Michael
H. Heisenberg
Mak. Y. Müh.
Maysan A.Ş.
Nisan 2006, İstanbul
1.
GİRİŞ
İnsanlık
tarihi boyunca, çoğalan nüfus ve çeşitlenen ihtiyaçlar aynı
bir maldan çok sayıda üretilmesini gerektirmiştir. Bu ürünler
önce el ile teker teker üretilmiş sonra bunların çok sayıda
üretilme imkanları araştırılmış ve böylece basit de olsa kalıp
teknolojileri icat edilmiş ve geliştirilmiştir.
İlk
çağlarda örneğin Fenike, Roma, Antik Yunan devletleri ve diğerlerinin
bakır, gümüş ve altın gibi çeşitli madenlerden bastığı ve
bugün dünya müzelerini süsleyen paralar, basit kalıplarla
şekillendirilen ürünlere güzel bir örnek teşkil eder.
Sanayi
Devrimi önce döküm kalıpları ve daha sonra dövme kalıpları
ile hız kazanmış, onsekizinci ve ondokuzuncu yüzyıllarda silah
sanayileri kapalı kalıplarla dövme teknolojisinin gelişmesine
yol açmış, Goodyear tarafından kauçuğun vulkanizasyonunun
icadı ayakkabı, çizme, eldiven ve tekerlek lastiği kalıplarını
ortaya çıkarmış, yirminci yüzyılda otomotiv, plastik, tıp,
müzik plakları, havacılık, elektrik ve elektronik sanayilerinin
gelişimi hassas kalıp üretimini zorunlu kılarak bugün içinde
bulunduğumuz teknolojik seviyeye erişmemizi mümkün kılmıştır.
Daha
kırk sene evvel kalıpçılar kalıpları torna, matkap, freze
tezgahlarında kaba olarak şekillendirirler, sonra eğe, zımpara
taşı ve benzeri el aletleri ile kalıba son şeklini ve finisyonunu
verirlerdi; erkek ve dişi kalıbı birbirine alıştırmak için
renkli macunlar, 80 derece santigratta ergiyen Bizmut alaşımları,
kurşun levhalar, derişik olmayan asitler kullanırlardı. Dalma
elektro erozyon makinelerinin icadı plastik kalıbı yapımında
bir devrimdir. Ancak bu metot hassas ölçülerde çok sayıda
master elektrot yapılmasını gerektirmekte, elektrod aşınması
sebebiyle yine insan eline çok ihtiyaç duyulmakta idi.
Sonuç
olarak 1960 larda kalıpçılık halâ hem bir sanat hem de bir
zanaat idi. Kalıp mühendisliği henüz emekleme safhasında idi.
2.
CNC VE YAN BİRİMLERİNİN GELİŞMESİ
Altmışlı
yıllarda bankalar ve otomotiv şirketleri mainframe bilgisayarlar
yardımıyla muhasebe kayıtlarını tutmaya başladılar. 1980 den
sonra Workstation'lar üzerinde çalışan CAD programları ortaya
çıktı, daha sonra CAM programları yazılmaya başladı ancak
bu çalışmaların kalıp imalatında verimli ve uygun fiyatlarla
kullanılması doksanlı yıllarda gerçekleşti.
Bu
gelişmenin üç cephesi vardır; Birinci cephe CAD/CAM programlarının
basit, kolay öğrenilir yapıya kavuşması, nispeten ucuz workstationlar,
daha sonra da PC ler üzerinde çalışabilmesi, fiyatlarının
ucuzlaması; İkinci cephesi bu yazılımları kabul eden ve aldığı
komutları uygulayabilen tezgahların geliştirilmesi; Üçüncü
cephesi de manyetik hafıza birimlerinin beher megabayt başına
dolar bazında fiyatının düşürülmesi ve PC performanslarındaki
müthiş gelişimdir.
Bilindiği
gibi bir kalıp programını kağıt şerit hafıza kullanarak işletmek
de mümkündür ama bugün örneğin bir otomobil çamurluğu kalıbı
programının kağıt şeride yazılması ve bu şeritle tezgahın
çalıştırılması, hassasiyet ve zaman açısından kabul edilemez.
Dolayısıyla manyetik hafıza birimlerinin önemi gözden ırak
tutulamaz.
Benzer
şekilde ölçme tekniği elektroniğindeki gelişmeler (encoderler,
ölçü cetvelleri) olmasaydı, hassas kalıp yapılamazdı.
1982
yılında hard diski olmayan, 360 kilobaytlık diskette satılan
LOTUS programı kullanılarak tablo hesabı yapabildiğimiz masaüstü
bilgisayara, o zaman çalıştığım Şirket 12.000 Amerikan Doları
ödemişti. Bugünkü PC lerin performans / fiyat oranlarını hepimiz
biliyoruz. Bu PC lerde büyük parça işleme çizimleri yapılıyor,
bir kablo yardımıyla işleme merkezlerine data transferi yapılarak
en karmaşık iş parçaları ve kalıplar CAD/CAM kullanılarak
üretilebiliyor.
Takım
Tezgahları cephesindeki gelişmeler üç başlık altında toplanabilir:
Mekanik, Kontrol elektroniği ve Yazılım.
2.1.
Mekanik konusundaki buluşlar ve gelişmeler
Kalıp
işleyen tezgahlarda gördüğümüz mekanik gelişmelerin en önemlisi
bilyeli-vidalı mildir. Bilyeli-vidalı mil, uzun bir çubuğun
üzerine açılmış eşit adımlı vida oyuğu, bu oyukta çalışan
küresel bilyeler ve bilyeleri içinde hapseden bir somundan
ibarettir. Somun, vida boşluğunu sıfıra indiren bir yapıya
sahiptir.
Vidalı
mil iki ucundan yataklanır, bir ucundan bir elektrik motoru
ile (genelde ya adım motoru ya da fırçasız motor - Brushless
DC motor) ile döndürülür. Motorun arkasında dairesel enkoder
ve manyetik fren bulunur
Bilyeler
vida dış çapındaki oyuklar ile somun iç çapındaki oyuklar
arasında kapalı bir kanal içerisinde dolaşırlar. Bu sebeple
örneğin üniversal tornalarda diş çekmekte kullanılan ana milde
karşılaşılan kayma sürtünmesi bilyeli-vidalı milde yuvarlanma
sürtünmesine dönüşmüştür ve yuvarlanma sürtünme katsayısı
kayma sürtünme katsayısına göre çok küçük olduğundan vida
ve somun aşınması fevkalade azaltılmış, bunun sonucunda elemanların
ömrü ve hassasiyeti fevkalade artmıştır.
Bilyeli-vidalı
mil pek çok makinede hidrolik veya pnömatik silindirlerle,
kremayer-pinyon çiftleriyle gerçekleştirilen hareketleri,
elektrik motoru tahrikiyle daha ucuz, temiz, hafif, uzun ömürlü
ve güvenilir hale getirmiştir.
Takım
tezgahlarında bilyeli-vidalı mil dişlerinde olabilecek hatve
hataları hatvelerin çok hassas ölçümü ve elde edilen neticelerin
tezgah bilgisayarı hafızasına gönderilmesi suretiyle telafi
edilir ve 1 mikron seviyesinde hassas kızak ilerleme hareketleri
elde edilir. Bu hassasiyete kremayer veya başka yollarla erişilmesi
düşünülemez.
Dairesel
ve çizgisel enkoderler, elektronik özelliklerle desteklenmiş
mekanik yapılardır. Çizgisel enkoderlerin optik olanlarının
okuyabildiği boyut 0,1 mikron ise de rezolüsyonu (çözünürlüğü)
0,3 mikrondur. Dairesel enkoderlerin okuyabildiği en küçük
açı 0,001 derecedir yani 1 açı derecesinin binde birini okuyabilirler.
Mutlak
(absolute) enkoderler elektrik cereyanı kesildiğinde iş parçası
üzerinde takımın bulunduğu noktayı hafızaya gönderdiğinden,
artırımlı (incremental) tip enkoderler nazaran daha üstündür.
Tezgah
eksen hareket motorları mutlak enkoder ile kontrol altında
tutuluyorsa atölyede elektrik kesildiğinde tezgah stop eder
fakat takım konumunu hafızasında tutar, tekrar elektrik geldiğinde
bilgisayar ekranında işin kaldığı satırın başına giderek starta
basılır ve takım en son bulunduğu takım yolundan başlayarak
kalıbı işlemeye devam eder.
Mutlak
enkoderi olmayan tezgahlarda ise takım tüm programın en başına
giderek kalıbı yeniden oymaya çalışır. Bunun kalıpçılık açısından
zararları herkesçe bilinmektedir (ölçü bozulması, yüzey bozulması,
zaman kaybı vs.)
Fırçasız
DC motorlar (Brushless DC motor) rotorunda kuvvetli sabit
mıknatıslar ve statora tespit edilmiş Hall sensörleri bulunan,
elektronik sürücü devresi ile beslenen, genelde pozisyonlama
amacı ile kullanılan motorlardır. Bilgisayar Hall sensörlerinden
ve enkoderden aldığı sinyalleri mukayese ederek motorun tam
pozisyonlanmasını sağlar.
Modern
tezgahların kızakları bilyeli veya masuralı yataklarla teçhiz
edilmektedir. Vuruntulu ve ağır işlerde kullanılan tezgah
kızakları ise Hidrostatik tiptendir. Bunlarda sabit ve hareketli
kızak yolları arasına cebri olarak yağ basılır ve iki metal
kızak birbirine değmeden (arada 10 ila 3 mikron aralık kalarak)
birbiri üzerinde kayar; metal - metale sürtünme olmadığından
yıllar sonra kızaklar açıldığında görülen ilk raspa izleri
kızağın aşınmadığını ispat eder.
2.2.
Termal genleşmeler konusundaki gelişmeler
Bir
metre uzunluğundaki bir demir (dökme demir veya çelik) elemanın
sıcaklığı bir derece santigrat arttığında boyu 12 mikron uzar.
Tezgahı
teşkil eden elemanların şekli ve tespit noktası, ısıl genleşmelerden
doğan deformasyonların iş parçası üzerindeki negatif tesirleri,
tezgah konstrüktörlerini çok uğraştırmıştır. Yakın yıllarda
bilgisayar çizim programlarının ısıl genleşme ve yük altında
deformasyon analizlerini yapabilecek özelliklere sahip olması,
tasarımcıların ısıl genleşmeleri kontrol altına almalarını
kolaylaştırmıştır.
Kalıp
üretiminde genelde dik işleme merkezleri kullanılır. Tezgah
iş mili yatakları saatler süren fasılasız ve yüksek devirli
kalıp işleme operasyonu sırasında ısınır. İş mili gövdesi,
buna direkt akuple elektrik motoru sargılarının Ohmik dirençleri
ve silisli sac paketinin Foucault kayıpları sebebiyle ısınır.
Bu sırada motor ve aksamı küçük bir soğutma ünitesi tarafından
Freon / yağ sistemi ile soğutulur. İş mili kafası üzerinde
bulunan termokupller pek çok noktada sıcaklığı ölçerek çıkardığı
sıcaklık dağılımını bilgisayara besler. Bilgisayar bu datayı
işleyerek iş miline bağlı takımın aşağıya doğru ısıl tesirler
dolayısıyla yaptığı deplasmanı hesaplar ve iş mili kafasını
o kadar yukarıya kaldırır böylece takım ucunun (kalıba değdiği
nokta) uzay içindeki konumu CAD/CAM dataları ile uyum içerisinde
kalır.
Tezgahın
çalıştığı atölye içindeki hava sıcaklığı da 24 saat içerisinde
değişim gösterir. Örneğin sabah 08:00 de 20 derece santigrat
olan bina içi sıcaklığı öğleden sonra 28 dereceye çıkabilir.
Bu 8 derecelik fark 1 metre uzunluğundaki tezgah yüksekliğinin
96 mikron uzatmasına rağmen tezgahın yukarıda anlatılan sistemi
ve diğer tedbirler sayesinde toplam deformasyonu 6 ila 7 mikron
civarında kalmaktadır.

Gövde
tasarımı yapılırken ağırlığın ve üretim masraflarının azaltılması
ve yüksek eksen hızlarında çalışma özelliği hedeflenir. Tezgah
döküm gövdesi mekanik kuvvetlerden doğan deformasyonları azaltmak
için takviyeler, kalın ve ince kesitler, bölmeler, sinirler,
delikler ihtiva eder. Bu yapı tarzı hem tezgahtan doğan hem
de çevre sıcaklığından ileri gelen ısıl deformasyonların kontrol
altına alınmasını çok zorlaştırır. Tezgahta bir bölgenin daha
sıcak (örneğin elektrik panosu tarafı), başka bir bölgenin
daha soğuk kalması genleşme hesaplarını alt üst eder. Örneğin
bir dik işleme merkezinde düşey kolonun iş mili tarafı daha
çok ısınır ve kolonun arka tarafı atmosferle temas ettiğinden
pek o kadar ısınmaz.
Isınan
ön taraf uzayarak iş mili ekseninin düşey konumdan ayrılmasına
ve alt ucunun operatör tarafına yaklaşmasına yol açar. Yani
iş milinin düşey konumdan saptığı görülür. İş milinin alt ucuna
bağlı takım da teorik konumdan farklı bir konuma gelerek oradan
talaş kaldırır.
Otomotiv
sac kalıpları gibi büyük ebatlı kalıplar çift kolonlu işleme
merkezlerinde üretilmektedir. Bu kalıpların ağırlığı 35 ton
civarındadır. Tezgah, kalıp ağırlığından, hareket sırasında
doğan ivme kuvvetlerinden ve boyları oldukça uzun (birkaç
metre) tezgah elemanlarında ısıl genleşmelerden doğan deformasyonlarla
başa çıkmak ve bitmiş kalıp ölçülerinin birkaç mikron hassasiyetle
CAD resmine uygun olmasını sağlamak zorundadır; ve modern
tezgahlar bu gereksinimleri tatmin edebilmektedirler.
Tezgah
elemanlarında ısı kalkanları, bazı bölgelerde kullanılan soğutma
fanları ve nihayet makine elemanlarının simetrik yapılması,
ısıl uzamaların tezgah yazılımı tarafından kontrol altında
tutulması, bugün kullanılan belli başlı çarelerdendir.
Isıl
tesirlerin kompansasyonu (telafisi) modern tezgahların klimalı
odalara ihtiyaç hasıl olmadan, en hassas ve sofistike (dolayısıyla
değerli) parçaların ve kalıpların imal edilmesine olanak tanımaktadır.
Soğutma suyunun sıcaklığının kontrolü (Thermo regulation) kullanılması
durumunda 3 ila 4 mikron mertebesinde ölçü sapmalarına Türkiye'de
klimasız fabrika ortamında erişilmiştir.
2.3.
Kontrol elektroniği cephesindeki gelişmeler
Bilgisayar
teknolojisi meşhur Moore kanununa uyarak gelişmeye devam ediyor.
(Entegre devrelerde santimetrekareye düşen transistor sayısı
her onsekiz ayda ikiye katlanıyor - Gordon Moore_Intel_ 1965)
Tezgah
bilgisayarı üreticileri donanımla ilgili gelişmeleri yakından
takip ediyorlar ve elde edilen faydayı derhal müşterilerine
aktarabiliyorlar. Daha yüksek torklu, daha yüksek güçlü motorlar
ve sürücüler, yukarıda bahsedilen enkoderler, ham ve işlenmiş
parçayı ölçen donanımlar, CAM yazılımlarını işleyen kartlar,
tezgahta hareketli aksamın, takımların birbirine veya iş parçasına
çarpmasını önleyen fonksiyonlar, Robot uygulamaları... Bunlar
için gereken çok sayıda mikroprosesörün (işlemcinin) birlikte
ve uyum içerisinde çalışması, Modern tezgah bilgisayarlarının
üstünlüğünü ortaya çıkarıyor.
2.4.
Yazılım
Yazılım
da kendi içinde iki büyük gruba ayrılmaktadır. Birincisi tezgah
bilgisayarı yazılımıdır. Modern yazılımlar modüler olarak
hazırlanmakta, basit tornalardan 9 eksenli işleme merkezlerine
kadar her çeşit tezgaha uygun özelliklerde düzenlenebilmektedir.
Yazılım, tezgahın ve çevre birimlerinin (robotlar, konveyörler,
çubuk besleme sistemleri, palet konveyörleri ve rafları, takım
ölçme makineleri, iş parçası ölçme makineleri, diğerleri) tamamını
kontrol altında tutar ve onların önceden tasarlanan program
dahilinde ve ahenk içinde çalışmalarını sağlar, kontrol eder,
gerekirse düzeltir.
Kalıpçı
tezgahlarında kullanılan bazı yazılımlar (örneğin Nurbs yazılımları)
CAD programının ürettiği Nümerik Kontrol (NC) datasını analiz
ederek kalp yüzeyini işleyen fonksiyonları kendisi üretir
ve tezgah iş miline uygulattırır.
Genelde
kalıp yüzeyleri spline eğrilerinden ibarettir. Spline'lar,
NC datası olan küçük boylu doğrusal çizgilerin enterpolasyonundan
elde edilir. Doğrusal çizgilerin kalıp üzerine işlenmesi için
tezgahın köşelere yaklaşırken yavaşlaması ve köşeyi geçtikten
sonra hızlanması gerekir. Bu yapılmayıp tezgah hareketinin
hızı sabit tutulursa kalıp işleme süresi çok uzar, yani maliyeti
artar. Bunu yanında kalıbın hassas olması isteniyorsa doğrusal
çizgilerin boyu daha kısa yapılmalıdır ki bu defa da NC datası
çok büyür.
Nurbs
yazılımı CAM tarafından üretilen küçük lineer hareket çizgilerinin
enterpolasyon komutlarını otomatik olarak Nurbs eğrilerine
(Nurbs splines) tahvil eder, köşelerde ivmelenmeyi ve yavaşlamayı
sağlar ve böylece kısa zamanda yüksek kaliteli kalıp işlenmesini
mümkün kılar.
Nurbs
yazılımı ayrıca tezgah özelliklerini, kalıbın şeklini, işleme
şartlarını, takım özelliklerini ve buna benzer özel şartları
da hesaba katarak optimum ilerleme değerleriyle ivme değerlerini,
kalıbı istenilen hassasiyette ve kısa zamanda bitirecek şekilde
ayarlar. Bu fonksiyona adaptif biçim kontrolü denilmektedir.
Yazılımın
ikinci büyük grubu CAD/CAM yazılımlarıdır. Bunlar kalıpçılığın
vazgeçilmez öğeleridir. Bu yazılımlar da modüller halinde
tasarlanır, üretilir ve satılır, zaman içerisinde yeni versiyonları
ortaya çıkar. Yazılım firmaları ürünlerinin bakımından ve
güncellenmesinden sorumludur.
CNC
kalıp tezgahlarında kullanılan çok sayıda kalıp yazılımı mevcuttur.
Bir kalıp yazılımı (CAD/CAM) satın alınmadan önce ihtiyaçlar
doğru tespit edilmeli, satıcıdan demo istenmeli, yazılımın
ileride firmada ortaya çıkacak gelişmelere ve ihtiyaçlara
cevap verecek şekilde modüler olmasına dikkat edilmelidir.
Bazı CAD/CAM satıcıları Post Prosesör yazılımları için bir
servet isteyebilmektedirler fakat bir çok CAD/CAM yazılımı
Post Prosesörü kilitli olarak içinde barındırır.
2.5.
İlerleme hatası telafisi
Bir
kalıbı yüksek işleme hızlarıyla işlerken kesme yüzeyinde oluşan
kesme kuvvetleri sürekli değişir. Bunun yanında kızak yüzeylerindeki
kayma direnci de kendi kurallarına göre değişim gösterir.
Kesme
yüzeyinde oluşan kesme kuvvetleri kesici ucun (insertin) metal
ile temas noktasının konumuna, mevzii metalürjik yapıya ve
kesme derinliğine bağlıdır.
Kesici
takımın eksen hareketleri sırasında yön değiştirmesi (güneyden
kuzeye doğru giderken batıdan doğuya harekete başlaması) da
yüzey kalitesini etkiler.
Takım
uzunluğu, takım defleksiyonu (eğilmesi) derin kalıplarda kesme
noktası konumunun değişmesine sebep olur.
Eksen
hareketinin hızlanması ve yavaşlaması (köşelere yaklaşırken
eksen hızı azalır, köşeyi geçtikten sonra hızlanır) kesme
kuvvetlerini ve takım defleksiyonunu etkiler.
Bu
mahzurların kalıp yüzeyi üzerindeki negatif tesirlerini azaltmak
için;
a)
defleksiyon kontrolü ve telafisi (deflection compensation
control),
b) hareket yönü değişmesi telafisi (arc quadrant projection
compensation),
uygulanır.
a)
Defleksiyon kontrolü ve telafisi
Eksen
hareketi basit olarak gidip geri dönme tarzında ise, mekanik
defleksiyon (şekil değiştirme) sebebiyle kesme derinliğinin
değişmesi olağandır. Bunun sebebi eksen ileriye doğru hareket
ederken bilyeli vida boyunun değişmesi (genleşme veya büzülme)
ve geri dönüş sırasında bunun tersinin doğmasıdır.
Metalik
malzemeler Hooke kanunu uyarınca, bir basma veya çekme yüküne
maruz kaldıklarında şekil değişikliğine uğrarlar. Şekil
değişikliğinin mertebesi basit bir formülle hesaplanabilir.
Defleksiyon
kontrolü ve telafisi, mekanik şekil değiştirmenin vuku bulduğu
her noktada, servo motorlar yardımıyla uygulanır. Bu fonksiyonun
uygulandığı büyük kalıp üretim tezgahlarında hızlanma ve
yavaşlama sırasındaki pozisyon (konum) hataları normal değerlerin
1/4 üne düşürülmüştür.
b)
Hareket yönü değişmesi telafisi (HYDT)
Eksen
hareketleri ve takım yolunun yay eğrileri şeklinde olduğu
hallerde kızaklardaki değişken kayma sürtünmesi sebebiyle
eksen motorlarının torku ancak gecikerek bu sürtünmeleri
yenebilir. HYDT, takım yolu yay şeklinde ise eksen hareket
motoru torkunu ideal sınırlar arasında tutar.
HYDT
küçük kalıp işleme merkezlerinde uygulanmaktadır. Bu sayede
yay eğrileri şeklindeki takım yollarında yüksek kalıp işleme
hızlarına rağmen yüzey hataları 2 ila 1 mikrona ve hatta
daha aşağısına düşürülebilmiştir. Ayrıca kalıp yüzeyindeki
çizikler de gözden kaybolmuştur.
2.6.
Derin Kalıplar / Uzun Takımlar
Derin
kalıplarda kullanılması mecburi olan Boy / çap oranı büyük
olan kesici takımların rijitliği düşük olduğundan defleksiyon
sebebiyle titreşimlere ve yüzey kalitesinin bozulmasına sebep
olurlar. Kalıp boşluklarının dip tarafında bulunan sinir ve
takviye oyukları zorlukla işlenir veya dalma erozyonla yapılır
ancak bu durumda kalıp üretim süresi uzadığı gibi kalıp iki
bağlamada yapıldığından ölçü hataları ortaya çıkar.
|
|
Şekil-2
DERİN PARÇALARIN İŞLENMESİ
Tezgah: Yatay İşleme Merkezi
Malzeme: DAC 10
Sertlik: 51 HRC
R = 0,5
Takım:
L/d = 17,5
Kaynak: OKUMA Corp., Japonya
|
Bugün
çok az sayıda kalıp işleme tezgahı "Super L/D işleme
tekniği" adı ile anılan bir özeliğe sahiptir. Bu teknikte
takım yolları, kesme kuvvetlerini minimuma indirecek tarzda
hesaplanır; köşeler adım adım çok kademede işlenir; köşelerin
finiş işlemi kontur işleme metodu ile bitirilir.
Bunun
yanında kesici takım ve insert rijitliğini arttırmak için
bilinen metotlar uygulanır.
Derin
kalıpları işlemek için kullanılan takımlarda boy / çap oranı
22 ye erişilmiştir. Bu oran bir çok kalıbın dalma erozyon
metodu kullanılmadan, işleme merkezinde ve bir bağlamada işlendiğini
ortaya koyuyor.
2.7.
Mitralyöz Kesme Metodu
Kalıp
imalatçısı kalıbı solid bir çelik bloktan başlayarak işlediğinde
metalin çoğu talaşa dönüşür. Kaba işleme süresi uzundur. Modern
kalıp tezgahları yüksek eksen hızları kullanarak bu süreyi
kısaltmıştır. Bu arada süreyi daha da azaltmak için yeni metotlar
geliştirilmiştir.
Kontur
işleme sırasında kesici takımın metali kestiği yay boyu uzundur
ve ortaya çıkan büyük kesme kuvvetleri titreşime sebep olduğundan
tezgahın tüm gücünden ve torkundan istifade edilemez, kaba
işleme süresi uzar.
Birkaç
yıl önce buna bir çare olarak dalma işleme (plunge-cutting)
metodu ileriye çıktı ve kaba işleme süresi oldukça azaldı.
Ancak bu metodun üç önemli mahzuru vardı; a) Programlanmasında
güçlükler vardı, b) her cins kalıp şekline uygulanamıyordu,
c) kaba işlemeden sonra kalan yüzey oyukları kalıntılarının
giderilmesi çok güç ve zaman alıcıydı.

Şekil-3
PLUNGE CUTTING - DALMA İŞLEME METODU;
(PARÇANIN KABA İŞLEME SONRASINDAKİ GÖRÜNÜŞÜ)
KOMPLE KABA + FİNİŞ İŞLEME SÜRESİ: 9 SAAT, Kaynak: OKUMA Corp.,
Japonya
Daha
sonra yakın yıllarda geliştirilen "mitralyöz kesme metodu",
ismini kısa ve kalın talaş parçalarının bir makineli tüfekten
(Fransızcası: Mitrailleuse) atılırcasına kesici takım tarafından
atılmasından alır. Mitralyöz kesmede takım dalması az fakat
takım ilerlemesi yüksektir. Örneğin, Kesme derinliği = ap
= 1 mm; diş başına ilerleme = fz = 1,8 mm.

Şekil-4
MACHINE
GUN CUTTING - MİTRALYÖZ KESME METODU
(PARÇANIN KABA İŞLEME SONRASINDAKİ GÖRÜNÜŞÜ)
KOMPLE KABA + FİNİŞ İŞLEME SÜRESİ: 2 SAAT 42 DAKİKA, Kaynak:
OKUMA Corp., Japonya
Bilinen
CAM sistemleri takım yolunu kolayca hesaplar. Takma uçlu takımlar
kullanılır. Bu metodun sırrı diş başına ilerlemenin çok yüksek
olmasıdır. Kesme derinliği az olduğundan takıma radyal istikamette
tesir eden kuvvet düşük ve aksiyal istikamette büyüktür. Bu
husus titreşimi ve takım defleksiyonunu azaltır.

Şekil-5
MİTRALYÖZ KESME TAKIMI
Çap = 63 mm, Boy = 250 mm, L/d = 4, Kaba talaş debisi: 500
Cm3/Dakika, Kaynak: OKUMA Corp., Japonya
Sonuç:
Takım
tezgahları modern teknolojik ilerlemelerin sunduğu imkanlardan
en iyi şekilde faydalanmaktadır. Bilgisayarlar ile yapılan
hesaplamalar, tasarımlar, uygulamalar ve sonuçların ölçülmesi
mühendislere kesme teknolojilerini daha iyi anlama, yorumlama
ve tedbir alma imkanı sağlamaktadır.
Takım
tezgahı imalatçısı Firmalar büyük montanlı Ar-Ge çalışmalarını
finanse etmeye devam ediyorlar. Müşterilerden gelen talepler
bu çalışmalara yön veriyor.
Tüm
dünyada gördüğümüz bu gelişmelerin en büyük faydası da müşterilerin
kullanılması kolay ve hassas tezgahlarda mükemmele yakın kalıpları
daha kısa zamanda ve daha ucuza üretebilmeleri, böylece global
rekabet yarışında geri saflara düşmekten kendilerini korumalarıdır.
Not:
Yazarın verdiği bazı seminer notlarını da içeren bu yazının
ilk versiyonu Makine İhtisas Dergisi Şubat 2006 Sayısı'nda yayınlanmıştır.
|