Tornalamada Takma Uç Tipi Talaş Kaldırma İşlemi

Takma Uç Tipi Talaş kaldırma işleminde oluşan talaşın işlem sırasında kırılması için, parça malzemesi talaş
tipi kullanılacak uç tipinin be
lirlenmesinde dikkate alınması gereken önemli bir faktördür. Takma uç tipinin seçimi, iş parçası malzemesi ve çalışma alanına (ap-f) bağlı olarak yapılır. Şekil 4.20 'de dış tornalama işlemleri için çeşitli çalışma alanları gösterilmiştir. Takma ucun
belirlenmesi aşamasında ilerleme ve talaş derinliği değerlerinin bu çalışma alanları içinde kalması gereklidir. Her bir çalışma alanına karşılık gelen çeşitli takma uç tipleri mevcuttur. Ancak her takma uç için uygun çalışına alanı, takma ucun büyüklüğü, şekli, uç yarıçapının
büyüklüğü gibi faktörlere göre değişir.
Dış tornalama işlemleri için çalışma alanları: Çok ince işlemler f : 0.05 - 0.15 ap : 0.25 - 2.0 mm
İnce işlemler f : 0.1 - 0.3 ap : 0.5 - 2.0 mm
Orta kaba işlemler f : 0.2 - 0.5 ap : 2.0 - 4.0 mm
Kaba işlemler f : 0.4 - 1.0 ap : 4.0 - 10.0 mm
Çok kaba işlemler f >= 1.0 ap : 6.0 - 20.0 mm
Son derece kaba işlemler f >= 0.7 ap : 8.0 - 20.0 mm
Şekil 4.20 Çeşitli kesici takımlar için çalışma alanları Uç tipini etkileyen diğer bir faktör de iş parçası malzemesidir. Tornalama işlemleri için 6
temel iş parçası tipi mevcuttur. Bunlar Şekil 4.8 verilmiştir.
4.7.7 Kesici Takım İlerleme Yönü Takım seçim işleminde takımın izleyeceği yola göre takımın ilerleme yönünün de belirtilmesi gereklidir. Buna göre; sağ, sol veya her iki yönde talaş kaldırabilecek şekilde uç geometrisi seçimi yapılmalıdır. Şekil 4.21 'de dış tornalama işlemleri için takım tutucuya ait belirlenmesi gereken özellikler, Şekil 4.22 'de kesici uç için belirlenmesi gereken özellikler verilmiştir. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
69
Şekil 4.21 Dış tornalama için bir takım tutucuya ait belirlenmesi gereken özellikler. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
70
Şekil 4.22 Kesici uç için belirlenmesi gereken özellikler BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL

Tornalama İşlemlerinde Uç Yarıçapı Hesaplanması

Uç Yarıçapı Takım seçiminde göz önüne alınması gereken faktörlerin biri de, kesici takım uç yarıçapının
belirlenmesidir. Uç yarıçapı, kaba tornalama işlemlerinde dayanımı, ince tornalama
işlemlerinde ise yüzey pürüzlülüğünü etkileyen bir faktördür. Yarıçapın büyüklüğü titreşim eğilimini ve ilerleme hızını etkiler. Kaba talaş kaldırma
işlemlerinde mümkün olan en büyük uç yarıçapı seçilmelidir. Büyük uç yarıçapı daha büyük
ilerlemeye izin vermekte ancak büyük uç yarıçapı ile çalışırken titreşim problemi söz konusu
olabilmektedir. Bu durumda daha küçük uç yarıçapına sahip kesici seçilmelidir. Kaba BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
67
işlemlerde yaygın olarak kullanılan uç yarıçapı değerleri 1.2-1.6 mm 'dir. Kaba işlemlerde, maksimum ilerlemenin uç yarıçapını aşmamasına dikkat edilmelidir. Uç yarıçapı ile ilerleme
arasındaki ilişki aşağıdaki eşitlikte verilmiştir. Skaba = 0.5 r
İnce tornalama işlemlerinde arzu edilen yüzey kalitesinin elde edilmesi için aşağıdaki eşitlikte verilen uç yarıçapı ile ilerleme ilişkisinin sağlanması gerekir. 1000 R 8r S
max
ince 
Bu eşitlikte; Since : İnce işleme için ilerleme değeri (mm/dev) Rmax :Maksimum yüzey pürüzlülüğü (m)
r : Uç yarıçapı (mm) Kaba talaş kaldırma işlemlerinde tezgahın gücü ve kararlılığı ve hatta talaş oluşturma kabiliyeti genellikle sınırlayıcı faktörlerdir. Şekil 4.19 tornalama işlemlerinde uç yarıçapı, ilerleme ve yüzey kalitesi arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Tornalama işlemlerinde paso
değeri uç yarıçapından büyük olmalıdır. Aksi taktirde kesici takım parçaya ilk girdiği anda parçaya nüfuz edemeyecek ve parçayı ezecektir (soğuk deformasyon). Bu olay parça yüzeyinin sertleşmesine neden olduğu gibi yüzeyde tırlama adı verilen titreşim izleri görülmesine de neden olur. Uç yarıçapı kaba işlemlerde uç mukavemeti, ince işlemlerde yüzey kalitesi açısından önemlidir.
Şekil 4.19 a- İlerleme, uç yarıçapı ve yüzey kalitesi ilişkisi
Şekil 4.19-b Uç yarıçapı-paso ilişkisi BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL

Tornalama İşlemleri İçin Kesik Uç Büyüklüğü

Kesici Ucun Büyüklüğü Takma ucun seçimi, seçilen takım tutucuya bağlıdır. Kesici ucun boyutlarının belirlenmesi
için, talaş kaldırma sırasında kesme derinliğine bağlı olarak, takma ucun kesme işlemine aktif olarak katılan kesme kenarı uzunluğunun (efektif kesme kenar uzunluğu) belirlenmesi gerekir
(Şekil 4.17).
Şekil 4.17 Kesme kenarı uzunluğu/kesme kenarı derinliği BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
66
Tablo 4.2 'de kesme derinliği ve takım yerleştirme açısına bağlı olarak efektif kesme kenarı uzunlukları. Şekil 4.18 'de kesici ucun şekline göre uç büyüklüğü ile efektif kesme kenarı
ilişkileri verilmiştir. Efektif kesme kenarı uzunluğu kesme derinliği değerine bağlı olarak
aşağıda verilen eşitlikten yararlanarak hesaplanabilir. Sin ap  a 
Burada, ap : Kesme derinliği, К : Takım yerleştirme açısı'dır. Tablo 4.2 Yerleştirme açısı-kesme derinliği-efektif kesme kenarı uzunluğu ilişkisi Yerleştirme
açısı () Kesme Derinliği ap (mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 a  (efektif kesme kenarı uzunluğu) 90
105 75
120 60
135 45
150 30
165 15
1
1.5
1.2
1.4

2
4
2
2.1
2.3
2.9
4
8

3
3.1
3.5
4.3
6
12
4
4.1
4.7
5.7
8
16
5
5.2
5.8
7.1
10
20
6
6.2
7
8.5
12
24
7
7.3
8.2
10
14
27
8
8.3
9.3
12
16
31
9
9.3
11
13
18
35
10
11
12
15
20
39
15
16
18
22
30
58 Bu eşitlikten elde edilen la, Şekil 4.18 'de verilen ifadelerden yararlanarak kesici ucun
boyutlarının belirlenmesinde kullanılmaktadır Talaş kaldırma işlemlerinin zor olduğu durumlarda daha büyük ve daha kalın kesici uçlar seçilmelidir. Kademeli alın yüzey işlemlerinde kesme derinliği büyük artış gösterir, bu ise daha büyük bir takma uç veya bir alın tornalama işlemini gerektirir.
Şekil 4.18 Uç şekline bağlı olarak efektif kesme kenarı uzunlukları

Tornalama İşlemleri İçin Kesik Uç Şekli

Kesici Uç Şekli Takım seçim işleminin bu aşamasında yerleştirme açısı ve takımın unsura erişebilirliği dikkate alınmalıdır. Kesici uç şeklinin (Şekil 4.15) seçimini etkileyen faktörler şu şekilde özetlenebilir: 1. Yapılacak işlem
2. Kullanılacak takım tutucu BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
65
3. İş üzerindeki kavisler 4. Kanallar ve vidalar
Şekil 4.15 Kullanılabilecek standart kesici uç şekilleri Bu faktörlerin tümü standart takımlar ile sağlanabilir. Kesici takım seçiminde genellikle
silindirik uçlar kare uçlardan, kare uçlar ise üçgen uçlardan daha dayanıklıdır. Dayanım ve ömür açısından en büyük uç açısına sahip takım seçilmelidir. Ancak kesme işleminde
çeşitlilik söz konusu ise dayanım yerine çeşitlilik esas alınacaksa, daha küçük uç açıları da dikkate alınmalıdır (Şekil 4.16). 1 no'lu cetvel kesici kenarın dayanımını göstermektedir. Sola doğru gidildikçe dayanım artmaktadır. Unsura erişim için sağa doğru gidildikçe yani uç açısı küçüldükçe daha iyi sonuçlar alınır. 2 no'lu cetvelde ise sağa doğru gidildikçe titreşim eğilimi azalmakla, bunun yanı sıra güç gereksinimi de azalma göstermektedir. Kanal işleme ve vida açma takımları için bir standart oluşturulmamıştır. Bu işlemler için
kesici takım firmalarının kataloglarında verilen takımlar kullanılmaktadır.

Tornalama İşlemleri İçin Kesici Takım Seçimi

Tornalama İşlemleri İçin Kesici Takım Seçimi Modern imalat sistemlerinde kullanılan kesici takımlar, kesici takımı üzerinde tutan takım
tutucu ve kesme işlemini gerçekleştiren bir kesici uçtan oluşmaktadır. Tornalama işlemlerinde kesici takım sisteminin (takım tutucu+kesici uç) seçimi dikkat ve özen gerektiren bir işlemdir.
4.5.6.1 Uç Tutturma Sistemi Takma uç için ilk seçilmesi gereken tutturma sistemi olmalıdır. Yapılacak işlemin tipi ve iş parçasının boyutları, takım tutturma sisteminin belirlenmesini sağlar. Büyük iş parçalarına uygulanan kaba işlemler ince işlemlere göre çok daha ağır çalışma koşulları gerektirirler. Sandvik Coromant takımlarında kaba tornalama işlemleri için T-Max P, ince tornalama
işlemleri için T-Max U sistemleri kullanılır. Şekil 4.10 'da R:kaba , F: ince tornalama
işlemlerini temsil etmektedir. T-Max CBN takımlar içindir.
Şekil 4.10 İki ana modern uç tutturma metodu ve uygulama alanları
4.5.6.2 Takım Tutucu Boyutu ve Tipi Uç tutturma sistemi belirlendiğine yapılması gereken sonraki işlem, takım tutucu boyutlarının
belirlenmesidir. Bu işlem; ilerleme, kesme derinliği, iş parçası malzemesi, takım tutturma
sistemi ve unsura erişebilirlik faktörlerinden etkilenir (Şekil 4.11).
Şekil 4.11 Takım tutucu boyutlarını etkileyen faktörler (yanaşma açısı) Takım tutucu tipleri, yerleştirme açısı ve kullanılan kesici ucun uç açısına göre belirlenir. Bu
aşamada seçim işleminde kesme kuvvetlerinin, uç dayanımının ve unsura erişebilirlik
faktörlerinin dikkate alınması gerekir. Efektif yerleştirme açısı (K1) kopya tornalama ve profil
işleme işlemlerinde dikkate alınmak zorundadır (Şekil 4.12). Maksimum kopya açısı () her bir takım için tavsiye edilen değerde alınır ve kopyalama işlemine dahil edilir (Şekil 4.13). BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
64
Şekil 4.12 Efektif yerleştirme açıları
Şekil 4.13 Çeşitli işlemler için kullanılan takım tutucular ve tavsiye edilen  açıları Kopyalama işleminde profil veya konik yüzey tornalanmasında kopya açısı aşılmamalıdır. Kesici ucun kenarı ile iş parçası yüzeyi arasında bırakılan minimum 2°'lik bir açı (optimum
değer 8°) takımın iş parçası yüzeyine sürtünmesini engelleyecektir. Bu işlemi takiben izlenecek kural, tezgah için mümkün olan en büyük takım tutucu boyutunun
(h) seçimidir (Şekil 4.14). Takım tutucu boyutu daha sonra kesici uç boyutunun seçimi için
kullanılır ve efektif kesme kenarı uzunluğu belirlenir.
Şekil 4.14 Takım tutucunun boyutu

Kamalı Mil Üretimi

Çok Kristalli Elmas Bilinen en sert malzeme tek kristalli elmastır. Hemen hemen bu malzeme kadar sert malzeme
ise sentetik çok kristalli elmastır. Çok yüksek sertlik ve çok yüksek aşınma direncine sahiptir. Bu nedenle taşlama işleminde kullanılan taşların üst yüzeylerinde kullanılır. İnce elmas kristallerinin yüksek basınç ve
sıcaklık altında bir araya getirilmesiyle oluşturulmuştur. Çatlak oluşumunun önüne geçmek
için kristaller yapı içine gelişigüzel dağıtılırlar. Bu durum sertliğin ve aşınma direncinin her yönde yüksek olmasını sağlar. PCD takımın sinterlenmiş karbür uçlarla beraber kullanımı yapıya mukavemet ve darbe direnci kazandırır. Elmas takımın ömrü S.K takım ömrünün hemen hemen 100 katıdır. Zayıf yönleri;  Kesme bölgesi sıcaklığı ’yi aşmamalı.  Afinite nedeniyle esaslı malzemelerde kullanılmamalı.  Tok, yüksek çekme mukavemetine sahip malzemeler için kullanılmamalı. PCD’nin çok kırılgan yapısı nedeniyle, PCD ile yapılan işlemler çok kararlı koşullar, rijit
tezgah ve takımlar ve çok yüksek kesme hızları gerektirir. İnce ve yarı ince tornalama ve delik
işleme tipik PCD işlemleridir. Alüminyum ve silisyum alaşımlarının torna ve freze işlerinde kullanılır. Kaplamasız ve ince taneli Sinterlenmiş karbür ve PCD alüminyum işlemleri için iki ana
takımdır. Keskin kesici kenar ve pozitif geometri kullanılır. Ön sinterlenmiş seramikler, sinterlenmiş karbürler, kompozitler, babit, bronz, pirinç, çinko alaşımları PCD ile
işlenebilirler.

Sonsuz Vida Üretimi

CBN (Kübik Bor Nitrür) CBN elmastan sonra en sert malzemedir. Çok yüksek kızıl sertlik ( ), mükemmel aşınma direnci ve işleme sırasında genellikle iyi kimyasal kararlılık gibi özellikleriyle mükemmel bir kesici takım malzemesidir. Seramikten toktur. Seramikten daha sert ancak
daha kötü ısıl ve kimyasal dirence sahiptir.
Şekil 4.3 CBN kesici uç Dövme çelik, sertleştirilmiş çelik ve dökme demir yüzeyi sertleştiren parçalar, Co ve demir esaslı toz malzemeler, perlitik dökme demir ve ısıl dirençli alaşımlar CBN takımların
yaygınca kullandığı iş malzemeleridir. CBN; yüksek sıcaklık ve basınçta, kübik bor kristallerinin bir seramik veya metal bağlayıcıyla bir arada tutulmasıyla üretilir. Düşük oranda CBN ve bir seramik bağlayıcı daha iyi aşınma ve kimyasal kararlılığa sahip
olup çelik ve dökme demir parçalar için uygundur. Daha yüksek oranlarda CBN daha yüksek sertliğe sahiptir. Sert dökme demir, çelik ve ısıl dirençli malzemeler için daha uygundur Seramik bağlayıcıyla üretilen CBN’nin kimyasal kararlılığı ve aşınma direnci çok yüksek
ancak tokluğu düşüktür. Sinterlenmiş karbürden oluşan bir iç yapı üzerine kurulan CBN malzeme tok ve darbeye dayanıklı bir yapı oluşturur. Bu bileşime TiN de eklenir. CBN sertlikleri 48 HRC’nin üzerinde olan sert iş parçası malzemelerine uygulanmalıdır. İş parçası ne kadar yumuşaksa takım o kadar fazla aşınır. İş ne kadar sertse takım aşınması o
derece azdır. Takım kenarının güçlendirilmesi için pah oluşturulması şarttır. Takım ömrü ve kesme hızı; sinterlenmiş karbürlerden fazladır. Doğru uygulandığında oluşan ısı talaşla birlikte sistemden
uzaklaşır. Malzemede sıcaklık artışı fazla değildir.BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
55
CBN ile talaş kaldırmada orta-yüksek kesme hızı ve düşük ilerleme değerleri önerilir. Kesme
sıvısı kullanılacaksa büyük miktarda kesme sıvısı kesici kenarlar çevresine uygulanmalı, aksi halde ısıl çatlakların oluşumuna neden olabileceğinden hiç kullanılmamalıdır.

Kamalı Mil Üretimi

Seramikler Seramiğin esası ’tür. Genellikle dökme demir sert çelikler ve ısıl dirençli alaşımların
işlenmesinde kullanılırlar. Seramik takımlar sert, yüksek kızıl sertliğe sahip iş parçası ile
reaksiyona girmeyen takımlardır. Seramikleri genel olarak aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz.  Saf oksit esaslı seramikler  Katkılı esaslı seramikler  esaslı seramikler  Silisyum nitrür esaslı seramikler Çeliklere göre temel farklılıkları;  Yoğunlukları çeliklerin 1/3’ü kadardır.  Yüksek basma mukavemetine sahiptirler.  Çeliklerde görülen plastik uzama seramiklerde görülmez.  Çok daha kırılgandırlar.  Saf çeliğin elastisite modülünün iki katıdır.BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
54
 Seramikler düşük ısı iletim katsayısına sahiptir Silisyum nitrür esaslı seramik; ısıl şoklara ve darbelere esaslı seramiklerden iyidir. Gri dökme demir yüksek talaş debisiyle işlenebilmesi için ilk seçenektir. Yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete sahip olan ve çentik aşınmasına neden olan ısıl dirençli (özellikle Ni alaşımları) alaşımlar katkılı ve takviyeli esaslı seramiklerle
rahatlıkla işlenebilirler.

Helis Dişli Üretimi

Frezeleme işleminde özellikle son işlemede çok çeşitli iş parçaları için en uygun takımdır. Orta ilerleme-yüksek kesme hızı için büyük talaş derinliğinde de kullanılır ancak cüruflu

yüzeyler sonucu oluşacak abrazive aşınmaya dikkat edilmelidir Sermetlerin yüksek tokluğu-paslanmaz çeliklerin ve çok sert çeliklerin işlenmesine olanak
verir. Kaplamalı WC karbürlerde karşılaştırıldığında Sermetlerin uygulama alanı azdır. Artan
sıcaklıklarda daha yüksek sertlik isteyen ve özellikle sıvanan malzemelerde son işlemlerde iyi çözümlüdürler. Sermetler;  SK ve seramik takımlara göre BUE (yığma kenar) oluşumu ve kraterleşmeye karşı yüksek dirence sahiptir.  Aşınmaları az, ömürleri uzun
 Düzgün yüzey kalitesiyle taşlama işlemi elimine edilebilir.  Sinterlenmiş karbürlerden ucuzdur. Sert maden uçlu takımlara, talaş yüzeyi aşınması ve BUE eğilimini azaltmak için TaC ve NbC
ilavesi yapılır. TiC ve TaC’ın beraber kullanımıyla iyi sonuç alınır. Ana malzemesi WC ve Co olan takıma krater aşınma direnci kazandırmak için TiC ve TaC katılır. TiC; takım tokluğunu azaltır. Krater aşınma direncini arttırır. TiC artarsa abrazyon aşınma direnci azalır. TaC; krater aşınması için TiC gibidir. Abrazyon aşınmasını etkilemez ve deformasyon
direncini arttırır. Abrazyon aşınmasına karşı WC-Co içerikli takım; kraterleşme, kaplama ve BUE TiC içerikli
takım; abrazyon ve krater aşınma direnci içeren TaC içerikli takım seçilir

Düz Konik Dişli Üretimi

Sermet; sert partikül olarak WC yerine TiC ve TiCN, TiN gibi Titanyum esaslı karbürlerin
kullanıldığı sinterlenmiş karbürlerin genel adıdır. Sermet (Seramik-Metal) adından
gelmektedir. Bunun nedeni metal bağlayıcı içindeki seramik parçacıklarıdır. Toz metalurjisi ürünüdür. Pratikte Sermet tungsten karbüre değil Titanyum Karbür’e dayalı S.K’leri içeren malzeme grubudur. Kırılgandır. Ancak zor talaş kaldırma işlemleri için daha tok yapı elde
etmek amacıyla geliştirilmişlerdir. Sermetler:  Yüksek serbest yüzey ve krater aşınması direncine sahiptir.  Yüksek kimyasal kararlılık ve yüksek kızıl sertlik
 Yığma kenar oluşturma eğilimi düşüktür.  Oksidasyon aşınmasına düşük eğilimlidir. Sermetler ayrıca düşük ilerleme, düşük talaş derinliği ve yüksek kesme hızlarıyla kullanıldığında çok iyi yüzey kalitesi verirler. İşleme koşulları rijit ve sürekli olmalıdır. WC esaslı karbürler ve kaplamalı karbürlerle karşılaştırıldığında Sermetler aşağıdaki özelliklere sahiptirler: 1- Daha uzun ömürlü
2- Daha iyi yüzey kalitesi 3- Daha yüksek kesme hızlarında daha iyi işleme kalitesi 4- Yardımcı kenar üzerinde oksidasyon nedeniyle oluşan çentik aşınmasına daha yüksek
direnç 5- Sünek malzemelerde daha iyi yüzey kalitesi elde edebilme Bu özellikler ince ve bazen orta ince işlemlerde görülen özelliklerdir. Daha zor çalışma
şartlarında orta kaba ve kaba işlemler için Sermetler;  Yüksek ve düşük ilerleme hızlarında daha düşük mukavemetli  Ortadan ağıra değişen yüklerde düşük tokluk
 Düşük abrezif aşınma direnci  Çentik aşınması direnci düşüktür.  Ani darbelere karşı direnci düşüktür. Sermetler daha çok son işlemlerde uygulanmaktadır. Ağır koşulların söz konusu olduğu
profil işleme işlemleri için Sermetler uygun değildir. Sermetler yüksek kesme hızlarında- orta
ilerleme değerlerinde küçük işleme paylarının olduğu kopya işlemlerinde avantajlıdır.

Kesici Takım Malzemelerinin Tarihsel Gelişimi

Kesici Takım Malzemeleri Kesici Takımların tarihsel gelişimi aşağıda yazıldığı sıraya göre gerçekleşmiştir. 1. Karbon çeliği 2. HSS
3. Döküm Alaşımlar 4. İyileştirilmiş HSS
5. Karbürler (Sinterlenmiş karbürler) 6. Seramikler 7. Sermetler 8. Kaplamalı Karbürler 9. Çok kristalli elmas (PCD) 10. CBN Burada kesici takım malzemelerinden günümüzde en çok kullanılanlar kısaca incelenecektir.

4.2.1.1 Sinterlenmiş Karbürler Sinterlenmiş karbür bir bağlayıcı içindeki farklı karbürlerden oluşmuş toz metalurjisi ürünüdür. S.K sert karbür parçacıkların bir bağlayıcı içerisinde sinterlenmesiyle elde edilir.  Tungsten karbür (WC)  Titanyum karbür (TiC)  Tantal karbür (TaC)  Niyobyum karbür (NbC)  Kobalt bağlayıcı maddelerdir. Karbürler kendi içerisinde de çözünerek bağlayıcı olmaksızın da S.K yapısı oluşturabilirler. Sert parçacıkların büyüklükleri 1-10 mikron arasındadır. Toplam hacmin %60-95’ini bu sert parçacıklar kaplar. S.K uçların kaliteleri şu özelliklere bağlı olarak belirlenir. 1. Sert parçacıkların tipi-büyüklükleri 2. Bağlayıcının tipi ve oranı 3. Üretim teknikleri 4. Kalite WC-Co karbürleri ilk geliştirilen karbürlerdir. Daha çok dökme demir için uygundurlar. olmak üzere iki farklı sinterlenmiş karbür olarak bilinirler. Bu S.K tipi çelik işlerken KRATER aşınmasına karşı dayanıksızdır. Talaş yüzeyinde çelikle
sk. Uç arasında kimyasal reaksiyon söz konusudur. Karbon ile östenitin afinitesi takımdan, talaş yüzeyine üzerine akan talaşa, karbon akışına neden olur ve bir krater oluşur. TiC ve TaC; WC’e göre çok daha kararlıdır.Bu karbürler çeliğin yüksek sıcaklıklarda
işlenmesi sırasında krater oluşumuna karşı daha dirençlidirler. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
52
TiC: Son derece serttir. Ancak sertlik; sıcaklık yüksek kesme hızlarındaki değere ulaştığında düşer. Sinterlenmiş Karbürler metallerle karşılaştırıldığında; çok daha sert, çok daha yüksek basma mukavemetine sahip, ancak çekme mukavemetinden zayıftır. Elastik modülleri çeliklerin 2-3
katı üstündedir. Sinterlenmiş karbürler uzun delikler için delik kateri malzemesi olarak
kullanılırlar. Sehimleri minimumdur.

Tornada Sert Uçlu Metal Kesici Takım Malzemeleri

Sert Metal Uçlu Takımlar Kesici takım malzemelerinin gelişimi genelde takım konfigürasyonunda önemli şekilde değişikliklere neden olmuştur. HSS kesici takımı malzemesi kesici kenar ile yekpare bir gövdeden oluşmuş iken sinterlenmiş karbürler küçük takma uç şeklinde geliştirilmişlerdir. Bunlara sert metal uçlar da denir. Bu takımlar çeşitli boyut ve şekillerde bulunur. Her takma uçta birden fazla kesici kenar vardır. Kare ve dikdörtgen uç, sekiz kenara kadar, üçgen uç 6
kenara kadar kesici kenara sahiptir. Bir kesici kenarın ömrü bittiğinde diğer kesici uç kesme
işlemine alınabilir. Bu takma uçların kullanılabilmesi için takım tutucu adı verilen destekleme
elemanına iyi bir şekilde monte edilmelidir. İlk bakışta hantal gibi duran bu sistemin oldukça önemli avantajları vardır.  Aşınan kesici uçlar çabuk değiştirilebilir.  Ucun bütün kesme kenarları ömrünü tamamladıktan sonra atılır.  Takma uçlu takımların kesme geometrisi ve boyutsal doğruluğu sinterleme işlemi
ile garanti edilir. Ek maliyet gerektirmeden kesici üzerine talaş kırıcı yivler oluşturulabilmekledir.  Çeşitli büyüklük ve şekillerde standart olarak bulunmaktadırlar, bir çok işleme operasyonunda özel takıma ihtiyacı ortadan kaldırırlar. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
51
 Takma uçlu takımlar, tornalama, frezeleme, delme işlemlerinde kullanıldıklarından, takım oluşturma standart hale gelebilir ve bu şekilde takım
maliyetlerinin minimumda tutulması sağlanır.

CNC Tezgahlar Klasik Torna Tezgahlarını Rafa Kaldırıyor.

 Kesici Takım Malzemeleri Bir kesici takımın sahip olması gereken en önemli özelliklerinden biri talaş kaldırma işlemi sırasında oluşan yüksek sıcaklıklara karşı sertliğini koruyabilmesidir. Takım malzemesindeki gelişimler yüksek sıcaklıklarda sertlik kaybı olmaksızın kesme şartlarını koruyabilen daha iyi kesici takımları ortaya çıkarmıştır. Şekil 4.1 ' de görüldüğü gibi 1900 'lü yıllarda 100 dakikada
işlenebilen alaşımsız çelikten bir ürünü, 1980'ların başında gelişen takım malzemeleri ile l dakikada işleyebilme mümkün olmuştur.
Şekil 4.1 İşleme performansının zaman içinde değişimi Kesici takım malzemesinden istenilen özellikler şu şekilde özetlenebilir.  Yüksek sertlik  Yüksek bası ve eğilme mukavemeti, tokluk  Yüksek sıcaklıklara karşı kesici kenar mukavemeti, aşınmaya dayanıklılık  Kabuklanmaya ve difüzyona karşı dayanıklılık  Isı birikiminin önlenmesi için yüksek ısı iletkenlik katsayısı  Düşük maliyet  Uzun ömür CNC tezgahlarda en çok kullanılan takım malzemeleri sinterlenmiş karbür (Tungsten karbür gibi), seramikler, CBN ve çok kristalli elmaslardır. Sinterlenmiş karbürler CNC tezgahlarda kullanılan en popüler kesici takım malzemesidir. Bu kesicinin performansı kullanılan ana malzemenin sertliğinden gelir. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
50

Karbürler; toz halinde imal edilip kobalt gibi diğer toz malzemelerle karıştırılıp kalıplar içinde
sıkıştırılır ve yüksek sıcaklıkta gözeneksiz yoğun bir yapı elde etmek için kaynamaya bırakılır. Bu işleme sinterleme denir. Tungsten titanyum ve tantalium karbürler çok serttirler. Yüksek kesme hızlarına erişilebildiği için sinterlenmiş karbürler kullanıldığında daha iyi yüzey kalitesi elde edilir ve takınım üst yüzeyine talaş yapışma olasılığı da azalır. Az miktarda talaşın takımın üst yüzeyine yapışması doğaldır ve buna "yığma kenar" denir. Yüksek hız çeliği (HSS) takımların bozulmasının en büyük nedeni budur. Sinterlenmiş karbürler HSS 'den daha kırılgan olduğundan daha sağlam bir şekilde bağlanmalıdır. Karbür takım uçların çoğu kesme, işlemi sırasında daha büyük kuvvetlere karşı koyabilmek amacıyla "negatif kesme açısına" sahip olacak şekilde bağlanırlar. Şekil 4.2'de pozitif ve negatif kesme açıları verilmiştir. CNC uygulamalarında kullanılan sinterlenmiş karbür takım malzemelerinin çoğunluğu
kaplamalı tiptir. Kaplamasız çeşitleri, kesintili kesme karakteristiklerinden dolayı frezeleme
işlemleri için daha uygundur.
Şekil 4.2 Pozilif ve negatif takım kesme açıları

Lazer Kesme Ne Gibi Avantajlar Sağlar

CNC Lazer Kesme İle Metal İşlemenin Avantajları Metal kesme işlemleri klasik olarak, oksi-gaz aleviyle yapılmaktadır. Hassas olmayan ve et kalınlığı fazla olan parçalar günümüzde de bu yöntemle kesilmeye devam etmektedir. Bu
yöntemin yeterli görülmediği yerlerde yani hassaslık ve temizlik istenen imalatlarda plazma kesme tercih edilmektedir. Bu yöntem oksijenle kesmeye nazaran daha iyi bir kesim
yöntemidir. Ayrıca bu yöntem CNC olup, daha hızlı ve pratiklik sağlamaktadır. CNC lazer kesme yöntemine baktığımızda ise imalat teknolojisine farklı bir boyut kazandırmıştır. CNC lazer kesme işlemleri tamamen bilgisayar denetimli olup insan faktörü sadece kesilecek
parçanın çizimini yapıp bunu cihaza aktarması ve cihazın kontrollerini ayarlayarak kesim
işinin başlatılması ile sınırlıdır. Bu yöntemin avantajları şöyle sıralanabilir.  Çok hassas ve 0.5 mm’ ye kadar ince parçalar kesilmektedir.  Boyalı galvaniz sac plakalar dahil, çok ince malzemelerden, kalın malzemelere kadar
tüm ürünler tek bir makine ile ve en yüksek hızlarda kesilebilmektedir.  Kesimlerin hatasız ve temiz olması için otomatik önleyici sistemler mevcuttur.  Malzemenin türüne göre gaz seçimi ve kalınlığına göre nozul seçimi otomatik yapılır.  Kesme işlemleri 2 boyutlu yapılabildiği gibi 3 boyutlu boru, profil ve değişik
geometriye sahip malzemeler kesilebilmektedir.  Özel yazılımları sayesinde kesilecek parçaların şekilleri, sac plaka üzerine otomatik
yerleştirilir.

Klasik Tornanın Yerini Lazer Kesme Tezgahları Mı Alıyor ?

Lazer Kesme Tezgahı Torna ve işleme tezgahlarından farklı olarak lazer kesme tezgahları, işlenecek malzemeyi 0.5 mm’den küçük çaplı bir lazer ışık hüzmesi ile eritir ve buharlaştırır. Sertliği veya yoğunluğu ne olursa olsun, tüm malzemeler çabuk ve pürüzsüz olarak kesilmektedir. Maksimum işlenebilecek malzeme kalınlığı lazer osilatörünün çıkış gücü ile belirlenmektedir. Lazer ışınının elde edilmesi kolaylaştıktan sonra uygulama alanları da artış göstermiştir. Mühendislikte kullanımı kaynak, kesme ve delme işlemleri şeklindedir. Lazerle yapılan
üretim hem otomasyonu sağlamakta hem de üretim hatasını azaltmaktadır. Lazerin çeşitli
tezgahlarda uygulanmasıyla üretim 24 saat yapılabilmekte, seri üretim sağlanmasıyla maliyet de azalmaktadır. Özellikle lazerle yapılan kesme işlemleriyle birçok kalıp ve aparatlardan
tasarruf sağlanmıştır. Bununla birlikte birçok makine kullanılmamış, insan faktöründen
kaynaklanan hatalar da azaltılmıştır. Lazer tezgahının çalışması sırasında lazerin izlediği yol aşağıda gösterilmiştir. CNC lazer tezgahlarında lazer ışını, karbondioksit gazına elektrik akımı verilerek oluşturulur. Bunun yanında kullanılan azot ve helyum gazı düşük verimde olan karbondioksit lazerine
eklenerek verim %30 artırılmaktadır. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
47
Şekil 3.17 Lazer Tezgahı Üzerinde Lazerin İzlediği Yol
Şekil 3.18 Lazer ile kesme tekniği
Şekil 3.19 Lazer ile kesme işlemi

Su Jet Klasik Tornaya Rakip Olacak

Su Jeti İle İşleme Yönteminin Avantajları ve Dezavantajları; Su jeti ile işleme yönteminin uygulamalarında ortaya çıkan avantaj ve dezavantajlar aşağıda
sıralanmıştır. Avantajlar: a. İş parçasının ısısal bir etki altında kalması söz konusu değildir. b. İş parçasının işlenen bölgesinde mekanik özelliklerde bir değişim yoktur veya çok
azdır. c. Çok farklı malzemelerin işlenmesi mümkündür d. İşlem hassasiyeti yüksektir. e.Bilgisayar teknolojisi yardımıyla işlemin otomatik olarak gerçekleştirilmesi mümkündür. f. Her türlü geometrik şeklin işlenmesi mümkündür. g. Çevresel zararları diğer geleneksel olmayan imalat yöntemlerine göre daha azdır. h. Takım masrafı olarak yalnız lülenin maliyeti söz konusudur. Dezavantajlar: a. Metal olmayan malzemelerin işlenmesinde daha yaygındır ve abrasif su jeti işleme yönteminin kullanılması ile yöntemin uygulandığı malzeme grubu genişletilmiştir. b. Kullanılan lülenin pahalı olması problem oluşturmaktadır. c. Yüksek ses nedeniyle rahatsız edici bir gürültü seviyesi (80-100dB) sözkonusudur.

Klasik Torna Tezgahları Tarihe Mi Karışıyor ?

Su Jeti ile işleme Teorik olarak; yüksek basınçlı hızlandırılmış olan su, çok ince kesitli lüleden geçerek
işlenecek veya kesilecek iş parçası yüzeyine gönderilir. Malzemenin işlenecek bölgesi yüksek BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
42
Şekil 3.12 Su jeti ve lazer ile kesme sonucu üretilen iş parçaları
basınçlı suyun çarpması sonucunda mikro aşınmaya uğratılır. İşlem sırasında yüksek basınçlı suyun iş parçası üzerinde mikro çatlak oluşturularak aşınma olayı gerçekleştirilir ve aşınan
parçacıklar basınçlı su yardımı ile işlenen bölgeden uzaklaştırılır. İnce parçaların işlenmesinde kullanılan su jeti işleme yöntemi mikron boyutunda şekillendirme yaptığından mikroişleme
teknolojisi içinde sayılmaktadır. Su jeti uygulama tekniği genel olarak iki ana gruba ayrılabilir. Yalnız su kullanarak yapılan su
jeti işleme yöntemi ilk olarak uygulanmış ve daha sonra çeşitli aşındırıcı parçacıkların
kullanılması ile yöntem daha geniş uygulama alanında kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde yalnız su içeren su jeti işleme yöntemi daha sınırlı malzeme grubu için kullanılmakta, aşındırıcı parçacıkların kullanılması ile mühendislik malzemelerinin de işlenmesi gerçekleştirilmiştir. Su jeti işleme yönteminin uygulanması şematik olarak Şekil 3.14 ‘de gösterilmiştir. Uygulama olarak, depodaki suyun yüksek basınç altında hızlandırılarak lüleye gönderilmesi ve lüledeki çap değişimi ile birlikte daha yüksek hızlara ulaşan suyun basıncının kinetik enerjiye dönüşerek iş parçası üzerinde aşındırma yapması ve sonucunda işlemenin gerçekleştirilmesi olarak açıklanabilir. İşlem için kullanılan su kullanılmış su tankına alınır ve filtreden
geçirilerek sisteme tekrar gönderilir. Lüleden çıkan suyun basıncı yaklaşık olarak 400 Mpa civarındadır. Daha sert malzemelerin
işlenmesinde bu değer 700 Mpa değerine kadar çıkabilmektedir. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
43
Şekil 3.13 Su jetiyle kesme makinası Lüle malzemesi olarak en yaygın kullanılan malzeme sentetik safirdir. Bununla birlikte
sertleştirilmiş çelik, paslanmaz çelik veya tungsten karbür malzemeler de kullanılmaktadır. Son yıllarda elmas lülelerin de kullanıldığı uygulamalar vardır. Elmas lülelerin kullanılması
ile daha kaliteli işlemlerin gerçekleştirilmesi sözkonusudur. Ayrıca lüle kullanım zamanı olarak safir ile yaklaşık 200 saatlik bir zamana ulaşılırken, elmas lüle kullanımı durumunda bu değer 50 katına kadar çıkmaktadır. Su jeti ile işleme yönteminin uygulanmasında lüle çapı da işleme etki eden faktörlerdendir. Endüstriyel uygulamalarda lüle çapı olarak 0.05-0.4 mm arasında değişen lüleler kullanılmaktadır Bu çap değişimi işlenecek malzemeye ve malzeme kalınlığına bağlı olarak
seçilebilecek bir parametredir. İnce parçalarda lüle çapının küçük, kalın parçalarda lüle
çapının büyük seçilmesi sözkonusudur.
İşleme veya kesme genişliği lüle çapı ile bağlantılıdır, kesme genişliği lüle çapından her zaman fazladır. İnce parçalarda kabul edilen kesme genişliği yaklaşık olarak 0.3 mm
civarındadır. Kesme genişliğinin artması ile malzeme sarfiyatı artacaktır, bu nedenle kesme genişliği daima küçük tutulmaya çalışılır Kullanılacak suyun basıncı işleme etki eden faktörlerden biridir. Yüksek basınç daha kaliteli yüzeylerin elde edilmesine olanak sağlar, fakat bu durumda sistemin ihtiyaç duyduğu güç
artacaktır. İşlenecek malzemeye uygun su basıncı değerinin seçimi istenen su jeti hızı, kullanılacak lüle çapı ve ihtiyaç duyulan güce göre seçilmelidir. Su jeti işleme yönteminde kullanılabilecek kesme hızları iş parçasının özelliğine, malzeme kalınlığına, su basıncına ve lüle çapına bağlı olarak seçilebilen bir değerdir. Endüstriyel uygulamalarda bazı malzemelerin işlenmesinde yöntemin uygulama koşullarına ait bazı parametreler Tablo 3.1.’de verilmiştir. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
44
. Şekil 3.14 Su jeti işleme yönteminin şematik gösterimi Tablo 3.1 Su jeti işleme yönteminin uygulandığı bazı malzemeler ve işleme Özellikleri Malzeme Malzeme Kalınlığı (mm) İşleme Hızı (m/dak) Su Basıncı (Mpa) Nozül Çapı (mm) Kontraplak 6.3 5.10 420 0.30 Kevlar 6.3 2.50 412 0.30 Baskı Devre Kartı 2.2 1.50 420 0.20 Fiber Cam 6.3 3.00 412 0.30 Deri 4.4 0.60 303 0.05 Alüminyum 25.0 0.85 420 0.30
Su jeti uygulamalarında kullanılan su, şehir şebeke suyu olabilir. İşlem öncesinde kullanılacak
suyun filtreden geçirilmesi ve içindeki minerallerden arındırılması önerilmektedir. Kullanılacak suyun içindeki demir ve klor maddeleri lüle ömrünün azalmasına neden
olmaktadır. Keskin köşe istenen işlemlerde polimer katkılı suyun kullanılması önerilmektedir. Katkı maddeleri olarak gliserin ve polietilen oksit gibi maddeler de çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu katkı maddelerinin kullanılması, su jeti uygulamalarının daha kullanışlı hale gelmesini sağlamaktadırlar. Farklı katkı maddeleri içeren su jeti uygulamalarının
aşındırıcı parçacık içeren su jeti uygulamaları ile karıştırılmaması gerekmektedir. Su jeti ile işlemede diğer önemli işlem parametresi lüle ile iş parçası arasındaki uzaklıktır. Su
jeti uygulamalarında bu aralık değeri işlemin özelliğine göre 2.5-75 mm arasında değişmektedir. Lüle-iş parçası aralığının fazla tutulması durumunda su basıncının arttırılmasıCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
45
gerekir ve bu daha fazla güç harcanmasına neden olur. Endüstriyel uygulamalarda lüle-iş parçası aralığı yaklaşık 3 mm civarında tutulması önerilmektedir (Şekil 3.15) .
Şekil 3.15 Lülenin iş parçası ile konumu Su jeti uygulamalarında lülenin iş parçası ile yaptığı açı da işlemin kalitesine etki etmektedir. Lülenin dikeyde iş parçası ile en fazla 30° civarında açılı olması söz konusu ise de endüstriyel uygulamalarda bu değer 15°’yi geçmez (Şekil 3.15) Son yıllarda su jeti işleme yönteminin uygulamalarında buz parçacıklarının ve sıvı azot veya karbondioksit gazlarının kullanıldığı görülmektedir. Bu uygulamalar, yalnız su jetinin
uygulandığı durumlara göre daha iyi işleme koşulları ortaya çıkartmıştır.
Şekil 3.16 İşleme anında lülenin iş parçası ile yaptığı açı Su jeti uygulamalarında son yirmi yılda yapılan çalışmalarla özellikle aşındırıcı (abrasif) parçacıkların kullanılması ile işlemin etkinliğinin arttırılması yoluna gidilmiştir ve bu
geleneksel olmayan imalat yöntemi “abrasif su jeti ile işleme” olarak tanımlanmaktadır. Su
jetinin yetersiz kaldığı malzemelerin işlenmesinde aşındırıcı parçacıklar kullanarak işlemin
daha yaygın kullanımı mümkün olmuştur (Tablo 3.1). Aşındırıcı parçacıklar olarak
alüminyum oksit, silisyum karbür, silisyum kumu ve cam bilyeler kullanılmakta ve bunların
boyutları 10-50 µm arasında değişmektedir. Aşındırıcı parçacıklar ya daha önce suyun içine
atılır ve böylece basınçlı su ile birlikte iş parçasına yönlendirilirler ya da basınçlı su ile
aşındırıcı parçacıklar lüle içinde karıştırılarak işlem gerçekleştirilir. Abrasif su jeti ile işleme yöntemi üzerinde son yapılan çalışmalarda yöntemin diğer geleneksel talaş kaldırma yöntemleri ile birlikte kullanılması konusu araştırılmıştır. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
46
Tornalama ve frezeleme işlemi ile birlikte abrasif su jeti ile işleme yönteminin birleştirilmesi sonucunda işlenmesi zor ve sorunlu olan kompozit malzemelerin işlenmesi gerçekleştirilmiştir

Torna Yöntemlerine Yeni Bir Bakış Açısı Getiriyor

CNC Alevle Kesme Makinesi Alevle kesme tezgahı da CNC uygulamaları için ideal uygulama alanıdır. Sac levhaların oksi- asetilen alevi ile kesilerek istenilen şeklin elde edilmesi amacıyla kullanılır. Elde edilecek
şeklin karmaşık olması bir problem oluşturmaz. X ve Y koordinatlarının uygun şekilde
tanımlanması prosesin tamamlanması için en önemli etkendir. Kesme işleminin CNC 'li tezgahlarda yapılması, üretim zamanını kısaltır ve malzeme kayıplarını azaltır. Ayrıca elle kesmede olduğu gibi, sac şeması çizimine gerek yoktur çünkü
koordinatlar parça programı tarafından denetlenmektedir. Bu ise operatörün başka bir işle
ilgilenmesini sağlamaktadır. Şekil 3.10'da termal kesme işlemleri yapan CNC makineler görülmektedir.
3.7 CNC Presleme Makineleri Sayısal denetimli presleme tezgahları (Şekil 3.11), sac şeması çizme işlemini ortadan kaldırır. Böylece operatör diğer işlerle ilgilenebilir. Malzeme tezgaha yüklenir yüklenmez parçanın
bütün hareketleri (uzaklaştırma-istifleme) otomatik olarak yapıldığından malzeme denetimi de büyük oranda bu makineler tarafından yapılmaktadır. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
41
a-Plazma b-oksi-asetilen Şekil 3.10 CNC termal kesme işlemleri
Şekil 3.11 CNC bükme presi
3.8 Geleneksel Olmayan İmalat Yöntemleri Geleneksel olmayan imalat yöntemleri, talaşlı imalat yöntemlerinin yetersiz kaldığı, işlenmesi zor malzemelerin şekillendirilmesinde ve ekonomik açıdan uygun olduğu durumlarda tercih
edilen yöntemlerdir. Çok çeşitli geleneksel olmayan imalat yöntemleri vardır, uygulama
alanları ve uygulandığı malzemeler gün geçtikçe artmaktadır. Geleneksel olmayan imalat yöntemleri arasında yer alan uygulamaları, su jetiyle işleme, tel/elektro erozyonla işleme, laser ile işleme, kimyasal yöntemlerle işleme şeklinde saymak mümkündür. Geleneksel olmayan imalat yöntemleriyle üretilebilecek olan iş parçalarına örnekler Şekil 3.12 ‘de görülmektedir. Geleneksel olmayan imalat yöntemlerinden, su jetiyle işleme ve lazerle işlemeyle ilgili genel bilgiler aşağıda verilmiştir.

Matkap Tezgahı, Taşlama, Zımba Tezgahı

Delme işlemi, dönel-helisel yivli bir kesici takımın dönerek iş parçası içine doğru hareketi sırasında gerçekleştirilen talaş kaldırma İşlemidir. Matkap tezgahları ile çeşitli uzunluk ve çaptaki delikler delinebilir. Parça koordinatları X,Y,Z
şeklinde verilir. Manuel tezgahlarda zaman alıcı olan konumlandırma problemi sayısal denetim ile çözülmüştür. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
39

CNC 'li delme işlemi yapan tezgahın resmi Şekil 3.7'de verilmiştir. Bir iş parçası üzerinde
farklı çap ve uzunlukta delikler varsa uygun takım, program aracılığı ile makine tarafından
otomatik olarak alınır.
Şekil 3.7 CNC matkap
3.4 Zımbalı Deliciler Zımbalama işlemi, CNC tezgahları (Şekil 3.8) için en ideal uygulamalardandır. Temel olarak X ve Y eksenlerinin konumları hassas olarak ayarlanmaktadır. Basit standart bir zımba kullanarak basit bir şekilden karmaşık şekle kadar delebilme imkanı mühendislik için oldukça
ilgi çekicidir. Çeşitli zımba boy ve çapları gerektiğinde otomatik zımba değiştiricileri kullanılır. Bu makinelerde kullanılan sezgi elemanlarıyla, itme ve pres gücü denetimi de yapılmaktadır.
Şekil 3.8 Zımbalı delici BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
40
3.5 Taşlama Tezgahı Taşlama, abrazif bir malzemeden yapılan ve kesme kısımlarının geometrisi belli olmayan bir
takımla talaş kaldırma işlemidir. Taşlamada talaş kaldırma işlemi, taş denilen takımın dönme hareketi ile gerçekleşir. İlerleme parça veya takım tarafından yapılabilir. Genellikle, frezeleme, planyalama ve tornalama işlemlerinden sonra yüzey kalitesini arttırmak için
yapılan nihai bir işlemdir. Bu işlemin yapıldığı tezgahlara taşlama tezgahı denir Taşlama işlemi, satıh ve silindirik olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Ayrıca iç yüzey ve dış yüzey olmak üzere de diğer alt kategorilere ayrılabilirler. CNC taşlama tezgahının genel görünümü Şekil 3.9 'da görülmektedir.
Şekil 3.9 CNC Taşlama tezgahı

Freze Tezgahı ve Frezeleme Atölyeleri Kayseri

Freze Tezgahı Frezeleme, parçanın ilerleme takımın kendi ekseni etrafında dönme harekeli yapması sonucu
yapılan talaş kaldırma işlemidir (Şekil 3.4). Frezeleme, çevresel ve alın olmak üzere iki gruba
ayrılır. Freze tezgahları ile simetrik olmayan iş parçalan üretilmektedir. Şekil 3.5-a 'da freze
tezgahı ile üretilebilen iş parçalarına ait örnekler verilmiştir.
Şekil 3.4 Frezeleme işlemleri BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL

38
Şekil 3.5 Freze tezgahı ile üretilebilecek örnek iş parçalan Freze tezgahları, kesici takımı taşıyan elemanın konumuna göre yatay ve düşey işleme merkezi olmak üzere iki gruba ayrılırlar. (Şekil 3.6).
a. Yatay işleme merkezi b. Dik işleme merkezi Şekil 3.6 CNC Freze tezgahları CNC freze tezgahlarında tornalamadan farklı olarak herhangi bir kesme hareketinin
planlanması için X,Y,Z eksenlerinin belirtilmesi gerekir. Kesme derinliği, ilerleme, kesici
takımın devir sayılan için tezgah, oluşturulan parça programı tarafından yönlendirilir. NC programının doğrulanmasından sonra yapılacak kesme işleminde insan hatası ortadan
kalkar. Parça malzemesi-kesici takım çiftine bağlı olarak uygun kesme şartları belirlendiğinde optimum işleme ekonomisi de elde edilmiş olacaktır. Kesme işlemlerinde, bir kesme işleminin
tamamlanmasından sonra kesici takım bir sonraki kesme düzlemine otomatik olarak
gideceğinden, bu işlemin elle yapılmasına göre ayarlama zamanlarının minimuma indirilmesi nedeniyle üretim zamanının da kısalmasına neden olur.

CNC Torna Tezgah Nasıl Çalışır

Tornalama, parçanın dönme, kesici takımın ilerleme hareketi ile gerçekleştirilen bir talaş kaldırma işlemidir (Şekil 3.1). Takımın ilerleme hareketi parçanın simetri eksenine paralel veya dik olabilir. Hareketin simetri eksenine paralel olması haline boyuna tornalama, diğerine
alın tornalama denir. Tornalama işlemi, üniversal torna, çubuk işleme otomatları, NC veya CNC torna tezgahları gibi tezgahlarda yapılır.
Şekil 3.1 Tornalama işlemi Torna tezgahlarında dönel simetrik parçalar işlenir. Kesme hareketi için takımın ilerleme doğrultusu (Z) ve parçanın çapı (X ekseni) tanımlanmalıdır. Şekil 3.2 'de CNC torna tezgahı genel görünümü verilmiştir. CNC torna tezgahlarında özel takım tutucular vasıtasıyla kesici
takımın dönmesi ve iş parçasının sabit kalması sağlanarak bazı frezeleme işlemleri de yapılabilir (Şekil 3.3). CNC tezgahlarda iş parçasının işlenmesi için bütün tezgah hareketleri bilgisayarlı sayısal denetimle yapılmaktadır. Üretilen her parça, kesici takım hasara uğramadığı sürece aynı boyutlara sahiptir. CNC torna tezgahları ile, operatör hataları ortadan
kalkmış, üretim hızı arttırılmış ve çok daha hassas yüzey kaliteleri elde edilmiştir. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
37
Şekil 3.2 CNC Torna tezgahı
Şekil 3.3 C eksenli torna tezgahında yapılan frezeleme işlemlerine örnekler

Torna Tezgahlarında Takım Sıfırlama ve Parça Sıfırlama

Frezelerde, tornalarda takım sıfırlama/tanıtma ve parça sıfırlama için kolaylık sağlayan çeşitli aygıtlar bulunmaktadır. Bu aygıtlara örnekler aşağıdaki şekillerde görülmektedir. Takım

sıfırlama işlemleri torna tezgahlarında sıfırlama probları yardımıyla gerçekleştirilir (Şekil 2.33). BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
34
Şekil 2.33 Torna takımlarının sıfırlanması Frezeleme işlemleri için kullanılan kesici takımların sıfırlanması işlemleri temaslı ve temassız
aygıtlarla gerçekleştirilebilir. Şekil 2.34 'te temaslı problarla sıfırlama aygıtı ve sıfırlama
işlemleri görülmektedir. Şekil 2.35 'te temassız takım tanıtma sistemi görülmektedir.
Şekil 2.34 Temaslı Takım sıfırlama probları
Şekil 2.35 Temassız takım sıfırlama sistemi Şekil 2.36 'da parça sıfırlama probu görülmektedir. BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
35
Şekil 2.36 Parça sıfırlama probu
BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL

CNC Takım Tezgahları Torna Dişli Üretimi

CNC takım tezgahları otomatik takım değiştirme sistemleri ile donatılmıştır Yani, yazılan
parça programı denetimi altında takımlar seçilebilir ve değiştirilebilir. Böyle bir sistem
üretimi arttırır ve insansız bir operasyon için potansiyel yaratır. Bir çok CNC tezgahında, takım bağlama elemanlarının bulunduğu ve bağlandığı taretli standart takım bağlama sistemleri kullanılmaktadır. Taret, içine kesici takımların yerleştirildiği tezgah parçasıdır. Bunlar otomatik olarak döner, yani; iş parçasının işlenmesi için farklı bir takım bağlamak ve takımın yeni bir konuma dönmesi için programlanabilir. Şekil 2.29'da bir döner takım magazininin resmi verilmiştir. Şekil 2.30'da freze tezgahında kullanılan şemsiye tipi takım magazini görülmektedir. Şekil 2.31 'de zincir tip takım magazini örnek olarak verilmiştir. Tezgahlarda takım değişimi;
tornalarda magazinin dönmesiyle, işleme merkezlerinde ise takım değiştirme kolunun
istenilen takımı magazinden alıp iş miline aktarmasıyla gerçekleşir (Şekil 3.32).
Şekil 2.29 CNC torna takım magazini
Şekil 2.30 Şemsiye tip takım magazini BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
33
Şekil 2.32 Zincir tip takım magazini
Şekil 2.32 Takım değiştirme kolu

Eski Çağlarda Torna Tezgahları

Eski çağlarda geliştirilen ilk torna tezgahlarından biri olan ağaç torna tezgahı Şekil 1.3’de gösterilmektedir. Eğilerek yaylanabilen bir dala takılan kalın ipin parçaya sarılarak, ipin
boşalmasını dönme hareketine çeviren basit mekanizması ile ilginç bir tasarımı olan bu torna
tezgahından yola çıkılarak daha değişik türler geliştirilmiştir.
Şekil 1.3 İlk ağaç torna tezgahı
15-16. yüzyıldan itibaren, basit mekanizmalar ile dönel hareketler sağlanarak, çok basit ağaç
tornalama işlemlerinin (Şekil 1.4) ve hatta akarsu kuvvetinden faydalanarak da belli hareketler ile polisaj işlemlerinin yapıldığı görülmektedir.
Şekil 1.4 15.ve 16.yüzyılda geliştirilen ağaç tornası BAÜ. MMF. Makina Müh. Bölümü Doç.Dr. Ali ORALCNC Takım Tezgahları Ders Notları Doç.Dr. Ali ORAL
5
Tarihin akışı içerisinde özellikle silah tekniğinin, yeni teknolojilerin gelişiminde başlıca itici güç olarak etki yaptığı bilinmektedir.1500 yıllarında, top yapımında özellikle derin delik
delme işlemlerinin kullanıldığı saptanmıştır. Leonardo da Vinci, zamanından da ileri giderek, çeşitli teknolojilere yardımcı olacak ileri konstrüksiyonları çizmiştir. Örneğin, Şekil 1.5-a’ da yaylı-vidalı milli torna tezgahı, Şekil 1.5-b’ de volanlı torna tezgahı bu çizimlere örnek olarak
görülmektedir.
Şekil 1.5 Leonardo da Vinci’den vidalı ve volanlı torna tezgahı çizimleri
1741 yılında yazılan bir kitaba göre ilk mekanik el ile tahrikli vidalı torna tezgahının Fransa’da 1740 yılında yapıldığı anlaşılmaktadır. (Şekil 1.6) Basit dişli mekanizmaları ve vida hareketiyle el tahrikli olarak kesme hareketinin yapıldığı bu torna tezgahı ileri ki yıllarda geliştirilenlerden çok ilkel bir örnektir.
Şekil 1.6.- Fransız Vidalı Torna Tezgahı(1740). Ancak çok hızlı gelişim gösteren teknolojik aşamalar ve buhar makinesinin keşfi ve gelişimi
ile ilgili çalışmalar, bu makinenin hatasız çalışabilmesi için silindirlerin yüksek hassasiyet derecesinde işlenmesine bağlıydı. 1760 yıllarında 1200mm. çapındaki bir silindirin işlenmesi yaklaşık bir aylık zaman alıyordu ki John Smeaton ve John Wilkinson’un geliştirdikleri, hassas silindir işleme yöntemleri (Şekil 1.7), James Watt’ın 1769’ da patentini aldığı buhar makinesini imal etmesini sağlamıştır. Modern delik delme tezgahlarında halen bu temel
tasarım kullanılmaktadır.

Torna Tezgahı Oval Kesme Kayseri'de Nerede Yapılır

Oval kesme düzeneği TEZSAN marka MAS165 model torna tezgahına montaj
edilmiştir (Şekil 6). Tezgah 80 cm iş boyu kapasitesine sahiptir. İş mili hızları dişli
kutusu ile sağlanmakta ve 45, 78, 132, 225, 335, 570, 960 ve 1620 d/dk olmak üzere
Şekil 5. Hareket düzeneğinin tornaya yerleştirilmiş hali
Şekil 6. Deney düzeneğinin genel görüntüsü Torna Tezgahlarında Oval Kesme Yapacak Hidrolik Düzenek Geliştirilmesi Y. Usta vd.
Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 18, No 3, 2003 9
8 değişik hız bulunmaktadır. İşlenecek pistonun çap ayarı tezgahın arabasından
yapılmaktadır. Kurulan sistemin ise sadece ovalliği sağlaması düşünülmüştür.
Hidrolik sistem kapatıldığı zaman kalem mevcut pozisyonda kalmakta, böylece aynı
kesme takımıyla silindirik tornalama yapmak mümkün olmaktadır.

Oval Torna Sistemi Kesme İşi Yapan Atölyeler

Oval tornalama sistemi çok küçük kurslarda çalışacağından, kesme takımı
konumunun tekrarlanabilme özelliği önem kazanmaktadır. Yani, sistem kızak ve
ilerletme mekanizması boşluklarına son derece duyarlıdır. Bu ihtiyacı karşılamak
için torna arabasının siperi sökülerek valf-silindir, transduser ve kesici takımın bir
arada bulunduğu bir mekanizmanın tasarımı ve imalatı yapılmıştır (Şekil 4). Kesici
takımın hareketi için, INA marka KUVE serisi 30’luk anma ölçüsüne sahip 4 sıra
rulmanlı lineer kızak kullanılmıştır. Bu yataklar ön yükleme ile (yani sıfır boşluklu)
montaj edildiklerinden ve sertlikleri de 63 HRC civarında olduğundan konum
doğruluğu rahatlıkla sağlanabilmiştir. Hareket düzeneğinin tezgaha montaj edilmiş
haldeki görüntüsü Şekil 5’te verilmiştir.

CNC ve Torna Tezgahı Arasındaki İlişki

İkinci patent ise Comton [2] tarafından geliştirilmiş olup Cross Şirketi’nce (ABD) kullanılmaktadır. Burada kesici takımın hareketi tek bir DC motorla sağlanarak tornalama yapılmakta; iş parçasının dönel konum bilgileri kontrol ünitesine aktarılarak motor kontrolu sağlanmaktadır. İş parçasına ait dönel konum bilgileri ile
kesici takımın z-ekseni boyunca olan hareket bilgileri CNC kontrol ünitesi tarafından değerlendirilerek gerekli denetleme sağlanmaktadır. Kesici takımın x-ekseni yönündeki hareketinin kontrolu, bu hareketi sağlayan DC motorun pozisyonunun ve hızının kontroluyla yapılmaktadır. Sonuncu patent ise Cudini [3] tarafından geliştirilen ve yine Cross Şirketi’nce kullanılan diğer bir tezgaha aittir. Bu tezgahın bünyesinde, işlenmesi gereken pistonları yerleştirildiği iki ayrı tutucu ve her bir piston için, ayrı ayrı, DC motor f r Rmax
Şekil 1. Tornalama sonucunda kalemin bıraktığı yüzey geometrisiY. Usta vd. Torna Tezgahlarında Oval Kesme Yapacak Hidrolik Düzenek Geliştirilmesi 4 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 18, No 3, 2003
tarafından hareket ettirilen kesici takımlar yer almaktadır. Bu tezgahla pistonun üzerindeki segman kanalları da açılabilmektedir. Piston tornalama için yüksek kesme hızları ve buna bağlı olarak yüksek frekansta
kesici takım hareketleri gerekmektedir. Bunu sağlayabilecek mekanizmalardan birisi de piezoelektrik genleşici sistemidir. Bu sistemler küçük genliklerde hareketi gerçekleştirebildiklerinden piston tornalamada da kullanımlarının mümkün olduğu görülmektedir [4]. Piezoelektrik genleşici’nin diğer takım tezgahlarında da hassas konum kontrolunu sağlayabilmek amacıyla kullanılabileceği yapılan çalışmalardan anlaşılmaktadır
[5,6].
Yurdumuzda oval tornalama yapabilmek için bir çalışma da ODTÜ’de yapılmıştır [7]. Bu çalışmada da piezoelektrik genleşici kullanılmıştır. Geliştirilen sistemde 5 Hz’e kadar (150 d/dk iş parçası dönme hızı) kalem hareketlerinin mükemmel, yani konum hatasının ±5 µm civarında olduğu, bundan sonra ise genlik azalmasıyla birlikte yüzey profilinde de bozulmaların arttığı ve deneylerin yapıldığı maksimum
iş parçası hızı olan 850 d/dk’da konum hatasının %40’ı aştığı görülmektedir. Piezoelektrik ünitesi CNC torna tezgahının taretine montaj edilebilecek şekilde tasarlanmış ve hataların giderilebilmesi için daha güçlü bir piezoelektrik ünitesinin gerekliliği belirtilmiştir. Bu çalışmada geliştirilen hidrolik tahrikli oval tornalama düzeneği konvansiyonel torna tezgahlarında kullanılabilecek şekilde tasarımlanmıştır. Tasarımı, imalatı ve
testleri yapılan sistemin klasik tornada kullanımıyla, tezgah-ekipman maliyetinin düşmesinden dolayı daha ucuz piston üretiminin yapılabileceği düşünülmüştür. Ancak oval tornalama işlemi ayrı bir operasyon olarak gerçekleştirileceğinden, operasyon geçişi sırasındaki bağlama sökme zamanı ve diğer beklemeler maliyeti
etkileyeceğinden, birden çok operasyonun yapılabileceği CNC tezgahı taretine de
yeterli boyutlarda bir oval tornalama mekanizması yerleştirilebilir

Motor Pistonları Torna tezgahları ile ilişkisi

Motor pistonlarının yapısı gereği, segman kanallarının altında kalan kısımları oval
olarak şekillendirilmektedir. Pistonun bu bölgesinde biyel koluna bağlantıyı sağlayan pernonun yerleştiği yatak kısmı yer almaktadır ve buradaki malzeme miktarı
normal cidarlara göre daha fazladır.
Motorun çalışması sırasında açığa çıkacak ısının etkisiyle piston üzerinde oluşan
düzensiz sıcaklık dağılımları sonucunda genleşmeler meydana gelmektedir. Kalın
kesite sahip perno yatağı bölgesindeki genleşme diğer bölgelere göre daha fazla
olmakta ve böylece pistonun yanal yüzeyinin geometrisi değişerek silindirde
sıkışmalara ve beklenmeyen aşınmalara neden olmaktadır.
Motorların silindirleri tam dairesel kesitli olarak üretilmektedir. Motorun normal
çalışması sırasında pistonun yanal yüzey geometrisinin tam bir silindir olması
beklenmektedir. Bunu sağlamak için ise, soğuk pistonda yatak bölgesinin daha
küçük çapta imal edilmesi gerekmektedir.
Motorlarda sürtünmeden kaynaklanan ısının oluştuğu en önemli bölge silindir
yüzeyleridir. Çünkü bu bölgede hem yüzey hızı çok yüksek ve hem de sürtünme
alanı fazladır. Bunun yanısıra piston, üzerindeki yanma nedeniyle oluşan ısıyı
silindirin alt noktalarına taşımakta ve bu durum, oluşan sıcaklığın daha da yüksek
olmasına neden olmaktadır. Bunun olumsuz etkilerini önlemek için silindir
yüzeyinin yeterli seviyede yağlamaya sahip olması gerekmektedir. Etkin bir
yağlama için piston ile silindir yüzeyi arasında daima bir yağ filminin kalması
istenmektedir. Bu ise, piston yüzeyinde yağ kanallarının varlığı ile sağlanabilir.
Tornalanmış yüzeyde kesici kalemin uç geometrisi ve ilerleme miktarına bağlı
olarak, ardışık iki iz arasında bir tepecik ve bir de çukurcuk oluşmaktadır (Şekil 1).
Oluşan bu çukurcuklar piston üzerinde yağın taşınabileceği ideal yerlerdir. Bu
çukurcuklar sayesinde silindir ve piston yüzeyleri arasında daha rahatlıkla yağ filmi Torna Tezgahlarında Oval Kesme Yapacak Hidrolik Düzenek Geliştirilmesi Y. Usta vd.
Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 18, No 3, 2003 3
oluşabilmektedir. Taşlama ile elde edilmiş yüzeyde ise bu özelliği elde etmek
imkansızdır.
Taşlama operasyonunun tornalamadan daha uzun süreli olması nedeniyle maliyetin
artması ve piston yan yüzeyinde yağı taşıyabilecek yerlerin oluşmaması nedeniyle
tornalanmış yüzeye sahip pistonun kullanımı zorunlu olmaktadır. Nitekim, piston
yüzeyleri 1980’li yılların başına kadar, oval taşlama yapabilen silindirik taşlama
tezgahlarında yapılmıştır. O yıllarda, pistonlar için çift etkili kam mekanizmasına
sahip özel torna tazgahları üretilmiş ve bu tezgahlar 100-1500 d/dk hızlarında söz
konusu ovalliği tornalama yüzeyi kalitesi ile elde etmek için kullanılmaya
başlamışlardır.
Bilgisayar denetimli (CNC) tezgahlar, kullanımlarının yaygınlaşması ile birlikte
kamlı oval tornalama tezgahlarının yerini almaya başlamışlardır. Bu tezgahlarda
kullanılan mekanizmaların çalışma prensipleri farklı olup patent altına alınmışlardır.
Bunlardan birincisi Okayama ve Kurashiki [1] tarafından geliştirilen, Takisawa
Takım Tezgahları Şirketi (Japonya) tarafından kullanılan bir sistemdir. Sistemin
çalışması için dört adet servomotor kullanılmaktadır. Bu motorlardan ilki iş
parçasının ilerleme yönündeki hareketini, ikincisi parçanın dönmesini, bir diğeri
kesici takımın çap yönündeki büyük hareketini ve sonuncusu da aynı kesme
takımının yüksek frekanslardaki hareketini sağlamak için kullanılmaktadır. İş
parçasının boyuna (z-ekseni) olan ölçüsü boyunca çap ve ovallik bilgileri hafızada
tutulmakta ve kesici uç ilerledikçe, motorlar bu bilgilerdeki konumları sağlayacak
şekilde hareket ettirilmektedirler.

Torna Tezgahlarında Oval Kesme Yapacak Hidrolik Düzenek Geliştirilmesi

TORNA TEZGAHLARINDA OVAL KESME YAPACAK HİDROLİK
DÜZENEK GELİŞTİRİLMESİ
Yusuf USTA, Ömer KELEŞ ve Yücel ERCAN
Makina Mühendisliği Bölümü, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi,Gazi Üniversitesi,
Maltepe 06570, Ankara, uyusuf@gazi.edu.tr, omer@gazi.edu.tr,
yercan@gazi.edu.tr
ÖZET
Bu çalışmanın amacı, içten yanmalı motorlarda kullanılan pistonların etek
kısmındaki ovalliği konvansiyonel torna tezgahında işleyebilmek için hidrolik
tahrikli ve bilgisayar kontrollu bir düzenek geliştirmektir. Bunun için tornanın iş
miline bir enkoder yerleştirilmiş ve senkronizasyon sinyali alınmıştır. Bu sinyalle
aynı fazda periyodik bir referans sinyali bilgisayar tarafından üretilmiştir. Elde
edilen sinyal; bilgisayar, veri toplama ve kontrol kartı, hidrolik silindir, servovalf,
transduser ve servo-yükselticiden oluşan bilgisayar kontrollu pozisyon kontrol
sistemine giriş olarak verilmiştir. Hidrolik silindir ve lineer rulmanlı kızaktan oluşan
mekanizmaya tespit edilen kesici kalem, tornanın siperi sökülerek arabanın üzerine
yerleştirilmiştir. Böylece kesici ucun iş mili hızıyla senkronize olarak hareketi
sağlanmış ve iş milinin normal dönme hızlarında oval kesitli parçaların işlenebilmesi
sağlanmıştır. Deneyler TEZSAN MAS165 tipi üniversal tornada yapılmıştır.
Tezgahın en yüksek iş mili hızı olan 1620 d/dk’ya kadar değişik hızlarda testler
yapılmıştır. Elde edilen ovallik değerlerinin pistonlar için yeterli seviyede olduğu
görülmüştür.

ALINTIDIR.

Mil Göbeği ve Makina Üretimi Yapan Tornacılar

Çoğunlukla birmil ile bir göbeğin (dişli çark, kayış kasnağı,zincir çarkı, kavrama göbeği, varyatör çarkı,
fan gövdesi,türbin çarkı...)moment aktaracak şekilde birbirine bağlanmasıdır.
• Konstrüktif isteklere bağlı olarak çok değişik
şekillerde olabilirler;
• Çözülemez
• Kuvvet bağlı
• Şekil bağlı
• Eksenel harekete imkan veren vb.
Makina Elemanları IÇözülemez Mil‐Göbek Bağl t anıları Makina Elemanları IKuvvet Bağlı Mil‐Göbek
Bağl t anıları Makina Elemanları IŞekil Bağlı Mil‐Göbek Bağl t anıları Makina Elemanları IKuvvet Bağlı Mil‐Göbek Bağlantıları PresGeçmeler Makina Elemanları IGenel Bilgiler • Yapımı çok kolay birmil‐göbek bağlantısıdır. • Bir birine geçen parçalar bir pres geçme toleransına sahipse, yani aralarında bir boyutfazlalığı(sıkılık) varsamontajdan montajdan sonra yüzeyler arasında bir basınç elde edilir.
• Örneğin,milin ç paı delik ç paına göre büyükse,mil yerine takıldığında bir miktar büzülür, delik ise bir miktar genişler. • Bu şekil değiştirmelerin elastik bölgede kalması halinde temas yüzeyleri arasında bir basınç alanı, dolayısı ile bir sürtünme bağımeydana gelir.

Makina Yedek Parça İmalatı Kayseri

Mukavemet Hesabı:
Miller mukavemet bakımından tam değişken eğilme eğilme
ve burulmaya zorlanır. Bileşke moment
20 b2B eM  M  ( M )MbMeMomentlerin ikisi de aynı zorlanma şeklinde olursa, ikisi de
statik veya tam değişken α0=1; biri statik biri tam değişken ise α0=0,7 alınır.α0=σem/1,3.τem
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. DemirsoyBuna göre bağıntısından mil çapı
şeklinde bulunur.DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy•Miller sadece burulmaya göre basit olarak ta hesaplanabilir.•Kayma emniyet gerilmesi 1,5 daN/mm2, (kopma mukavemeti
σK≤50daN/mm2 olan çelikler)•Kayma emniyet gerilmesi 2 daN/mm2, (kopma mukavemeti K≤70daN/mm2 olan çelikler)•Kayma emniyet gerilmesi 3 daN/mm2, (kopma mukavemeti σK>50daN/mm2 olan çelikler) (mm)
nPd 1483(mm)nPd 134,53(mm)nPDEÜ Makina Elemanlarına Giriş d 117,53Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy•Şekil değiştirme hesabında sadece burulma şekil değiştirmeleri dikkate alınırsa ve milin 1m’ye karşılık burulma açısı olarak kabul edilirse, şekil değiştirme hesabından mil çapı:bağıntısı ile elde edilebilir.(mm)nPd 1204DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. DemirsoyÖrneğin 240 D/d’da 30 kW güç ileten bir milin emniyetli kayma gerilmesi değeri 3 daN/mm2
için mukavemet ve burulma şekil-değiştirmesine bağlı olarak mil çapı;Burulma bağıntısından:Şekil-değiştirme bağıntısından:Olarak elde edilir. Buna göre mil çapı en büyük değere göre yuvarlatılarak, d=75mm bulunur.
d 120430/ 240  71,75mm d 117,5330/ 240  58,75mm DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy

Kayseri Torna Atölyeleri Dişli Yaptırma

Mukavemet Hesabı:
Akslar eğilmeye zorlanmaktadırlar. Emniyet gerilmeleri belirlenirken
zorlanmanın statik veya değişken olması dikkate alınır.
İçi dolu ise:
32 dMWM3 eeme ee  3eem32 Med DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Ç. Özes, M. Belevi, M. DemirsoyAKSLAR
Mukavemet Hesabı:
İçi boş ise:
ddc =)dd d(32MWM i4 eemi4e ee   d : dış çap di: iç çap3eem4e( 1 c )32 M d    
DEÜ Makina Elemanlarına Giriş
Ç. Özes, M. Belevi, M. DemirsoyEmniyet gerilmeleri ;
ss'DeemAkeem  Statik zorlanmalar içinDeğişken zorlanmalar içinDEÜ Makina Elemanlarına iriş
Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy

Kayseri Aks ve Mil Üretimi Tornacılar

Malzeme ve Üretim Aks ve mil malzemesi olarak genel imalat çelikleri ( St 50, St 60,
St 70 ) çok kullanılmaktadır. Yüksek zorlamalarda 40Mn4, 34 Cr 4; Taşıt konstrüksiyonlarında 16 MnCr 5, 20 MnCr 5 kullanılır. Korozyon ve benzeri etkilerden uzakta kalmanın istendiği
ortamlarda paslanmaz çelik kullanılır. Çapları 150 mm’ ye kadar olan düz miller ve akslar tornalama,
soğuk veya sıcak çekme metoduyla yuvarlak çeliklerden üretilirler. Millerin ve aksların yatak içinde kalan kısımlarına ( muylu ) tornalama ve taşlama işlemleri uygulanır. 150 mm’ den büyük çapta olan miller ve akslar dövme usulü ile yaklaşık olarak istenilen boyutlara getirilip tornalama işlemi ile hassas boyutlar elde edilebilir.

Kayseri'de Kademeli mil Üretimi Yapan Atölyeler

MİLLER
Kasnak, tekerlek, çark, makara gibi elemanları taşımakta ve bu nedenle esas olarak eğilmeye zorlanmaktadırlar Aynı elemanlar için taşıyıcı olmakla beraber esas olarak güç ileten
elemanlardır. bundan dolayı ana zorlanma olarak burulmaya taşıyıcı eleman olduklarından da eğilmeye
çalışmaktadırlar. Eksenel kuvvetlerde her iki elemanda çekmeye veya basmaya
zorlanabilirler.
AKSLAR
Her iki elemanda içi dolu veya boş imal edilirler. Eksen durumlarına göre Genel olarak düz elemanlardır Düz veya dirsekli ( krank mili ) olabilirler DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. DemirsoyMİLLER Akslar statik veya değişken zorlanmaların etkisi altında kalmaktadır. Miller de dönen elemanlar olduklarına göre daima değişken zorlanmanın etkisi altındadır. Dönen Akslar Sabit Akslar
zorlanma şekli dış kuvvetin zamana göre değişkenliğine bağlıdır. Kuvvet değişken ise zorlanma
değişkendir her zaman değişken zorlanma etkisindedir
AKSLAR
Kuvvet statik ise zorlanma statik DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. DemirsoyBir aks veya mil şekillendirilirken gerilme dağılımını eşitlemeye çalışmak, milin hafifletilmesini sağlayacağı için tercih edilir. Eş gerilme dağılımlı mil şekli pek kullanışlı olmadığı için eş gerilme dağılımına olabildiğince yaklaşabilmek amacıyla kademeli miller
yapılmaktadır. Kademeli şekillendirme, milin üzerinde taşıdığı
elemanların kolayca monte edilmesine de olanak sağlamaktadır.

Yedek Parça Dişli İmalatı Kayseri

Salyangoz dişliler
Bir makinada çalışacak redüktörde şu şartlar: tahrik ekseni ile çıkış ekseni bir birine dik, redüktör
hacmi küçük, çevirme oranı büyük ve hareket frensiz durdurulması isteniyorsa. Bütün bu şartları en
ekonomik olarak salyangoz dişli rediktör yerine getirir ve problem çözülmüş olur.

Şekil. 1.1, Salyangoz dişli çifti Kaynak: himmelmann-paul.de Şekil. 1.2, Salyangoz, sümüklü böcek
Kaynak: www.capraro.com.ar Teknik deyimi ile sonsuz vidalı dişliler, genelde eksenlerinin izdüşümleri birbirine dik olan fakat kesişmeyen millerle gücü iletirler. Bu dişlilere aynı zamanda “Salyangoz dişliler” de denilir. Çünkü prensip krokisi çizildiğinde salyangozu andırırlar (bak Şekil. 1.1 ve Şekil. 1.2). Genel olarak bir salyangoz dişli çifti “Salyangoz redüktör” ü’dür. Salyangoz redüktörü,
salyangoz dişlili mil, yani
giriş mili ile tahrik edilen salyangoz çarkından ve buna bağlı çıkış milinden oluşur. Kademeyi
oluşturan her iki dişli birer helisel dişlidir. Ancak küçük dişlinin helisi çapa göre çok büyük
olduğundan dişler vida halini almışlardır. Bu nedenle küçük dişliye “Sonsuz Vida” veya
“Salyangoz dişli” ve büyük dişliyede “Salyangoz dişli çarkı” denir. Salyangoz dişlilerin formu, ya
“silindirik helis” (bak Şekil. 1.3) veya diskin üstüne sarılı gibi görünen “globoid helis” (bak Şekil.
1.6) olur. Sonsuz vida dişlileri silindirik spiral dişli çarkların özel halidir. Silindirik spiral dişli
çarklarda diş yanaklarındaki nokta temasına karşın, salyangoz dişlilerde kavrama alanı içinde temas
çizgisi vardır.
Genelde çevirme oranı umin ≈ 5 ve umax ≈ 50...60 arası seçilir. Kademede vidanın ve çarkın helis
yönleri aynıdır.

Kayseri'de Vida, Dişli, Somun Üretimi Yapan Atölyeler

SONSUZ VİDA MEKANİZMASININ TERMAL OLARAK KONTROLÜ:
Mekanizmanın dişli vida ve yataklarda olan sürtünmesinden dolayı sıcaklık oluşur. Bu ısıyı
redüktör gövdesinden, flanşlardan, bute kutusundan dışarı atar. Bu ısının yeterli şekilde
dışarı atılmamasından dolayı, yağın sıcaklığı artar. Viskozite yetmeyebilir ve mekanizma
hasar görür.Buna önlem olarak redüktör gövdesi kanatlı yapılarak ısı transfer yüzeyi
artırılabilir.
Mekanizmanın kayıplarının ısıya dönüştüğü düşünülür.
Q = Ortaya çıkan ısı
N1 = Motor gücü
ηtop = Mekanizmanın verimi
ηtop = ηD * ηL1 * ηL2 = 0,58
ηD = Dişli verimi = 0.68
ηL1 = Vidalı mil yatakları verimi = 0.92
ηL2 = Dişli tahrik mili yatakları = 0.92
Q = 632 *∆ 6.7 HP (1 - 0.58)
Q = 1778 Kcal / h
∆t = 930
 C Kabul edilebilir.
∆t = Q/(K*A) K = Isı iletim kat sayısı = 50 Kcal/m2
h 0C
A= Q/(∆t * K)
A = 1778 /(93*50) = 0,382 m2
ısı ileten yüzeylerin toplamı A = 0.382 m² OLMALIDIR.

Freze ve Torna İşleri Yapan İşletmeler Kayseri

İş Ekseninin Freze Eksenine Ayarı Freze tezgâhlarında eksen ayarı çok önem taşıyan hususlardan biridir. Genellikle simetrik parçaların, dişli çarkların, eksenel bölme işlemlerinde veya kama kanallarının açılması gibi
frezeleme işlemlerinde çakının punta eksenine ayarı, talaş kaldırmadan önce yapılmalıdır. Eksen ayarı çakı, iş
parçası ve puntanın aynı eksende olması anlamını taşır. Resim 1.3: İş ekseninin freze eksenine ayarlanması
1.5. Helis Dişli Çarkların Kullanma Yerleri Helisel oluklar ve dişli çarklar makinecilikte, genellikle hareket ve kuvvet iletimi, yüksek hız ve sessiz çalışma sağlamak için redüktörlerde, otomobil sanayinde, oto
şanzımanlarının hız dişlilerinde, makine sanayisinde kullanılmaktadır. Helis dişlilerin diş profillerinden ve açısal konumlarından kaynaklanan özelliği nedeniyle, aynı anda iki veya üç diş birbirini teğet noktalarından kavrayarak döndürür. Böylece, yüzeysel sürtünme azalmış olduğundan sessiz çalışma sağlanmış olmaktadır.

Dişli Yedek Parçası İmalatı Kayseri

Delikli Ayna Tespit Vidasının Konumu Helis dişli çarkların ve büyük adımlı helisel olukların açılmasında dişli çark donanımı kullanmak gerekmektedir. Dişli çark donanımının son hareket iletim ve bağlantı yeri delikli ayna milidir. Mil dönme yaparak hareketi delikli aynaya, buradan da sonsuz vida mili vasıtasıyla sonsuz vida karşılık dişlisine, oradan iş parçasına iletilir. Böylece helisel dönme ilerleme sağlanmış olur. Bu işlemin olmasında delikli aynanın dönmesi gerekir. Resim 1.2: Tespit vidasının gösterilmesi
Bunu sağlamak için aynayı sıkan tespit vidasının dönme ve ilerleme anında açık
olması gerekir. Divizörle bölme işlemlerinde bu vida sıkılır, ayna sabitlenir, bölme
işleminden sonra tekrar açılır. Açılmazsa, ilerleme ve işin dönmesi engellenmiş olur. Bu
işleme dikkat edilmeli ve her yeni diş açmada tekrarlanmalıdır.

Vida İmalatı Yapan Torna Atölyeleri Telefon

Helisel Olukların Açılmasında Dikkat Edilecek Kurallar Helisel olukların açılmasında aşağıdaki kurallara dikkat edilir. ¾ Açılacak helisin adımı ve tabla miline göre gereken hesaplamalar yapılır.
¾ Hesaplama sonucu bulunan dişli çarklar, tabladan gelen hareket divizörün aynasının kuyruk malafasına iletilecek şekilde takılır. ¾ İş parçasının dönüş yönü kontrol edilir ve helis yönüne uygun olup olmadığına
bakılır. 1 ve 2 vasat dişli kullanılarak dönüş yönü ayarlanır. ¾ Delikli ayna serbest dönecek şekilde sıkma vidası ayarlanır. Resim 1.1. Sıkma vidasının gösterilmesi ¾ Çevirme kolunun pimi hesaplamada bulunan delikli ayna delik sayısının herhangi bir deliğine takılır ve delikli ayna döndükçe çevirme kolunun
döndürülmesi sağlanır.

Kayseri Torna Atölyeleri Telefon

Büyük Adımlı Helisel Olukların Açılması
Küçük adımlı helisel kanalları açarken tabla hareketini iş parçasına (Div.Kuy.Mal.)
aktarmıştık. Büyük adımlı helislerde ise adımın büyük olması nedeni ile tabladan gelen
dönme hareketi, yüksek oranda azaltılarak iş parçasına iletilmektedir. Dönüş sayısını
azaltmak için divizörün sonsuz vida ve karşılık dişlilerinden yararlanılır.
Sonsuz vida ve karşılık dişlisi kavratılır. Çevirme kolu delikli aynaya takılır. Tabla
milinden gelen hareket D K M'ye değil, delikli ayna kuyruk malafasına verilir. Delikli
ayna dönerken çevirme kolu da döner. Sonuç olarak tabla milinden gelen dönme hareketi
karşılık dişlisinin diş sayına bağlı olarak ( 1 / 40 ) oranında azaltılır ve iş parçasına iletilir.
H
Ht*K
b
a
=
Çevrilen
Çeviren
a = Tabla miline takılan, çeviren dişli çark
b = DAKM’ye takılan, çevrilen dişli çark
K = Divizör karşılık dişlisi diş sayısı
H = Açılacak helis kanalın adımı
Ht = Tezgâh tabla mili adımı ( genellikle 6 mm’dir).

Dişli İmalatı Yapan Yerler

Helisel Olukların Açılması
Küçük ve büyük adımlı helisel olukları genellikle freze tezgâhlarında açarız. Tezgâhın
helisel oluk ve kanal açması için gerekli donanımlarının olması lazımdır. Bunlar dişli
çarklar, paraçol, malafalar, divizörler, punta ve diğer avadanlıklardır.

Küçük Adımlı Helisel Olukların Açılması
Freze tezgâhlarında 120 mm'ye kadar olan helisel olukları kapsamaktadır. Freze
tezgâhlarında genellikle dik başlıkla veya üniversal başlık kullanarak açılır. Böylece helisel
kanal profilini de düzgün elde ederiz. Modül profilli parmak freze çakıları dişli çarklar için
tercih edilir. Diğer kanal ve helisler için kanalın özelliğine ve biçimine uygun freze çakıları
seçilir. Kesici aletler pens tertibatı ile bağlanarak kullanılırsa, daha düzgün bir frezeleme ve
profil elde edilir. Dişli çarkların ve diğer helisel olukların açılması için, tabla milinden dişli
çarklar vasıtasıyla ilerleme ve dönme hareketi alınarak divizörlerin kuyruk malafasından iş
parçasına dönme (helisel) hareketi verilir.
Tabla mili ile D K M (divizör kuyruk malafası) arasındaki oranı sağlayabilmek için
aşağıdaki formül kullanılarak bulunan dişliler kullanılır.
H
Ht
b
a
=
Çevrilen
Çeviren
d
H
tg
π *
α
a = Tabla miline takılan, çeviren dişli çark
b = D K M’ye takılan, çevrilen dişli çark
H = Açılacak helis kanalın adımı
Ht = Tezgâh tabla mili adımı ( genellikle 6 mm’dir).
α = Başlığa verilecek açı

Helis Açısının Değerini Bulma Yöntemleri

Analitik hesaplama yöntemi ile helis açısını bulmak. ¾ Helis açısının açı olarak değerini Trigonometrik cetvelden seçeriz. Bilinen elemanları, formülde yerine koyarak analitik işlemde aranan değeri
hesaplayarak buluruz. Tgα = Helis yükselim açısı = Helis açısı. Tang α = H/Dt *π ¾ Helis sarım açısının elde edilmesinde kullanılan bir diğer metot ise, üniversal açı gönyesi ile helis dişlinin dişlerinin açısal yükselme değerlerinin ölçülmesidir. Tam sonuç elde edilmese de yaklaşık açı değerlerini elde etmek
mümkündür. Şekil 1.5: Açıölçer üzerinde parçanın konumu ve açının değerinin tespiti (3.metot)
¾ Helis açısının bulunması ile ilgili pratik bir metot ise şöyledir. Dişli çarkın dişlerine makine yağı veya renkli madde sürülür. Dişli düzgün bir cetvelin kenarına teğet olarak temiz bir kâğıt veya satıh üzerinde yuvarlatılarak üzerindeki maddenin satıh üstüne iz bırakması sağlanır. Cetvelin dişliye teğet olan kenarı kalemle çizilir, dişlerin meydana getirdiği izlerin açısıyla teğet çizgi arasındaki açı değeri çok yakın olarak helis açı değeri olarak kabul edilir. Bu işlem birkaç defa tekrarlanarak bulunan değer doğrulanabilir Üstteki şekil 1.5’i
inceleyiniz.

HELİSEL OLUK ELEMANLARININ HESAPLANMASI

Yukarıdaki şekil, helisin tanımlarından 1.'si olan dik üçgenin hipotenüsünün silindir
üzerine sarılması ile oluşan helis eğrisini ifade etmektedir.
Silindirin Çevresi = Dt * π
Dt = Dişüstü çapı,
Mn = Modül
T=Dişli adımı = Mn * π bilinen elemanlardan yararlanarak diğer elemanların
değerlerini elde edebiliriz.
1-Helis adımı =
H = Dt * π * Tang α =
Helisin iş parçası etrafında bir
tur yaptığında doğrusal olarak
kat ettiği uzunluk ölçüsüdür.
Şekil 1.3: Helis adımının gösterilmesi
2-Tg α =Helis açısı = Helis adımı/Çevre = H/ (Dt * π) =
Tgα = Karşı dik kenarın /Komşu dik kenara oranına eşit olacağından bu dik
kenarları oluşturan değerleri yerlerine koyar ve gerekli sadeleştirmeleri yaparsak helis
yükselme sarım açısının değerini hesaplama yöntemi ile buluruz.
Tgα = Helis yükselim açısı =Helis açısı.
Ç= Dt x π
T = Mn x π
H = Dt x π x tg α
Tgα =H/Dt x π
Ç = Çevre
T = Dişli adımı
Dt = Diş üstü çapı
Mn = Normal modül
H= Adım
α = Helis açısı

Büyük Adımlı Helisel Oluklar

120 mm ve daha uzun adımlı helisleri ifade etmektedir. Bu helis dişlileri daha çok
mekanik güç, hareket ve iletim sistemlerinde tercih edilmektedir. Yağ kanalları, kam ve helis
dişliler büyük adımlı helislere örnek olarak verilebilir.
Büyük adımlı helis dişli çarkların çalışma eksen pozisyonları üç çeşit olarak karşımıza
çıkmaktadır.
¾ Eksenleri paralel millerde,
¾ Eksenleri 90º kesişen millerde,
¾ Eksenleri herhangi bir açıda kesişen (aykırı) millerde olmak üzere
gruplandırılır.
3.gruba giren helis dişlilerin mil kesişme açısı α'nın dişli ayar açısından büyük veya
küçük olması helis yönlerinin tayin edilmesinde önemlidir.