Tornalama, dönen bir iş parçasının dışındaki malzemeyi çıkarmak için bir torna tezgahı kullanır; delik işleme ise dönen bir iş parçasının içindeki malzemeyi çıkarır.#temel
Tornalama, dönen bir iş parçasının dış çapından torna tezgahı kullanılarak malzeme çıkarılması işlemidir.Tek noktalı kesiciler, metali iş parçasından (ideal olarak) çıkarılması kolay kısa, keskin talaşlar halinde keser.
Sabit kesme hızı kontrolüne sahip bir CNC torna, operatörün kesme hızını seçmesine olanak tanır ve ardından kesici takım iş parçasının dış çevresi boyunca farklı çaplardan geçerken makine RPM'yi otomatik olarak ayarlar.Modern torna tezgahları aynı zamanda tek taret ve çift taret konfigürasyonlarında da mevcuttur: tek taretlerin yatay ve dikey ekseni vardır ve çift taretlerin taret başına bir çift yatay ve dikey ekseni vardır.
İlk tornalama takımları, bir ucunda eğim ve boşluk köşeleri bulunan, yüksek hız çeliğinden yapılmış sağlam dikdörtgen parçalardı.Bir alet köreldiğinde, çilingir onu tekrar tekrar kullanmak üzere bir taşlama makinesinde keskinleştirir.HSS takımları eski torna tezgahlarında hâlâ yaygındır ancak karbür takımlar, özellikle sert lehimli tek nokta formunda daha popüler hale gelmiştir.Karbür daha iyi aşınma direncine ve sertliğe sahiptir, bu da üretkenliği ve takım ömrünü artırır, ancak daha pahalıdır ve yeniden taşlama deneyimi gerektirir.
Tornalama, doğrusal (takım) ve dönme (iş parçası) hareketinin birleşimidir.Bu nedenle kesme hızı, dönüş mesafesi olarak tanımlanır (sfm - dakika başına yüzey ayağı - veya smm - dakika başına metrekare - parçanın yüzeyindeki bir noktanın bir dakikadaki hareketi olarak yazılır).İlerleme hızı (devir başına inç veya milimetre olarak ifade edilir), takımın iş parçasının yüzeyi boyunca veya boyunca kat ettiği doğrusal mesafedir.İlerleme bazen bir takımın bir dakikada kat ettiği doğrusal mesafe (inç/dak veya mm/dak) olarak da ifade edilir.
İlerleme hızı gereksinimleri işlemin amacına bağlı olarak değişir.Örneğin, kaba işlemede talaş kaldırma oranlarını en üst düzeye çıkarmak için yüksek ilerlemeler genellikle daha iyidir, ancak yüksek parça sertliği ve makine gücü gereklidir.Aynı zamanda, son tornalama, parça çiziminde belirtilen yüzey pürüzlülüğünü elde etmek için ilerleme hızını yavaşlatabilir.
Bir kesici takımın etkinliği büyük ölçüde aletin iş parçasına göre açısına bağlıdır.Bu bölümde tanımlanan terimler kesme ve boşluk bırakma takımları için geçerli olup aynı zamanda sert lehimli tek noktalı takımlar için de geçerlidir.
Üst talaş açısı (arka talaş açısı olarak da bilinir), takımın yanından, önünden ve arkasından bakıldığında kesici uç açısı ile iş parçasına dik bir çizgi arasında oluşan açıdır.Üst talaş açısı, kesme noktasından sapa doğru aşağıya doğru eğimli olduğunda üst talaş açısı pozitiftir;kesici ucun üst kısmındaki çizgi sapın üst kısmına paralel olduğunda nötr;ve kesme noktasından yukarı kaldırıldığında nötrdür.takım tutucudan daha yüksektir, üst eğim açısı negatiftir..Bıçaklar ve kulplar da pozitif ve negatif açılara bölünmüştür.Pozitif eğimli kesici uçların kenarları pahlıdır ve pozitif ve yan eğim açılarına sahip tutuculara sahiptir.Negatif kesici uçlar bıçağın üst kısmına göre kare şeklindedir ve negatif üst ve yan eğim açılarına sahip saplara uygundur.Üst talaş açısı kesici ucun geometrisine bağlı olması açısından benzersizdir: pozitif taşlanmış veya şekillendirilmiş talaş kırıcılar etkin üst talaş açısını negatiften pozitife değiştirebilir.Üst eğim açıları ayrıca, büyük pozitif kesme açıları gerektiren daha yumuşak, daha sünek iş parçası malzemeleri için daha büyük olma eğilimindeyken, daha sert, daha sert malzemeler en iyi şekilde nötr veya negatif geometriyle kesilir.
Bıçağın uç yüzü ile iş parçasına dik bir çizgi arasında oluşan yanal talaş açısı, uç yüzden görüldüğü gibi.Bu açılar kesici kenardan uzağa açılı olduklarında pozitif, kesici kenara dik olduklarında nötr ve yukarı doğru açılı olduklarında negatiftir.Takımın olası kalınlığı yan eğim açısına bağlıdır; daha küçük açılar, mukavemeti artıran ancak daha yüksek kesme kuvvetleri gerektiren daha kalın takımların kullanılmasına olanak tanır.Daha büyük açılar daha ince talaşlara ve daha düşük kesme kuvveti gereksinimlerine neden olur, ancak önerilen maksimum açının ötesinde kesme kenarı zayıflar ve ısı transferi azalır.
Uç kesme eğimi, aletin ucundaki bıçağın kesici kenarı ile sapın arkasına dik bir çizgi arasında oluşturulur.Bu açı, kesici takım ile iş parçasının bitmiş yüzeyi arasındaki boşluğu tanımlar.
Uç kabartması, uç kesici kenarın altında bulunur ve kesici ucun uç yüzü ile sapın tabanına dik bir çizgi arasında oluşturulur.Uç çıkıntısı, boşaltma açısını (gövde ucu ve sap köküne dik çizgiden oluşan) kabartma açısından daha büyük yapmanıza olanak tanır.
Yan boşluk açısı, yan kesici kenarın altındaki açıyı tanımlar.Bıçağın yanlarından ve sapın tabanına dik bir çizgiden oluşur.Uçtaki çıkıntıda olduğu gibi, çıkıntı, yan kabartmanın (sapın yan tarafı ve sapın tabanına dik olan çizgi tarafından oluşturulan) kabartmadan daha büyük olmasını sağlar.
Ön açı (aynı zamanda yan kesme kenarı açısı veya ön açı olarak da bilinir), kesici ucun yan kesme kenarı ile tutucunun yanı arasında oluşturulur.Bu açı, takımı iş parçasına yönlendirir ve arttıkça daha geniş, daha ince bir talaş üretilir.İş parçasının geometrisi ve malzeme durumu, kesici takımın ilerleme açısının seçiminde önemli faktörlerdir.Örneğin, vurgulanmış helis açısına sahip takımlar, sinterlenmiş, süreksiz veya sertleştirilmiş yüzeyleri keserken kesici takımın kenarını ciddi şekilde etkilemeden önemli bir performans sağlayabilir.Büyük kaldırma açıları büyük radyal kuvvetler oluşturduğundan, operatörlerin bu avantajı artan parça sapması ve titreşimle dengelemesi gerekir.Sıfır adımlı tornalama takımları, tornalama operasyonlarında kesme derinliğine eşit bir talaş genişliği sağlarken, kavrama açısına sahip kesici takımlar, etkili kesme derinliğinin ve buna karşılık gelen talaş genişliğinin, iş parçası üzerindeki gerçek kesme derinliğini aşmasına olanak tanır.Çoğu dönüş işlemi, 10 ila 30 derecelik bir yaklaşma açısı aralığıyla etkili bir şekilde gerçekleştirilebilir (metrik sistem, açıyı 90 dereceden tersine çevirerek ideal yaklaşma açısı aralığını 80 ila 60 derece yapar).
Hem uç hem de yanlar, aletin kesime girebilmesi için yeterli rahatlama ve rahatlamaya sahip olmalıdır.Boşluk yoksa talaş oluşmaz, ancak yeterli boşluk yoksa alet sürtünecek ve ısı üretecektir.Tek noktalı tornalama takımları ayrıca kesime girebilmek için ön ve yan kabartmaya ihtiyaç duyar.
Tornalama sırasında iş parçası teğetsel, radyal ve eksenel kesme kuvvetlerine maruz kalır.Enerji tüketimi üzerindeki en büyük etki teğetsel kuvvetlerden kaynaklanmaktadır;eksenel kuvvetler (beslemeler) parçayı uzunlamasına yönde bastırır;ve radyal (kesme derinliği) kuvvetler iş parçasını ve takım tutucuyu birbirinden ayırma eğilimindedir.“Kesme kuvveti” bu üç kuvvetin toplamıdır.Sıfır yükseklik açısı için 4:2:1 (teğetsel:eksenel:radyal) oranındadırlar.Boşluk açısı arttıkça eksenel kuvvet azalır ve radyal kesme kuvveti artar.
Sap tipi, köşe yarıçapı ve kesici uç şekli aynı zamanda bir tornalama ucunun potansiyel maksimum etkili kesme kenarı uzunluğu üzerinde de büyük bir etkiye sahiptir.Belirli kesici uç radyüsü ve tutucu kombinasyonları, kesme kenarından tam olarak yararlanmak için boyut telafisi gerektirebilir.
Tornalama operasyonlarında yüzey kalitesi takımın, makinenin ve iş parçasının sertliğine bağlıdır.Sertlik belirlendikten sonra, makine ilerlemesi (inç/dev veya mm/dev) ile kesici uç veya takım ucu profili arasındaki ilişki, iş parçasının yüzey kalitesini belirlemek için kullanılabilir.Köşe profili yarıçap cinsinden ifade edilir: Belirli bir dereceye kadar, daha büyük bir yarıçap daha iyi bir yüzey kalitesi anlamına gelir, ancak çok büyük bir yarıçap titreşime neden olabilir.Optimum yarıçaptan daha azını gerektiren işleme operasyonlarında, istenen sonucu elde etmek için ilerleme hızının azaltılması gerekebilir.
Gerekli güç seviyesine ulaşıldığında kesme derinliği, ilerleme ve hız arttıkça üretkenlik artar.
Kesme derinliğini artırmak en kolay olanıdır ancak iyileştirmeler yalnızca yeterli malzeme ve kuvvetle mümkündür.Kesme derinliğini iki katına çıkarmak, kesme sıcaklığını, çekme mukavemetini veya inç küp veya santimetre başına kesme kuvvetini (belirli kesme kuvveti olarak da bilinir) artırmadan üretkenliği artırır.Bu, gerekli gücü iki katına çıkarır ancak takımın teğetsel kesme kuvveti gereksinimlerini karşılaması durumunda takım ömrü azalmaz.
İlerleme hızını değiştirmek de nispeten kolaydır.İlerleme oranının iki katına çıkarılması talaş kalınlığını iki katına çıkarır ve teğetsel kesme kuvvetlerini, kesme sıcaklığını ve gereken gücü artırır (ancak iki katına çıkarmaz).Bu değişiklik takım ömrünü azaltır ancak yarı yarıya azaltmaz.Spesifik kesme kuvveti (kaldırılan malzeme miktarına bağlı kesme kuvveti) ilerleme hızının artmasıyla da azalır.İlerleme hızı arttıkça kesici kenara etki eden ekstra kuvvet, kesme sırasında oluşan artan ısı ve sürtünme nedeniyle kesici ucun üst talaş yüzeyinde çukurların oluşmasına neden olabilir.Talaşların bıçaktan daha güçlü hale geldiği yıkıcı bir arızayı önlemek için operatörlerin bu değişkeni dikkatle izlemesi gerekir.
Kesme derinliğini ve ilerleme hızını değiştirmekle karşılaştırıldığında kesme hızını artırmak akıllıca değildir.Hızın artması kesme sıcaklığında önemli bir artışa, kesme kuvveti ve özgül kesme kuvvetlerinde ise azalmaya yol açmıştır.Kesme hızının iki katına çıkarılması ekstra güç gerektirir ve takım ömrünü yarıdan fazla kısaltır.Üst tırmıktaki gerçek yük azaltılabilir ancak daha yüksek kesme sıcaklıkları yine de kraterlere neden olur.
Kesici uç aşınması, herhangi bir tornalama işleminin başarısının veya başarısızlığının ortak bir göstergesidir.Diğer yaygın göstergeler arasında kabul edilemez talaşlar ve iş parçası veya makineyle ilgili sorunlar yer alır.Genel bir kural olarak operatör kesici ucu 0,030 inç (0,77 mm) yan aşınmaya göre indekslemelidir.Son işlem işlemleri için operatörün 0,015 inç (0,38 mm) veya daha az mesafelerde indeksleme yapması gerekir.
Mekanik olarak kenetlenen indekslenebilir kesici uç tutucular, dokuz ISO ve ANSI tanıma sistemi standardına uygundur.
Sistemdeki ilk harf tuvalin takılma yöntemini gösterir.Dört yaygın tür hakimdir, ancak her tür çeşitli varyasyonlar içerir.
C Tipi kesici uçlar, orta deliği olmayan kesici uçlar için bir üst kelepçe kullanır.Sistem tamamen sürtünmeye dayanır ve orta ve hafif tornalama ve delik işleme uygulamalarında pozitif kesici uçlarla kullanıma uygundur.
Ek parçalar M, ek parça boşluğunun koruyucu yastığını, ek parçayı boşluğun duvarına doğru bastıran bir kam kilidiyle tutar.Üst kelepçe kesici ucun arkasını tutar ve kesici ucun ucuna kesme yükü uygulandığında kalkmasını önler.M kesici uçlar özellikle orta ila ağır iş tornalama işlerinde merkez delikli negatif kesici uçlar için uygundur.
S tipi kesici uçlar düz Torx veya Allen vidalar kullanır ancak havşa açma veya havşa açma gerektirir.Vidalar yüksek sıcaklıklarda tutukluk yapabilir, dolayısıyla bu sistem hafif ila orta dereceli tornalama ve delik işleme işlemleri için en uygunudur.
P kesici uçlar, bıçakların döndürülmesine yönelik ISO standardına uygundur.Ek parça, ayar vidası ayarlandığında eğilen döner bir kol ile cebin duvarına doğru bastırılır.Bu kesici uçlar, orta ila ağır tornalama uygulamalarındaki negatif eğimli kesici uçlar ve delikler için en uygunudur ancak kesme sırasında kesici ucun kaldırılmasına engel olmazlar.
İkinci bölümde bıçağın şeklini belirtmek için harfler kullanılır.Üçüncü bölümde düz veya ofset saplar ve helis açılarının kombinasyonlarını belirtmek için harfler kullanılır.
Dördüncü harf, sapın ön açısını veya bıçağın arka açısını gösterir.Bir eğim açısı için P, uç boşluk açısı ile kama açısının toplamı 90 dereceden az olduğunda pozitif bir eğim açısıdır;N, bu açıların toplamı 90 dereceden büyük olduğunda negatif eğim açısıdır;O, toplamı tam olarak 90 derece olan nötr eğim açısıdır.Tam boşluk açısı birkaç harften biriyle gösterilir.
Beşincisi ise alet kullanan eli ifade eden harftir.R, sağdan sola kesim yapan sağ yönlü bir alet olduğunu belirtirken L, soldan sağa kesim yapan sol yönlü bir alete karşılık gelir.N takım nötrdür ve her yönde kesim yapabilir.
Bölüm 6 ve 7, emperyal ve metrik ölçüm sistemleri arasındaki farkları açıklamaktadır.İngiliz sisteminde bu bölümler, parantez bölümünü belirten iki basamaklı sayılara karşılık gelir.Kare saplar için sayı, genişliğin ve yüksekliğin on altıda birinin toplamıdır (5/8 inç, “0x”ten “xx”e geçiştir), dikdörtgen saplar için ilk sayı sekizi temsil etmek için kullanılır. genişlik.çeyrek, ikinci rakam boyun dörtte birini temsil eder.Bu sistemin, 91 adını kullanan 1¼” x 1½” kulp gibi birkaç istisnası vardır. Metrik sistem, yükseklik ve genişlik için iki sayı kullanır.(hangi sırayla.) Böylece, 15 mm yüksekliğinde ve 5 mm genişliğinde dikdörtgen bir bıçağın numarası 1505 olacaktır.
Bölüm VIII ve IX, emperyal ve metrik birimler arasında da farklılık gösterir.İngiliz sisteminde, bölüm 8 kesici uç boyutlarıyla, bölüm 9 ise yüz ve takım uzunluğuyla ilgilidir.Bıçağın boyutu, bir inçin sekizde biri oranındaki artışlarla, yazılı dairenin boyutuna göre belirlenir.Uç ve takım uzunlukları harflerle gösterilir: kabul edilebilir arka ve uç takım boyutları için AG ve kabul edilebilir ön ve uç takım boyutları için MU (O veya Q olmadan).Metrik sistemde 8. kısım aletin uzunluğunu, 9. kısım ise bıçağın boyutunu ifade eder.Takım uzunluğu harflerle gösterilirken, dikdörtgen ve paralelkenar kesici uç boyutları için sayılar, en uzun kesme kenarının uzunluğunu milimetre cinsinden belirtmek için kullanılır; sıfırdan önceki ondalık sayılar ve tek haneler göz ardı edilir.Diğer formlarda kenar uzunlukları milimetre cinsinden (yuvarlak bir bıçağın çapı) kullanılır ve ayrıca ondalık sayılar göz ardı edilir ve tek haneli rakamların önüne sıfır eklenir.
Metrik sistem, arka ve uç (Q), ön ve arka (F) ve arka, ön ve uç (B) için ±0,08 mm toleranslı nitelikli braketlerin konumlarını içeren onuncu ve son bölümü kullanır.
Tek noktalı aletler çeşitli stillerde, boyutlarda ve malzemelerde mevcuttur.Yekpare tek nokta kesiciler yüksek hız çeliğinden, karbon çeliğinden, kobalt alaşımından veya karbürden yapılabilir.Ancak endüstri sert lehim uçlu tornalama takımlarına yöneldikçe bu takımların maliyeti onları neredeyse önemsiz hale getirdi.
Lehimli uçlu takımlar, ucuz malzemeden bir gövde ve kesme noktasına lehimlenmiş daha pahalı kesme malzemesinden bir uç veya iş parçası kullanır.Uç malzemeleri arasında yüksek hız çeliği, karbür ve kübik bor nitrür bulunur.Bu takımlar A'dan G'ye kadar boyutlarda mevcuttur ve A, B, E, F ve G ofset stilleri sağ veya sol yönlü kesme takımları olarak kullanılabilir.Kare saplar için, harfi takip eden sayı bıçağın yüksekliğini veya genişliğini bir inçin on altıda biri cinsinden belirtir.Kare saplı bıçaklar için, ilk sayı sap genişliğinin bir inçin sekizde biri cinsinden toplamı, ikinci sayı ise sap yüksekliğinin bir inçin dörtte biri cinsinden toplamıdır.
Sert lehimli uçlu takımların uç yarıçapı sap boyutuna bağlıdır ve operatör, takım boyutunun ince işleme gereksinimlerine uygun olduğundan emin olmalıdır.
Delik delme esas olarak dökümlerdeki büyük içi boş deliklerin bitirilmesi veya dövme parçalarda delik açılması için kullanılır.Takımların çoğu geleneksel dış çap tornalama takımlarına benzer ancak talaş tahliyesi sorunları nedeniyle kesme açısı özellikle önemlidir.
Sertlik aynı zamanda sıkıcı performans için de kritik öneme sahiptir.Delik çapı ve ilave boşluk ihtiyacı, delik işleme barasının maksimum boyutunu doğrudan etkiler.Çelik delik işleme barasının gerçek sarkıntısı sap çapının dört katıdır.Bu sınırın aşılması, sertlik kaybı ve titreşim olasılığının artması nedeniyle talaş kaldırma oranını etkileyebilir.
Çap, malzemenin elastisite modülü, uzunluk ve kiriş üzerindeki yük, sertliği ve sapmayı etkiler; en büyük etkiye çap ve ardından uzunluk gelir.Çubuk çapının arttırılması veya uzunluğunun kısaltılması sertliği büyük ölçüde artıracaktır.
Elastisite modülü kullanılan malzemeye bağlıdır ve ısıl işlem sonucu değişmez.Çelik en az 30.000.000 psi'de stabildir, ağır metaller 45.000.000 psi'de stabildir ve karbürler 90.000.000 psi'de stabildir.
Ancak bu rakamlar stabilite açısından yüksektir ve çelik saplı delik işleme baraları 4:1 L/D oranına kadar çoğu uygulama için tatmin edici performans sağlar.Tungsten karbür saplı delik işleme baraları 6:1 L/D oranında iyi performans gösterir.
Delik işleme sırasındaki radyal ve eksenel kesme kuvvetleri eğim açısına bağlıdır.Küçük bir kaldırma açısında itme kuvvetinin arttırılması özellikle titreşimin azaltılmasına yardımcı olur.Boşluk açısı arttıkça radyal kuvvet artar ve kesme yönüne dik kuvvet de artar, bu da titreşime neden olur.
Delik titreşim kontrolü için önerilen kaldırma açısı 0° ila 15°'dir (İngiliz. Metrik kaldırma açısı 90° ila 75°'dir).Boşluk açısı 15 derece olduğunda radyal kesme kuvveti, boşluk açısı 0 derece olduğunda neredeyse iki kat daha büyüktür.
Çoğu delik işleme operasyonunda, kesme kuvvetlerini azalttığı için pozitif eğimli kesici takımlar tercih edilir.Ancak pozitif takımların boşluk açısı daha küçüktür, dolayısıyla operatör takım ile iş parçası arasındaki temas olasılığının farkında olmalıdır.Küçük çaplı delikler açarken yeterli açıklığın sağlanması özellikle önemlidir.
Delik işlemedeki radyal ve teğetsel kuvvetler burun radyüsü arttıkça artar ancak bu kuvvetler aynı zamanda boşluk açısından da etkilenir.Delik işleme sırasında kesme derinliği bu ilişkiyi değiştirebilir: kesme derinliği köşe yarıçapından büyük veya ona eşitse boşluk açısı radyal kuvveti belirler.Kesme derinliği köşe yarıçapından azsa kesme derinliği radyal kuvveti artırır.Bu sorun, operatörlerin kesme derinliğinden daha küçük bir köşe radyüsü kullanmasını daha da önemli hale getiriyor.
Horn USA, içten soğutmalı olanlar da dahil olmak üzere İsviçre tarzı torna tezgahlarında kurulum ve takım değiştirme sürelerini önemli ölçüde azaltan hızlı bir takım değiştirme sistemi geliştirdi.
UNCC araştırmacıları modülasyonu takım yollarına dahil ediyor.Amaç talaş kırmaktı ancak daha yüksek talaş kaldırma oranı ilginç bir yan etkiydi.
Bu makinelerdeki opsiyonel döner frezeleme eksenleri birçok türde karmaşık parçanın tek bir kurulumda işlenmesine olanak tanır, ancak bu makinelerin programlanmasının oldukça zor olduğu bilinmektedir.Ancak modern CAM yazılımı programlama görevini büyük ölçüde basitleştirir.
Gönderim zamanı: Eylül-04-2023