Hassas cnc işleme üzerine imalat sektöründe isim yapmak istiyorsanız o zaman dikkat etmeniz gereken ve sahip olmanız gereken bazı durumlar vardır bunlar; 5 eksenli simultane işleme yapmaya olanak sağlayan cnc freze, sağlam çeneleri olan ve yüksek sıkma kabiliyeti olan bir 5 eksen mengene ve bir de uzun ömürlü ve işlevsel kesici takımlardır…

Bu makalemizde genel hatlarıyla talaşlı imalata göz atacağız ve sonrasında kaliteyi hangi faktörlerin etkilediğini hep birlikte göreceğiz…

Talaşlı imalatta en çok tercih edilen makinelerden olan freze makinesine göz attığımızda, tablasında sabitlenmiş bir iş parçası, döner bir kafa ve ucunda kesici takım, soğutma sıvısı yada kesme sıvısı, verilen programa göre hareket eden kesici takım sonrasında kesikli parçalar halinde dökülen talaşlar… İşte kabaca bir frezeleme işlemi böyle olmaktadır.

Bu kabaca bahsettiğimiz kesme işlemine biraz yakınlaşırsak mesela kesici takımda çok ucun olması özgül kesme kuvveti olarak ifade edilken kuvvetlerin takıma yapacağı etkiyi azaltır. Bu özgül kesme kuvveti mesela bir torna tezgahında tek bir kesici takıma etki eder ve hem takımın aşınmasına hem de kalitenin düşmesine neden olmaktadır.

Madem derine iniyoruz biraz daha inelim o halde… Şimdi frezede parça işlenirken kesme kuvvetleri sabit kalmaz, artar yada azalarak işleme devam eder ama tornalama işleminde ise sürekli ısıl ve mekanik yük altında çalışma durumu vardır. Yine frezeleme işlemine göz attığımızda çalışma biçimi kesikli ve aralıklı çalışma biçimindedir ve bu çevrim içerisinde ısınma ve soğuma işlemleri gerçekleşir ve kesici ucun iç yapısında mikro çatlaklara neden olur ve bu çatlaklarda parçanın kalitesinde rol oynar. Tabi bu olayı bizim bildiğimiz kadar kesici uç üreten firmalarda bilmektedir ve bu durumu önlemek için malzeme yüzeyini sert seramik film tabakası ile kaplarlar ve kaplanan malzemenin yüzey pürüzlülüğü düşük olduğu için sürtünem az olmaktadır ve bu sayede de tezgah motoruna binen kuvvet azalır ve istenilen verimlilik artışı sağlanmaktadır.

Yukarıda kısaca değindiğimiz durumlara aşağıda listeleyeceğimiz durumları da ilave ederek, talaşlı imalatta malzeme işleme kalitesine neler etki ediyor hep birlikte görelim…

• Takım ömrü,
• Kesme hızı ve ilerleme,
• Talaş kaldırma miktarı,
• Kesme kuvvetleri ve kesme gücü,
• Yüzey kalitesi,
• Talaş şekli

Bir frezeleme işlemi için kullanacağımız takımın ömrü için elbette ki katalog değerleri faydalı olmaktadır ama bazen öyle malzemeler öyle durumlar gelir ki bu durumda takımın ömrünü kestirmek kolay olmaz. Malzeme, talaşlı imalatta ki en önemli kalemlerden birisidir ve malzemenin mikro yapısı olarak tarif ettiğimiz kafes yapısı, tane büyüklüğü, dislokasyonlar ve çeşitleri gibi direkt olarak kesici takım ömrünü etkileyen faktörlerdir.

Malzeme en önemli faktör demiştik ya işte bu işlenecek malzeme ısıl işlem görmüşse malzemenin iş yapısı değişmiş olacak ve bu durumda kesici takım için zaman zaman sorunlar çıkartmakta, ufak düzeyde de kesici takım ile işleme sırasında ortaya çıkan ısıda etkilemektedir.

Malzeme yapısında ki karbon oranı da bir çok faktörü belirlemekte, örneğin karbon miktarı azaldıkça süneklik artmakta ve bu durumda da çıkan talaş kesici takım ucuna sıvanarak takım körelmelerine neden olmakta. Yine tam tersi durumda karbon miktarı arttıkça da sertlik artacak ve kesici takımın aşınması hızlanacaktır. Bir çelik malzeme için ideal olarak en işlenebilir karbon durumu %0.2 karbonlu çeliktir.

Takım geometrisi de frezeleme işleminde oldukça önemli bir yer tutmaktadır ve frezeleme de kullanılan kesici takımlar genellikle yüksek hız çeliği yada tungsten karbürden imal edilmektedir. Karbürlü uçlar kesici takıma genellikle cıvata yardımı ile takılmaktadır ve buda işlenecek parçaya özgü doğru karbür seçimi yapılabilmesine olanak sağlamaktadır. En ideal frezeleme için kesme açılarına da dikkat edilmesi gerekmektedir.

İşletmelerin para kazanabilmesi için yüksek talaş kaldırma ve düzgün bir yüzey kalitesi olması gerekmektedir. Lakin bunu sağlamak o kadar da kolay değildir örneğin talaş derinliğinin %50 artması takım ömründe %15 azalmaya neden olmakta, ilerleme miktarında ki %50 artış ise takım ömründe %70 azalmaya neden olmakta, kesme hızında %50 artma takım ömründe %90’a varan azalmaya neden olabilmekte.

Kesici takımı etkileyen en önemli durumlardan birisi de titreşimin varlığıdır. Bir frezeleme işleminde iki tür titreşim meydana gelir ilki kesici takım ile iş parçası arasında kesme işlemi sırasında meydana gelen titreşimler, diğeri ise makinenin hareketinden dolayı olan zorlanmış titreşimlerdir. Bu titreşimler kesme hızı artması ve kesme kuvveti azalması gibi durumlarla değişkenlik göstermektedir. Titreşim varlığı nedeniyle malzeme yüzeyinde izler oluşur ve bu tür durumları önlemek için şu işlemler yapılabilir;

• İş parçası ile iş mili arasında ki mesafe kısa tutulmalıdır, bu amaçla 5 eksen mengene altına zero point tabla yükseltmesi konularak gerekli yükseltme sağlanabilir.
• İş parçasının dengeli bir şekilde sabitlenebilmesi için eş merkezli 5 eksen çift açılır mengeneler tercih edilebilir
• Sağlam yapısı olan tezgah ve takımlar kullanılmalı, yüksek sıkma kuvveti olan takımlar
• Tezgah hareketli elemanlarında minimum boşluklar olmalı

Kesme sıvısının da parça kalitesi ve işleme kalitesi üzerine etkilerini daha önce ki 5 eksen cnc işleme kesme sıvılarının önemi isimli makalemizde yayınladık oraya bakabilirsiz.

Yukarıda saydıklarımız neticesinde mümkün olan en iyi konfigürasyonu yaptığınız da işlenen yüzey kalitesi oldukça iyi bir seviyeye gelecektir.

Sistemleriniz için gerekli 5 eksen mengene, zero point tabla ve zero point tabla yükseltme sistemleri ve dahası için sitemizin ana sayfasını inceleyebilirsiniz.