DERİN DELİK İŞLEME
Derin delik delme tanımı
Derin delik delme uygun tasarlanmış torna, matkap, delik delme tezgahı ve freze tezgahında yapılacak uygun değişiklerle,yüksek basınçlı kesme sıvısı kullanılarak,namlu delme,namlu delik işleme,trepanlama yani alın kanalı açma ve diğer kendinden yataklamalı takımlarla yapılan delme işlemidir.Derin delik delme derinliğin çapa göre çok daha büyük olduğu işlemlerdir.Bu işlemlerde derinlik delik çapı 5 ile 100 arasında değişebilmektedir.Pek çok uygulamada derin delik delme işlemi bu işlem için hazırlanmış özel tezgahlarda yapılmaktadır. Bu tezgahlarda delme işlemi ;
İş parçasının dönmesi,
Takımın dönmesi,
İş parçası ve takımın dönmesi ile gerçekleştirilebilir.
Gerek talaşın ve kesme ağzında oluşan sıcaklığın tahliyesi , gerekse matkap rijitliğinin azalması bakımından derin deliklerin işlenmesi daha zordur.Delik derinliği arttıkça yağlama, talaş kırma, soğutma, oluşan talaşın boşaltılması için daha modern takımlara ihtiyaç
duyulur.Bu isteklerin sağlanması ise özel olarak geliştirilmiş derin delik delme sistemlerince
sağlanmaktadır.
DERİN DELİK İŞLEME
Delme ile ilgili bölümde bahsedilen temel teorilerin büyük bir çoğunluğu “derin delik işleme” için de geçerlidir. Bu bölümde derin delik delmeye has teknikler ve sorunlar üzerinde durulacaktır.
Derin delik işleme uygulamaları yüksek talaş debileri, doğrusallık ve boyutsal toleranslar açısından yüksek hassasiyet ve yüksek yüzey kalitesi ile karakterize edilirler. Derin delik işleme esnasında ortaya çıkan zor koşullar kesici takım, tezgah ve yardımcı ekipman ile ilgili belirli talepleri de beraberinde getirir.
Derin delik işleme uygulamalarına çelik, nükleer güç, petrol ve yakıt gibi pek çok endüstride rastlanmaktadır. Bu uygulamalarda boyut ve yüzey toleransları kadar kalite konusunda da belirli talepler mevcuttur. İş parçalarının çok pahalı olması ve iadelerin ekonomik sonuçları etkilemesi söz konusudur. İşleme esnasında genellikle güvenilirliğe de büyük öncelik verilir. Bu gereksinimleri karşılamak için geliştirilen delme sistemleri ve takımlar, kısa delik delme işlemleri de dahil olmak üzere tüm işlemlerde belirli kaliteleri sağlamayı amaçlarlar.
DERİN DELİK İŞLEME METODLARI
Derin delik terimi delik derinliği-delik çapı oranı büyük olan delikler için kullanılan bir terimdir. Bu delikler çaplarının 5 ila 100 katı derinliklere sahip olan deliklerdir. Takımın yüksek talaş debilerinde çalışma kapasitesi, IT8 boyutsal toleransları ve 0,1 µm ‘a (Ra) varan yüzey kalitelerini elde edebilme kabiliyeti bu metodun bazen çapın 2 katına eşit küçük derinliklerde bile etkili bir şekilde kullanılabilmesi anlamına gelmektedir
Delik derinliklerinin büyük olması iyi bir talaş kırrnanın, yağlamanın, soğutmanın ve talaş boşaltmanın sağlanabilmesi için daha iyi takımlara ve işleme tekniklerine olan gereksinimi arttırır. Derin deliklerin delinmesi esnasında kesme sıvısının kesme bölgesine gönderilmesi ve talaşın boşaltılmasi özel olarak geliştirilmiş derin delik delme sistemlerince sağlanır.
Derin delik işlemi normalde, aşağıdaki farklı uygulamalara
göre tasarlanmış, özel derin delik işleme tezgahlarında gerçekleştirilir:
• Dönen iş parçası
• Dönen takım
• Dönen takım ve iş parçası.
Ancak en yaygın uygulama iş parçası dönerken takımın doğrusal bir
ilerleme hareketi yaptığı uygulamadır.
Derin delik işleme için 3 farklı delme yöntemi kullanılır
• Dolu malzemeye delik delme (1): Bu yöntem küçük çaplar için en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. İşlem deliğin dolu bir malzemeye, tek operasyonda delinmesini gerektirir.
• Çevreden kesme (2): Güç gereksiniminin bir önceki yönteme göre daha az olması nedeniyle prensip olarak büyük çaplı deliklerin delinmesi için kullanılır. Bu işlem de tek operasyonda gerçekleştirilir, ancak tüm malzemenin talaş olarak kaldırılması yerine delik merkezinde silindirik bir çekirdek bırakılır. Pahalı malzemelerin delinmesi söz konusu ise bu çekirdek farklı amaçlar için kullanılır (örneğin bu çekirdek statik gerilme analizinde veya malzeme analizinde test numunesi olarak kullanılabilir).
Derin deliklerde çözülmesi gereken bir başka problem ise uç değiştirmeye bağlı olarak oluşan problemlerdir. Çevreden kesme işleminde kullanılan takımın, ucun değiştirilmesi amacıyla iş parçasından geri çekilmesi sonrasında tekrar deliğe yönlendirilmesi, ortadaki çekirdek kısmının ağırlığı nedeniyle sorun yaratır.
Derin delik işleme yöntemleri
Delik genişletme: Bu yöntem dövülmüş, dökülmüş, preslenmiş
veya haddelenmiş parçaların işlenmesi esnasında daha iyi bir yüzey
kalitesinin ve toleransların elde edilebilmesi amacıyla kullanılır.
Tezgah gücünün tek operasyonda gerçekleştirilen delik delme
işlemi için yeterli olmadığı durumlarda küçük çaplı bir matkap ile
delinen delik daha sonra genişletilerek istenilen çapa getirilir.
Çekerek delik işleme boruları işlemek için kullanılan bir delik genişletme işemidir. Takım talaşı iş parçası dışına çekilirken kaldırır. Her iki taraftan da eşit et kalınlığı arzu edildiğinde takım daha önceden açılmış deliği izler. Çekerek delik işleme deliğin doğrusallığıni arttırmak için yapılırsa, takım tezgahın eksen çizgisini takip eder.
Delme esnasında talaş kırma işleminin tatminkar olması ve talaşın delikten boşaltılırken işlenmiş yüzeye zarar vermemesi çok önemlidir. Delik derinliği arttıkça talaş boşaltma daha sorunlu bir hale gelir.
Kesme sıvısının kesme bölgesine gönderilmesi ve talaşın uzaklaştırılması ile ilgili uygulanabilir iki prensip vardır
1. Kesme sıvısı takımın içinden kesme bölgesine gönderilir ve talaşlar kesme bölgesinden takımın dışından, takım üzerindeki bir kanal yardımıyla uzaklaştırılırlar. Bu prensip talaşın, matkabın dış yüzeyi boyunca açılmış V-şekilli bir kanal içerisinden delik dışına taşındığı namlu matkap sistemlerinde kullanılır.
2. Kesme sıvısı takımın dışından kesme bölgesine gönderilir ve oluşan talaş takımın içinden kesme bölgesinden uzaklaştırılır. Bu prensiple ilgili olarak 2 değişik sistem geliştirilmiştir: STS (Single Tube System - Tek borulu sistem) ve ikiz boru sistemi adı da verilen Ejektör sistemi
Derin delik delme işlemi yağ endƒstrisi,silah sanayi vb. bir „ok alanda kullanılan bir
işlemdir.Elde edilen par„aların işlevlerinin tam olarak yerine getirebilmesi i„in †nceden
belirlenen boyut,tolerans ve kaliteyi sağlaması gerekir.Bu istenen †zellikleri yerine getiren
par„aların imalinde de minimum enerjinin harcanması i„in bazı optimizasyonlar
yapılmalıdır.
Bu gereksinimlerin karşılanması i„in de derin delik delme işlemi tanımlanacak,bu
işlem i„in geliştirilmiş bazı takım ve sistemler incelenecek, delik delme esnasında ortaya
„ıkan koşullar belirlenmeye „alışılacak ve sonu„ta en iyi „†zƒme en iyi yoldan ulaşmak i„in
yeterli bilginin elde edilmesine „alışılacaktır.
1.2. Derin delik delme tanımı;
Derin delik delme uygun tasarlanmış torna, matkap, delik delme tezgahı ve freze
tezgahında yapılacak uygun değişiklerle,yƒksek basın„lı kesme sıvısı kullanılarak,namlu
delme,namlu delik işleme,trepanlama yani alın kanalı a„ma ve diğer kendinden yataklamalı
takımlarla yapılan delme işlemidir.Derin delik delme derinliğin „apa g…re „ok daha bƒyƒk
olduğu işlemlerdir.Bu işlemlerde derinlik/delik „apı 5 ile 100 arasında değişebilmektedir.Pek
„ok uygulamada derin delik delme işlemi bu işlem i„in hazırlanmış …zel tezgahlarda
yapılmaktadır. Bu tezgahlarda delme işlemi ;
İş par„asının d†nmesi,ü
Takımın d†nmesi,ü
İş par„ası ve takımınü d†nmesi ile ger„ekleştirilebilir.
Gerek talaşın ve kesme ağzında oluşan sıcaklığın tahliyesi , gerekse matkap rijitliğinin
azalması bakımından derin deliklerin işlenmesi daha zordur.Delik derinliği arttık„a yağlama,
talaş kırma, soğutma, oluşan talaşın boşaltılması i„in daha modern takımlara ihtiya„
duyulur.Bu isteklerin sağlanması ise †zel olarak geliştirilmiş derin delik delme sistemlerince
sağlanmaktadır.
TANIMLAR VE UYGULAMA TEKNİKLERİ
‘Delme’ ile ilgili bölümde bahsi geçen ana mil hızı, kesme hızı, ilerleme, talaş derinliği, talaş kesit alanı gibi temel kavramlar derin delik delme işleminde de aynen geçerlidirler
Delme işleminde amaç talaşın uygun şekilde kırılmasıni sağlamak ve talaşları takım veya iş parçası herhangi bir zarar görmeden matkabın kesici kenarlanndan uzaklaştırmaktır. Kısa delik delme işleminde Olduğu gibi iş parçası malzemesi, takım geometrisi, kesme hızı, ilerleme ve kesme sıvısı seçimi talaş kırma fonksiyonunu etkileyen faktörlerdir
Talaş kırma probleminin söz konusu olduğu malzemeler için STS Ejektör sistemine göre daha uygun bir seçimdir. STS sisteminde matkap içinden geçen kesme sıvısı miktarı yaklaşık 2 kat daha fazladır ve sistem Ejektör sistemindeki basınçtan daha yüksek bir basınca sahiptir. Bu yöntem daha iyi bir talaş kırma Sağlar ve talaşlar uzunlukları değişse bile sıkışma olmaksızın ortamdan uzaklaştırılırlar.
Öte yandan Ejektör delme verimli, kendi kendini temizleyen bir işlemdir; STS ‘deki gibi sızdırmazlık ve basınç ayarlamaları gerektirmez.
Değiştirilebilir uçlu matkaplar genelde sinterleme yoluyla oluşturulmuş talaş kırıcılara (A) sahiptirler İşleme koşullarının kısa delik delmeye göre daha zor olduğu derin delik delme işleminde, talaş kırma problemi söz konusu olduğunda ayarlı, sökülebilir talaş kırıcılar kullanılır (B). Talaş kırıcı genişliğinin (b) azaltılmasıyla daha kısa talaşlar elde edilir (C). Kesme hızı çevreden merkeze gidildikçe azalır. Bu, talaş uzunluğunun en dış çaptan merkeze gidildikçe azalması demektir.
Derin delik delme işleminde kesici uç geometrisi genelde, normal delme işlemindeki geometri ile benzerlik gösterir. Kesme hızının çapa bağlı olması ve dış çaptan merkeze doğru azalması nedeniyle kesici kenar, kesme hızının sıfır Olduğu matkap merkezinde çok verimsiz çalışacaktır. Aynı zamanda, merkeze doğru azalan α boşluk açısı nedeniyle delik cidarları ile takım arasında sürtünme riski vardır. Derin delik delme işlemindeki bu sorunların önüne geçilmesi için asimetrik bir takım geometrisi kullanılır ve matkabın uç noktası merkezden kaçınlır. Matkabın ucundaki eksenel kuvvet azalırken ucun boşluk açısı artar.
Ancak asimetrik tasarımda kesme kuvvetlerinin dengelenememesi söz konusudur. Bu nedenle, ortaya çıkan radyal kesme kuvvetlerini sönümlemek amacıyla bu matkaplar, işlem süresince takımı destekleyen (A) ve takıma kılavuzluk eden (B) destek elemanlarıyla kullanılırlar Bileşke kuvvet destek elemanı ile kılavuzlama elemanı arasında oluşur ancak destek elemanına daha yakındır. Kesici kenarların matkabın eksen çizgisinin her iki yanına yerleştirilmesi suretiyle destek elemanı üzerine etkiyen kuvvetlerin etkisi en aza indirilir.
Delik uzunluğu / delik çapı oranının büyük oluşu, buna ilaveten hassasiyet gereksinimi matkabın işleme esnasında desteklenmesini gerektirir. Bu nedenle derin delik delme işleminde destek elemanları kullanılır. Bu elemanlar sadece kesme kuvvetlerini dengelemekle kalmayıp matkabın işlenmiş delik yüzeyine göre kılavuzlanmasını da sağlarlar.
Delme işlemi bir deime burcu içinde başlar. Delme burcunun görevi matkabı parçaya ilk temas ettiği andan destek elemanlarının delinen yüzeye temas ettiği ana dek yataklamak ve kılavuzlamaktır
Derin delik delme işlemi eğimli yüzeylerde başlamamalı veya eğimli yüzeylerde bitmemelidir. Delmeye eğimli yüzeyden başlanılmasının kaçınılmaz olduğu durumlarda Ejektör sistemi kullanılmalı; ancak delme burcunun tasarımı iş parçasının eğimine uygun olmalıdır. Buna ek olarak eğimli yüzeylerin ve birbiriyle kesişen deliklerin delinmesinde ilave destek elemanları kullanılmalıdır.
Delme burcunun tipi kullanılan delme sistemine göre farklılık gösterir. Kesme sıvısının matkap içinden kesme bölgesine gönderildiği sistemde (namlu matkapla delme) minimum 0,005 mm ‘lik bir boşluğa sahip ISO H6/h6 geçme toleransı tavsiye edilir. Delme burcu tercihen sinterlenmiş karbürden imal edilmeli ve çapı 0,02 mm ‘den daha fazla aşındığında değiştirilmelidir çapı matkap çapından küçük olmalıdır. Aksi takdirde delme burcu ile iş parçası arasındaki boşlukta sıkışan talaş takıma zarar verebilir Merkezleme deliğinin çapının azaltılması mümkün değilse önceden delinmiş deliğe giren ve matkabı daha iyi kılavuzlayan, özel bir burç kullanılmalıdır
Kesme sıvısının kesme bölgesine dışarıdan gönderildiği sistemde (STS ve Ejektör delmej minimum 0,006 mm lik bir boşluğa sahip ISO G6/h6 geçme toleransı tavsiye edilir. Delme burcu sertleştirilmiş bir maizemeden, tercihen sinterlenmiş karbürden imal edilmelidir. Bu, burcun kullanım süresini uzatır. Sertleştirilmiş burçlar 60-62 HRC sertliğinde olmalıdırlar. Delme burcunda müsaade edilen aşınma deliğin toleransına bağlıdır, ancak 0,03 mm kesme sıvısının dışandan sevk edildiği sistemler için uygun bir değerdir
Ejektör sisteminin kullanılması halinde iş parçası ile delme burcu arasına bir sızdırmazlık contası konulmasına gerek yoktur. Delme burcu iş parçasına mömkün olduğu kadar yakın yerleştirilmelidir. Destek elemanlarının kısa olmaları nedeniyle iyi bir nüfuziyet için aradaki bu mesafe 1 mm ‘yi aşmamalıdır. Kesme sıvısının verimli kullanımı için, delme burcunun uzunluğu delme kafasının uzunluğundan en az 5 mm fazla olmalıdır. Öte yandan, delme burcundaki kılavuzlama yapan uzunluğun 10-15 mm’ den büyük olmasına gerek yoktur. Bu uzunluk matkap çapına bağlı olarak değişebilir
Döner matkapla gerçekleştirilen uygulamalarda destek elemanlarının delme burcuna dayanması önemlidir. Aksi takdirde matkabın en dıştaki kesici ucu delme burcundan talaş kaldırarak burcu genişletecek, bu durumda ise matkap parça ile ilk temas anında yeterli desteği alamayacaktır Ancak talaş kaldırma işlemi sabit bir matkapla gerçekleştirilirse delme burcu içindeki takım sürekli olarak aynı pozisyonda kalır. Delme burcuna bir çentik açılması suretiyle en dıştaki kesici ucun burç ile teması engellenebilir.
Matkap ile iş parçası arasındaki merkezleme deliğin boyutsal hassasiyetini etkiler, bu nedenle delme burcu ekseni ile parça eksenı arasındaki sapma 0,02 mm ‘yi aşmamalıdır. Delme burcu ile iş parçası eksenleri çakışsa bile çok büyük burçiarın matkaplar ile iş parçası arasında eksenel sapmalara yoi açacağı unutulmamalıdır
Döner iş parçası / sabit matkap derin delik delme işleminde en yaygın olarak kullanılan uygulama tipidir. Bu uygulamada matkap ile iş parçası arasındaki herhangi bir eksen kaçıklığı delik ağzının geniş olmasına ve dalgalı bir yüzey elde edilmesine neden olur.
Dönen bir iş parçasının ve sabit bir matkabın kullanıldığı bir uygulama için eksenden kaçıklığın olduğunu varsayalım . Kesme kuvvetleri destek elemanını delme burcuna bastıracak ve delik ağzında arzu edilen çaptan küçük bir çapın oluşmasına neden olacaktır Destek elemanı deliğe girdiğinde eksenden en dıştaki uca doğru bir sapma görülür ve arzu edilen çaptan daha büyük çaplı bir delik elde edilir (2). Destek elemanına sahip bir matkap (3) genişletilmiş bir deliğe doğru bastırılırsa bu taktirde eksenden sapma destek elemanına doğru olur ve yüzeyde çevresel bir halka Oluşur.
Destek elemanlarının birbiri peşi sıra halkaya doğru bastırılmalarından dolayı halka gittikçe küçülür ve dalgalılık destek elemanının uzunluğunun yaklaşık 5 katı bir uzunluktan sonra kaybolur. Benzer şekilde, eksenden en dıştaki uca doğru bir sapma söz konusu ise huni şekilli bir giriş Oluşur ve girişte büyük çaplı bir halka meydana gelir. Bu halkalar arasındaki mesafe (A) kullanılan destek elemanı tipine bağlıdır
Matkabın döndüğü uygulamalarda eksenden kaçıklık deliğin konumu üzerinde etkide bulunur. Delik genişletme işleminde kesici kenarlarda dengesiz yüklemeler oluşur ve uzun, narin iş parçalarında radyal kuvvetler delik kalitesini bozan titreşimlere ve sehime yol açabilirler.
Ejektör delme, belirli durumlarda delme burcu kullanılmadan da yapılabilir. Delme burcu yerine bir pilot delik delinir ve bu delik doğrusallık ve boyutsal toleranslar sağlanacak şekilde bu işlemi izleyen ejektör delme işlemi için genişletilir
Pilot delik, delme kafasının uzunluğundan en az 5 mm daha uzun olmalıdır. Delik toleransları + 0,05 mm ile + 0,1 mm aralığında değişmelidir. Ejektör delme işlemi çapsal hassasiyetin önemli olmadığı durumlarda pilot deliğin genişletilmesi gerekmeksizin de uygulanabilir . Ancak bu durumda ejektör delme işlemi deliğin girişinden başlar. Bu işlemde kesme sıvısı kaybının önlenmesi için ilave bir burç kullanılmalıdır. Pilot delik 10 mm derinliğinde olmalı ve delik çapı 0 ile -0,1 mm ‘lik bir tolerans aralığında değişmelidir (Boyuna deliklerin delinmesi esnasında iyi bir yağlamanın ve
soğutmamnsağlalımaSı için deliğin arka kısmına bir kapak (A) takılabilir
Ejektör delme işleminde kesme sıvısı dolaşımı, iç ve dış borulardan oluşan “kapalı” bir sistem tarafından sağlanır (Şekil 7.19). Bu ise söz konusu tekniğin aralıklı delme işlemlerinde, herhangi bir kesme sıvısı kaybı olmaksızın kullanılabilmesi demektir (örneğin, krank milinin tek pasoda işlenmesinde olduğu gibi). Bununla birlikte her bir farklı yüzey takımın kılavuzlanması için ayrı bir delme burcuna gereksinim gösterir.
KESME KUVVETLERİ VE GÜÇ
Kesme kuvvetleri ve tork hesaplamaları için kullanılan temel teori prensipte delik delme bölümünde bahsedilen temel teoriyle aynıdır. Ancak derin delik delme işleminde destek elemanları mevcuttur ve bu elemanlar nedeniyle ortaya çıkan sürtünme kuvvetleri ihmal edilemez büyüklüktedir. Doğal olarak bu kuvvetlerin kesme kuvvetlerine olan etkisinin tam olarak hesaplanması zordur. Bu nedenle verilen formüller yaklaşık formüllerdir.
İlerleme kuvveti (N cinsinden):
Derin delik delme işleminde verimli bir talaş kırma işleminin gerçek1eŞtiri1ebi1me için nispeten yüksek ilerleme hızları kullanılır. Bu durum, tezgahin kullanılabilir gücünün yüksek olması gerektiği anlamına gelir. Güç hesabı için kullanılan temel teori delme işlemindekine benzerdir.
Ancak destek elemanlarının kullaflimından kaynaklanan sürtünme kuvvetleri bir Mµ torkunun ortaya çıkmasına neden olur; bu ise toplam delme gücünü Pµ, kadar arttırır.
Tezgah için gerekli gücün hesaplanması için (güç kW cinsinden ifade edilir), tezgahtaki güç kayıplarlfllfl da dikkate alınması gerekir. Gerekli güç delme gücünün (Pc + Pµ) tezgah verimifle bölünmesiyle hesaplaflabili. Verim, mevcut gücün ne kadarının kul1anhlabileceğ gösterir. Güç (kW cinsinden):
TEZGAH DONANİMI
Genellikle derin delik delme işlemi iyi bir talaş kırmanın sağlanabilmesi için yüksek ilerleme hızları ile karakterize edilir. Bu ise tezgahin kullanılabilir gücünün yüksek olmasını gerekli kılar. Düzenli bir talaş kırma işleminin gerçekleştirilmesi ve talaş sıkışmasının önlenmesi için ilerleme hızı sabit bir seviyede tutulmalıdır. Bu nedenle sabit hızlı, tercihen kademesiz, mekanik ilerlemeli bir ilerleme mekanizması tavsiye edilir. Ana mil hızının kademesiz değişmesi sayesinde ilerleme kesme hızına bağlı olarak optimize edilebilir ve bunun sonucunda takım ömrü büyük değerine ulaşabilir.
Derin delik delme işlemleri için gerekli hassasiyetin elde edilebilmesi için tezgah rijit, mil yatakları boşluksuz olmalıdır. Kesme sıvısı içindeki filtre edilmemiş parçacıklar işlenmiş yüzeye yapışabilirler. Yüzeye yapışmış bu parçacıkların destek elemanları tarafından iş parçasına bastırılmaları halinde yüzey kalitesi olumsuz yönde etkilenir. Filtre seçimini belirleyen kriterler iş parçası malzemesi, istenen yüzey kalitesi ve pompa imalatçısının tavsiyeleridir. Iyi bir kesme sıvısı fıltresi takımın, delme burcunun ve pompanın ömrünü uzatır. Çok iyi bir yüzey kalitesi elde edilmek istendiğinde, kesme sıvısının takım içinden gönderildiği bir sistemde, filtrasyon sonrası sıvı içinde kalan parçacıkların boyutu en fazki 5-10 µm olmalıdır. Kesme sıvısının dışarıdan gönderildiği sistemde ise tavsiye edilen maksimum boyut 10-20 µm ‘dir
Tezgahın, takımın ve iş parçasının korunması amacıyla tezgahta emniyet tertibatlarının bulunması önemlidir. Tezgah ilerleme hareketinde söz konusu olabilecek aşırı yüklemeye karşı ayarlı bir
İş parçası ile takım arasındaki kötü merkezleme delik girişinde dalgalı bir yüzey oluşmasına neden olur. Merkezleme tezgahın hassasiyetine bağlıdır, ancak derin delik işleminde merkezleme problemleri genellikle destek elemanlarından ve delme burçlarından kaynaklanır.
Deliğin daireselliğini etkileyen faktörler delme işlemindeki ile aynıdır. Derin delik delme işleminde deliğin derin olması nedeniyle doğrusallık çok daha büyük önem taşır. Doğrusallığın en iyi elde edildiği uygulama hem takımın, hem de iş parçasının döndüğü uygulamadır. Aşınmış veya yanlış yerleştirilmiş delme burçları deliğin doğrusallığı üzerinde olumsuz etkilerde bulunurlar. Doğrusallığın büyük önem arz ettiği derin deliklerde delme işlemi ilave sabit mesnetler yardımıyla önemli ölçüde iyileştirebilir (Şekil
7.27).
DERİN DELİK İŞLEME UYGULAMALARI
Derin delik delme işleminde bazı parametrelerin takım ve işleme
verilerinin seçiminden önce tayin edilmesi gerekir. Öncelikle
delmenin kısa delik matkapları ile mi yoksa derin delik matkaplari
ile mi gerçekleştirileceği belirlenmelidir. Bunun belirlenmesi için
öncelikli faktörler şunlardır
1. Deliğin çapı ve derinliği,
2. Gerekli toleranslar,
3. Uygun tezgah donanımı,
4. Üretim ekonomisi.
Önceleri derin delik delme takımlarının kullanıldığı bir çok uygulama için günümüzde kısa delik delme takımları kullanılmaktadır. Daha önceki uygulamalarda klasik HSS matkaplarla yarışan derin delik matkapları bugün modem delik delme geometrisine sahip takımlarla karşılaştırılmaktadırlar
Modem kısa delik matkapları uzun delikleri de delebilirler, bir çok durumda işleme hassasiyeti derin delik delme işleminde elde edilen değerlere eşdeğerdir. Namlu matkaplar yüksek doğruluk ve hassasiyet
gerektiren küçük çap ve derinliklerdeki delikleri işlemede kullanılan matkaplardır. Ancak namlu matkaplar özel tezgah donanımları gerektirirler.
Namlu matkapların talaş debileri modem kısa delik matkaplarıyla elde edilen debilerden daha düşüktür. Bu nedenle eşdeğer hassasiyetteki namlu matkapla yapılacak bir delme işlemi ile kısa delik delme işlemi ve bu işlemi takip eden ince talaş kaldırma işleminin ekonomiklik açısından karşılaştırılması gerekmektedir.
7.8 DELME SİSTEMİNİN SEÇİMİ
Delme sisteminin seçimi birçok değişik parametreye bağlıdır. Bu parametrelerden seçim işleminde en yaygın olarak kullanılanlar şunlardır:
1. Delik çapı
2. Gerekli toleranslar
3. Uretim ekonomisi
4. İş parçası malzemesi
5. iş parçalarının şekli
6. Uygun tezgah
Çok küçük delik çapları için yalnız bir seçenek vardır: namlu matkap.
Çok büyük çaplar için çevreden kesme takımları kullanılmalıdır ve
STS tek uygun seçenektir
Namlu matkap sistemi ile ( İT 8-9 ‘luk boyutsal tolerans ve Ra 0,1 — 3,2 µm ‘lik yüzey pürüzlülüğü değerleri elde edilir. Bu değerler diğer sistemlerce sağlanan İT 10 ve Ra 2 - 3 µm ‘lik değerlere göre daha iyi değerlerdir.
STS ve ejektör sistemlerinde elde edilen yüksek talaş boşaltma hızları nedeniyle üretim ekonomisi önemli bir parametre haline gelmiştir. Uygulamaya bağlı olarak delik delme işlemi ve bu işlemi takip eden delik genişletme işlemi bazı durumlarda, tek işlemde gerçekleştirilen namlu matkapla delme işleminden daha verimli olabilir.
Talaş kırma zorluğu olan malzemeler için (örneğin paslanmaz çelikler ve düşük karbonlu çelikler) STS sistemi seçilmelidjr. Bunun nedeni sistemin sahip Olduğu yüksek kesme sıvısı basıncı ve debisidir
Sızdırmazlık problemlerinin söz konusu Olduğu uygulamalarda ve aralıklı delme işlemlerinde, örneğin krank şaftlarının delinmesinde, ejektör sistemi kullanılmalıdır. Birçok durumda, diğer parametrelerjin bir sisteme diğerine göre öncelik tanımadığı hallerde, uygun tezgah donanımı kullanılacak delme sisteminin belirlenmesinde büyük önem taşır. Bu nedenle ejektör sisteminin Çoğu tezgaha kolayca adapte edilebilen tek sistem olduğu unutulmamalıdır
Delme metodunun seçimi aşağıdaki parametrelere bağlıdır:
1. Delik çapı
2. iş parçası malzemesi
3. Gerekli toleranslar
4. Uygun tezgah gücü
Delik delme en yaygın olarak kullanılan metottur, ancak belirli koşullar altında çevreden kesme veya delik genişletme işlemleri delik delme işlemi yerine kullanılabilirlerÇevreden kesme çok büyük çaplar için tek çözümdür. Delinecek çap için uygun matkap mevcut olsa bile, kullanılabilir tezgah gücü sınırlıysa, çevreden kesme tek seçenek olabilir. Çevreden kesme işleminde kullanılan matkapların farklı bir kullanım alanı da pahalı iş parçası malzemelerinin delinmesi işlemidir, işlem sonunda çıkan parçanın orta kısmının diğer amaçlar için kullanımı önemli kazançlar Sağlar.
Delinmiş bir deliğin genişletilmesi işleminde boyutsal toleranslar ve yüzey pürüzlülüğü açısından daha iyi bir hassasiyet elde edilir. Bu işlem aynı zamanda, tezgah gücünün sınırlı olduğu veya çevreden kesme işleminin problem yaratacağı küçük çaplar için uygun bir seçim olabilir.
Delme sistemi ve delme metodu seçildikten sonra kalite, güvenilirlik ve üretim ekonomisi açısından en iyi performansı sağlayacak takım seçilmelidir.
Namlu matkaplar çok sıkı toleransa sahip, küçük çapların bir seferde delinmesi işleminde kullanılırlar. Bu nedenle hem çevreden kesme, hem de delik genişletme gereksinimi ortadan kalkar. Namlu matkabın yekpare sinterlenmiş karbür ve sinterlenmiş karbür uçlu olmak üzere iki tipi mevcuttur.
Büyük çaplar için karbür uçlu matkap yekpare karbür matkaba göre daha uygundur. Dahası, karbür uçlu matkap takım malzemesinin optimize edilmesi için daha uygundur. Küçük çaplar için yekpare karbür namlu matkaplar aynı çaptaki karbür uçlu matkaplara oranla daha büyük bir bileme uzunluğuna (1) sahip olmalan nedeniyle seri üretimde daha ekonomiktirler
Lehimli delme kafalarına sahip veya değiştirilebilen kesici uçlu ejektör ve STS matkapları delik delme işlemi için kullanılabilirler. Hangi tipin seçileceği delik çapına bağlı olarak belirlenir
Ejektör sisteminde kullanılan lehimli matkap uçları değiştirilebilir veya tekrar bilenebilir tipte olabilirler. Bu iki tip arasındaki seçim iş parçası malzemesi ve üretim ekonomisi faktörlerine bağlıdır. Bileme nispeten pahalıdır ve bilenebilir delme kafaları için müsaade edilen aşınma miktarı değiştirilebilir matkaplarda olduğu kadar büyük değildir. Bu ise değiştirilebilir delme kafaları kullanıldığrnda delinen birim uzunluk başına işleme maliyetinin daha düşük olması anlamına gelir. Buna karşın bilenebilir tipte matkap ucunun taşlanarak kesici kenarın özel bir malzemeyi işlemek üzere ayarlanabilmesi mümkündür.
Delik genişletme takımlarının birçok tipi vardır ve bunlarm seçimi
şu faktörlerce belirlenir:
1. Gerekli toleranslar
2. işleme payı -(talaş derinliği)
Çok uçlu delme kafası öncelikle büyük talaş derinlikleri için seçilir. Tek uçlu delme kafalarının iki tipi vardır ve seçim belirlenen toleranslara göre yapılır. Çeşitli boyut ve tasarımlarda ayarlanabilir delik genişletme kafaları da mevcuttur.
Delme sistemi, delme metodu ve delme kafası seçildikten sonra geriye sadece takım malzemesi kalitesinin seçimi kalır. Kesici uç tipi ve boyutları daha önceki aşamalarda belirlenmiştir. Modem tasarımlarda değiştirilebilir kartuşlara sahip delik delme, çevreden kesme matkaplarında ve çok uçlu delik genişletme matkaplarında vidalı tespit sistemi mevcuttur. Kesici uçlar için iki tip geometri söz konusudur. Birinci tip geometrideki uçlar çevredeki kartuşlara, ikinci tip geometrideki uçlar ise ortadaki ve merkezdeki kartuşlara tespit edilirler.
Kesici uç boyutu (1) kullanılacak matkap çapına bağlıdır ve matkaptaki uçlara göre farklılık gösterir Her bir matkap çapı için kartuş boyutları belirli olduğundan kesici uç boyutları belirlidir. Tek kesici uçlu delik genişletme takımının seçimi toleranslara bağlıdır. Kartuş tipi ve bu kartuşla kullanılacak kesici uç tablolardan belirlenebilir.
Her bir kesici uç tipi ve ilgili iş parçası malzemesi için tavsiye edilen kaliteler (2) tablolarda mevcuttur (Şekil 7.36). Delik delme işleminde talaş derinliği delik çapının yarısına eşit iken, çevreden kesme işleminde bu değer seçilen takıma bağlı olarak parçanın ortasında oluşan kısım ile belirlenir; bu durumda talaş derinliği D-d ‘dir. Delik genişletme işleminde maksimum talaş derinlikleri delik çaplarına göre farklılık gösterirler.
Delik çapı veya talaş derinliğine ve iş parçası malzemesine bağlı olan kesme ve ilerleme hızı için başlangıç değerleri tablolardan elde edilebilir. Pratikte ise talaş kırma işlemine ve takım ömrüne bağlı olarak optimum kesme verilerinin belirlenmesi için işleme testleri yapılır.
Sinterleme yoluyla oluşturulmuş talaş kırıcılara sahip uçlar ile uygun talaş oluşumu sağlanamıyorsa ve kesme verilerinin optimize edilmesi de istenen Sonucu vermiyorSa, talaş kırıcı görevi gören ilave bir parçaya sahip serbest talaş kırıcılı uç kullanımı alternatif bir çözüm olabilir. Bu durumda üstten sıkrnalı kartuşlar kullanılmalıdır.
Soğutma sıvısının seçimi yapılacak işleme, iş parçası-takım malzemesine ve kesme verilerine bağlıdır. Genelde, daha iyi bir yüzey kalitesinin arzu edildiği durumlarda ve işlenmesi zor malzemeler söz konusu olduğunda; düşük hızlarda, yağlama özellikleri iyi bir soğutma sıvısı seçilmelidir. İşlemesi kolay malzemeler ile yüksek hızlarda çalışılması halinde ise soğutma özellikleri iyi bir soğutma sıvısı daha uygundur. İyi bir talaş kırma ve talaş nakli için tank hacmi, basınç ve debiye ilişkin tavsiye değerlere uyulması da önem taşır.
DERİN DELiK DELME İŞLEME İŞLEMİNDE TAKIM SEÇİMİ
Kesme Sıvıları
Esas Işlevler
Kesme bölgesinde yüksek sıcaklıklar, takım ile iş parçasının temas noktasında ise yüksek sürtünme kuvvetleri oluşur. Talaş kaldırma işlemi esnasında esas işlevi yağlama, kesici takımın soğutulması ve talaşın kesme alanından uzaklaştırılması olan kesme sıvısının kullanılmaması halinde arzu edilmeyen sonuçlar oluşabilir. Iki yüzey, yağlamanın olmadığı bir ortamda birbirleri üzerinde kayarsa yüzeylerdeki pürüzler birbirlerine sürterler Bu, malzemenin sürtünme nedeni ile ısınması veya parçaların aşınarak malzemeden kopması demektir. Kesme sıvısı yağlama özelliği sayesinde, iş parçası ve takım yüzeylerini birbirlerinden ayırarak aralarındaki aşınmayı azaltır (B). Derin delik delme işleminde yağlama, sürekli iş parçasına temas eden destekleme elemanlarının aşınmasını azaltması açısından çok önemlidir.
Talaş oluşurken malzemeyi deforme etmek için gerekli enerji kesme bölgesinde yüksek sıcaklıklara yol açar. Takım aşınması sıcaklıktan çok etkilenir. Takımın kesici kenarının ve destek elemanlarının ömrünü arttırmak için etkili bir soğutmanın sağlanması gereklidir.
