Isıl İşlem

Çelikte ısıl işlem genellikle östenit bölgesinde oluşur. Isıl işlemde, östeniti oluşturmak için malzemeyi belli bir kritik sıcaklığa kadar ısıtmak gerekir. Sıcaklık artıkça ferrit ve perlit hızla östenite dönüşür. Çelik, östenitik bölgeden hızla soğutulursa, yapı martenzite dönüşür [12,13]. AISI 1040 çeliği, transmisyon millerinin, rayların ve dişlilerin yapımında kullanılmaktadır. AISI 4140
ıslah çeliği yüksek özlülük isteyen inşaat ve ziraat makineleri, takım tezgahları, uçak parçaları, akslar, krank kolları, krank milleri, dişliler, bandajlar, cıvata, somun, saplama v.b. parçaların imalinde kullanılmaktadır. AISI 8620 sementasyon çeliği ise zorlamalı parçalar, miller, ekstrüzyon yoluyla
şekillendirilen piston pimleri, zincir baklaları ve dişlileri, çeşitli oto dişlileri ve traktör dişlileri, otomobil vites kutusu, şaftlar, bazı otomobillerin direksiyon mekanizmaları, diferansiyel yüzük dişlileri, uçak motorları, kam mili, kamalı mil v.s. yapımında kullanılmaktadır. Bu çalışmada, AISI 1040 imalat çeliği, AISI 4140 ıslah çeliği ve AISI 8620 sementasyon çeliğinin tuz banyosunda karbürlenmesi ve ardından temperleme işlemine tabi tutulmasıyla oluşan sertlik ölçümleri yapılmış ve sementasyon işleminin mikroyapıya olan etkisi incelenmiştir.
Bu çalışmada kullanılan demir esaslı malzemelerin kimyasal bileşenleri Tablo 1’ de verilmiştir. Tablo 1. Deneylerde kullanılan malzemelerin kimyasal bileşenleri Malzeme C Mn Si Cr Ni Mo Cu P S Fe AISI 1040 0.43 0.82 0.217 0.173 - - 0.143 0.016 0.0008 Kalan AISI4140 0.43 0.943 0.24 1.11 0.214 0.24 0.214 0.0006 0.0003 Kalan AISI8620 0.216 0.73 0.2 0.5 0.5 0.2 0.02 0.0006 0.00024 Kalan Numunelere uygulanan ön tavlama işlemi için sıcaklık 200 °C, bekletme süresi 2 saattir. AISI 1040
çeliğine 845°C’de 2 saat süreyle tuz banyosunda sıvı sementasyon işlemi uygulanmıştır. Daha sonra, deney numunesi, soğutma tuzunda 20 dk. bekletilerek malzeme normal suya atılmış ve soğutma işlemi gerçekleştirilmiştir. Menevişleme işlemi sertleştirme işlemi sonrasında 200 °C’de 2 saat süreyle uygulanmıştır. AISI 4140 çeliğine ise 845 °C’de 4 saat süreyle tuz banyosunda sıvı sementasyon işlemi uygulanmıştır. Soğutma tuzunda 20 dk. bekletilerek malzeme normal suya atılmış ve soğutma işlemi gerçekleştirilmiştir. Menevişleme işlemi sertleştirme işlemi sonrasında 250 °C’de 2 saat süreyle uygulanmıştır. AISI 8620 çeliği az karbonlu çelik olduğu için; 900 °C’de 4 saat süreyle tuz banyosunda karbon emdirilmiştir. Bu işlemin ardından malzeme soğutma tuzunda 5 dk. bekletilerek normal suya
atılmış ve soğutma işlemi gerçekleştirilmiştir. Menevişleme işlemi sertleştirme işlemi sonrasında 250
°C’de 2 saat süreyle uygulanmıştır. Sertlik ölçüm cihazıyla ısıl işlem öncesi ve sonrasında sertlik
değerleri tespit edilmiş ve metalografik incelemede çekilen mikro yapı fotoğrafları karşılaştırılmıştır. Dağlama işlemlerinde %2 lik nital kullanılmıştır. Sertlik işlemlerinde, konik elmas uca ön yük olarak 10
kg daha sonra 140 kg yük uygulanarak batma derinliği HRC cinsinden sertlik değeri olarak ölçülmüştür. Deneylerde toplam 6 ölçüm yapılmış ve bu değerlerin ortalaması alınarak numunenin sertlik değerleri
tespit edilmiştir.

DÖNEL PARABOLOİD ŞEKLİNDEKİ PARÇALARIN BSD FREZE TEZGAHLARINDA İMALATININ ARAŞTIRILMASI

Giriş
SD’li takım tezgahları, belirli bir parçayı işlemek için kesici hareketlerini ve yürütülmesi gereken işlemleri tanımlayan SD kodunda yazılmış, deyim veya blok dizilerinden oluşan program tarafından kontrol edilir. ISO 6983/1 gibi uluslar arası SD kodu standartları olmasına rağmen, farklı üreticiler tarafından yapılmış SD denetleyiciler farklı SD kodlarını kullanırlar. Bu yüzden SD programı, farklı tasarımlardaki denetleyiciler üzerinde taşınabilir değildir. Bu durum ise imalat açısından birtakım güçlüklere sebep olmaktadır.
 Bir parçanın veya makine elamanının mümkün olan en basit biçimde tasarımının gerekli olmasına rağmen bir tasarım mühendisinin, istenen profilin parçaları olarak kavisli yüzeyler kullanmak zorunda olduğu bir çok durum vardır. Matematiksel olarak bir yüzey, sürekli olarak, f(x, y,z) = 0 ilişkisini koruyarak uzayda hareket eden bir noktanın ( ) x, y,z geometrik yeridir. Mühendislik tasarımında yaygın olarak kullanılan yüzeyler grubu, 0 2 2 2 ax +by +cz + fyz + gzx + hxy + px + qy + rz + d = biçiminde, ikinci dereceden bir genel
denklem vasıtasıyla tanımlanan ve konik yüzeyler olarak bilinen yüzeylerden oluşur. İzmir Torna Bu tür yüzeylerin BSD freze tezgahlarında imalatlarına yönelik çeşitli çalışmalar devam etmektedir (Fischer, 1986). Bundan önceki bir araştırmada, serbest eğrilerle şekillendirilmiş yüzey modelleri için takım yollarının oluşturulması için bir algoritmanın geliştirilmesine yönelik çalışma yapılmıştır (Elber vd., 1993). Yine diğer bir araştırmada, bir telefon ahizesi bilgisayar destekli tasarım BDT programıyla modellenmiş, yine aynı ortamda bu modelden yararlanarak kalıp yüzeyleri oluşturulmuştur. BDİ programıyla takım yolları hazırlanmış ve BSD
tezgahında imalatı gerçekleştirilmiştir (Erdman, 1985; Anonim, 1997). Ayrıca serbest sistemli makro programlama ile delik delme programı üzerinde çeşitli çalışmalar yapılmıştır (Anonim, 1998; Balcı, 1993; Besant, 1982). BSD torna ve freze tezgahları üzerinde dönel ve prizmatik iş parçalarını işleyecek parça programlarının otomatik üretimi ve kontrolü için C programlama dili kullanılarak iki sistemin geliştirilmesi ve kullanılması açıklanmıştır (Dereli ve Filiz, 2000). İzmir Torna  OPPS-ROT da dönen parçalar için hazır bir BSD programı kullanılarak parça modeli çizilmiştir. Daha sonra, işleme operasyonları tanımlanmış ve kesici takımlar, bilgi girişleri ve işleme topolojisi kullanılarak seçilmiştir. Optimum kesme şartları belirlenmiş ve bir BSD/BDİ
veri tabanında toplanmıştır. Daha sonra parça programları, BSD/BDİ veri tabanında toplanmış bilgiler kullanılarak standart ISO kodlarında otomatik olarak oluşturulmuştur. Yine prizmatik parçalar için, dik işlem merkezli BSD freze tezgahlarında genetik algoritmalar kullanılarak işlem planlama fonksiyonlarının optimizasyonu için çalışma yapılmıştır (Filiz vd., 1994; Dereli ve Filiz, 1999). Başka bir araştırmada, günümüzde nümerik kontrollü tezgahlar da kullanılan çeşitli programlama teknikleri hakkında bilgiler verilerek bu programlama tekniklerinin özelliklerini anlatan bir araştırma çalışması da yapılmıştır (Karagöz, 2000).
 Bu çalışmada, son yıllarda BSD tezgahlarının ülkemizde de giderek yaygınlaşması dikkate alınarak, konik yüzeylerden biri olan dönel paraboloid için, makro programlama ile genel bir SD programı hazırlanmıştır.

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