CNC İşleme Merkezi İplik İşleme Yöntemleri
İplik işleme, CNC (Bilgisayarlı Sayısal Kontrol) işleme merkezlerinin en kritik işlevlerinden biridir. İplik işleme verimliliği ve kalitesi, parçaların işleme kalitesini ve işleme merkezinin genel üretim verimliliğini doğrudan etkiler. İşleme merkezlerinin performansı ve kesici takımların ilerlemesi devam ettikçe, iplik işleme yöntemleri de evrim geçiriyor. Bu, hem iplik işleme hassasiyetinde hem de verimliliğinde kademeli iyileşmelere yol açar. Üreticilerin işleme merkezlerinde iplik işleme yöntemlerini makul bir şekilde seçmelerine, ürün kalitesini ve üretim verimliliğini artırmalarına ve kalite kazalarını önlemelerine olanak tanımak için, CNC işleme merkezlerinde iplik işleme yöntemlerini özetledik. Bu yöntemleri ayrıntılı olarak inceleyelim:
Musluk İşleme Yöntemi
Musluk işleme veya dokunma, iç dişler üretmek için geleneksel ve yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, çeşitli malzemelerde doğru ve güvenilir dişler elde etmek için gereklidir.
Dokunmadan Önce İplik Alt Deliğini Belirleme
İplik alt deliğinin işlenmesi, musluğun ömrünü ve iplik işleme kalitesini önemli ölçüde etkiler. İplik alt deliği çapı toleransının üst sınırına yakın bir matkap çapı seçilmelidir. Örneğin, M8 iplik deliğinin alt delik çapı Ф6.7+0.27mm'dir, bu nedenle Ф6.9mm çapında bir matkap seçilir. Bu yaklaşım, musluğun işleme payını azaltır, musluğun yükünü düşürür ve ömrünü uzatır. Uygun alt delik hazırlığı, musluğun kırılma riskini en aza indirir ve elde edilen ipliğin doğruluğunu sağlar.
Musluk İşleme Sınıflandırması ve Özellikleri
İplik deliklerini işlemek için musluk kullanmak en yaygın yöntemdir ve öncelikle daha küçük çaplı (D<30) ve düşük konum doğruluğu gereksinimleri olan iplik delikleri için uygundur. 1980'lerde, esnek dokunma kullanılarak iplik delikleri işleniyordu; bu, senkronize olmayan besleme ve mil hızının neden olduğu eksenel besleme hatalarını telafi edebilen esnek dokunma mandrenlerini içeriyordu. Bu yöntem etkili olsa da, esnek dokunma mandrenlerinin karmaşıklığı ve maliyeti gibi dezavantajları vardı. Yıllar içinde CNC işleme merkezlerinin performansı iyileşti ve rijit dokunma temel bir özellik haline geldi. Rijit dokunma, musluğu tutmak için rijit bir yay mandreni kullanır, mil beslemesi ve hızının senkronizasyonunu sağlar, bu da süreci basitleştirir ve verimliliği artırır.
Rijit dokunmanın esnek dokunmaya göre birkaç avantajı vardır. Yüksek hızlı kesime izin verir, işleme merkezinin genel verimliliğini artırır ve üretim maliyetlerini düşürür. Yay mandreni, esnek dokunma mandrenine kıyasla daha basit bir yapıya sahiptir, daha ucuzdur ve çok yönlüdür. Ayrıca freze uçları, matkaplar ve diğer kesici takımları da tutabilir, bu da alet maliyetlerini daha da azaltır.
Musluk İşleme için CNC Programlama
Musluk işleme için programlama nispeten basittir. Modern işleme merkezleri genellikle sadece parametre ataması gerektiren hazır dokunma döngüleri içerir. Ancak, farklı CNC sistemlerinin farklı alt program formatları ve parametre anlamları vardır. Örneğin, SIEMEN840C kontrol sisteminin formatı G84X_Y_R2_R3_R4_R5_R6_R7_R8_R9_R10_R13_ olup, programlama sırasında 12 parametrenin atanması gerekmektedir. Başarılı dokunma işlemleri için belirli CNC sistemine göre doğru parametrelerin ayarlandığından emin olmak önemlidir.
Musluk Seçimi
Musluk seçimi, işlenen malzemeyi dikkate almalıdır. Musluk üreticileri, farklı malzemeler için farklı modeller üretir ve uygunsuz bir musluk kullanmak, kırık iplikler veya musluk kırılması gibi sorunlara yol açabilir, bu da iş parçalarının hurdaya çıkmasına neden olabilir. Ayrıca, geçiş deliği muslukları ile kör delik muslukları arasında farklı kurşun uzunlukları ve talaş tahliye yöntemleri olduğu için ayrım yapmak önemlidir. Musluk sap çapının mandren çapı ile eşleşmesi, düzgün işleme için çok önemlidir. Örneğin, dökme demir için tasarlanmış bir musluğun alüminyumda kullanılması, iplik açma sorunlarına ve hatta alet arızasına neden olabilir. Bu nedenle, malzeme için doğru musluğun seçilmesi, yüksek kaliteli ipliklerin ve alet ömrünün sağlanması için hayati öneme sahiptir.
CNC İşleme Merkezi
Tek Noktalı İplik Kesme Yöntemi
Tek noktalı iplik kesme, aynı zamanda tek noktalı diş açma veya iplik tornalama olarak da bilinir, CNC makinelerinde iç ve dış dişler üretmek için başka bir önemli yöntemdir. Bu yöntem, özellikle büyük iplik delikleri veya özel iplik frezeleri bulunmadığında kullanışlıdır.
Tek Noktalı İplik Kesme İçin Önlemler
Mil Hızı ve Gecikme: İplik açma işlemine başlamadan önce milin nominal hıza ulaşmasını sağlayın. Bir gecikme, milin tutarlı ve kararlı bir hızda çalışmasını sağlar, bu da doğru iplik açma için çok önemlidir.
Takım Geri Çekme: Manuel olarak taşlanmış diş takımları için ters geri çekmeden kaçının. Bunun yerine, mili yönlendirme ve radyal takım hareketini kullanarak takımı geri çekin. Bu, takımın ve iş parçasının zarar görmesini önler.
Doğru Takım Tutucu Üretimi: Doğru takım tutucu üretimi, özellikle tutarlı takım yuvası pozisyonları için gereklidir. Tutarsız takım yuvası pozisyonları, diş doğruluğu ve kalite sorunlarına yol açabilir.
Birden Fazla Geçiş: Diş açmayı tek bir geçişte tamamlamayın. Diş kırılmasını ve kötü yüzey pürüzlülüğünü önlemek için birden fazla geçiş gereklidir. Bu yaklaşım, daha yüksek kaliteli bir diş yüzeyi sağlar ve takım kırılma riskini azaltır.
Verimlilik Düşünceleri: Tek nokta diş kesme, düşük işleme verimliliğine sahiptir, bu da onu tek parça, küçük parti veya karşılık gelen takımlara sahip olmayan özel diş adımları için uygun hale getirir. Zaman alıcı doğası nedeniyle yüksek hacimli üretim için ideal değildir.
Tek Nokta İplik Kesme Özellikleri
Tek nokta diş açma, musluk veya diş frezeleri bulunmadığında büyük diş delikleri için kullanılır. Bu yöntem, diş profilini birden fazla geçişte kesmek için tek nokta bir takım kullanmayı içerir. Örneğin, M52x1.5 dişini 0.1mm pozisyon toleransı ile tek nokta kesme kullanarak işlemek, musluk veya diş frezeleri olmadan testten sonra gereksinimleri karşılayabilir. CNC makinelerinin sağladığı hassasiyet ve kontrol, tek nokta diş açmayı, zorlu malzemelerde bile yüksek kaliteli dişler üretmek için uygun bir seçenek haline getirir.
Tek Nokta İplik Kesme İçin Örnek Program
N5 G90 G54 G0 X0 Y0
N10 Z15
N15 S100 M3 M8
N20 G04 X5 (Nominal hıza ulaşmak için gecikme)
N25 G33 Z-50 K1.5 (Diş kesme)
N30 M19 (Mil yönlendirme)
N35 G0 X-2 (Takım geri çekme)
N40 G0 Z15 (Takım geri çekme)
Bu örnek program, bir CNC işleme merkezinde tek nokta diş kesme işlemini gerçekleştirmek için temel adımları özetlemektedir. Program, başlangıç pozisyonunu ayarlama, mili başlatma ve diş açma işlemini yürütme komutlarını içerir. Ayrıca, takımın geri çekilmesi ve geri çekilmesi için komutlar içerir, bu da düzgün ve doğru diş üretimini sağlar.
İplik Frezeleme Yöntemi
İplik frezeleme, CNC makineleri kullanarak diş üretmek için gelişmiş ve çok yönlü bir yöntemdir. Bu yöntem, dönen bir kesici takım kullanarak diş profilini frezelemeyi içerir ve geleneksel kılavuz çekme ve tek nokta diş açma yöntemlerine göre çeşitli avantajlar sunar.
İplik Frezeleme Takımlarının Sınıflandırılması
İplik frezeleme takımları iki türe ayrılır: indekslenebilir karbür uçlu frezeler ve katı karbür frezeler. İndekslenebilir takımlar, uç uzunluğundan hem daha az hem de daha fazla diş derinlikleri için geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir, oysa katı karbür frezeler genellikle takım uzunluğundan daha az diş derinlikleri için kullanılır. Takım seçimi, diş boyutu, derinliği ve malzeme gibi belirli diş açma gereksinimlerine bağlıdır.
İplik Frezeleme Özellikleri
İplik frezeleme, bir iplik frezeleme takımı ve üç eksenli eşzamanlı hareket (X, Y ve Z ekseni doğrusal besleme) kullanarak diş işleme işlemidir. Özellikle büyük diş delikleri ve işlenmesi zor malzemeler için kullanışlıdır. İplik frezelemenin ana özellikleri şunlardır:
İşleme Hızı ve Verimlilik: İplik frezeleme, yüksek hacimli üretim için uygun olan hızlı işleme hızları ve yüksek verimlilik sunar. Frezeleme takımları için sert karbür malzemelerin kullanılması, yüksek kesme hızları ve hızlı malzeme çıkarma sağlar.
Yüksek Hassasiyet: İplik frezeleme, yüksek hassasiyet ve doğruluk sağlar, bu da yüksek kaliteli dişler ile sonuçlanır. Frezeleme işlemi, diş profilinin ve derinliğinin hassas kontrolüne olanak tanır, bu da tutarlı ve doğru diş üretimini sağlar.
Geliştirilmiş Talaş Tahliyesi ve Soğutma: İplik frezeleme, geleneksel kılavuz çekmeye kıyasla daha iyi talaş tahliyesi ve soğutma sağlar. Bu, özellikle alüminyum, bakır ve paslanmaz çelik gibi malzemelerin işlenmesinde avantajlıdır, çünkü bu malzemeler geleneksel yöntemlerle diş açmada zorluk çıkarabilir.
Çok Yönlülük ve Maliyet Etkinliği: İplik frezeleme takımları çok yönlüdür ve aynı takım ile hem sol el hem de sağ el dişleri işlenebilir, diş adımı aynı olduğu sürece. Bu, takım envanterini ve maliyetleri azaltır. Ayrıca, iplik frezeleme, büyük veya pahalı bileşenlerde diş üretimi için idealdir, çünkü iş parçası hasar riskini en aza indirir.
Çeşitli Diş Türlerine Uyum: İplik frezeleme, standart dişler, özel dişler ve çoklu başlangıç dişleri dahil olmak üzere geniş bir diş türü yelpazesi için uygundur. Bu uyum, özel ve karmaşık dişlerin üretilmesi için değerli bir yöntem haline getirir.
CNC İplik Frezeleme Programlama
İplik frezeleme için programlama diğer takımlardan farklıdır. Yanlış programlama, takıma zarar verebilir veya hatalı dişler üretebilir. Anahtar noktalar şunlardır:
Alt Delik Hazırlığı: Diş alt deliğinin doğru bir şekilde hazırlanmasını sağlayın. Küçük çaplı delikler için matkap, daha büyük delikler için ise delik delme kullanarak diş alt deliğinin doğruluğunu sağlayın.
Alet Girişi ve Çıkışı: Aletin giriş ve çıkışı için yay şeklinde bir yol kullanın, genellikle yarım daire şeklinde olup Z ekseninde yarım adım ilerleyerek yapılır. Bu, aletin düzgün bir şekilde bağlanmasını ve ayrılmasını sağlar, alet hasarını azaltır ve temiz bir diş profili sağlar.
Eksenlerin Senkronizasyonu: X ve Y ekseni yay interpolasyonunun, her mil devrinde bir diş adımı ilerlemesini sağlayın. Doğru diş üretimi için makine eksenlerinin doğru senkronizasyonu çok önemlidir.
Diş Frezeleme İçin Örnek Program
G0 G90 G54 X0 Y0
G0 Z10 M3 S1400 M8
G0 Z-14.75 (Diş derinliğine hareket)
G01 G41 X-16 Y0 F2000 (Giriş pozisyonuna hareket, yarıçap telafisi uygula)
G03 X24 Y0 Z-14 I20 J0 F500 (Yay girişi)
G03 X24 Y0 Z0 I-24 J0 F400 (Diş frezeleme)
G03 X-16 Y0 Z0.75 I-20 J0 F500 (Yay çıkışı)
G01 G40 X0 Y0 (Merkeze dön, yarıçap telafisini iptal et)
G0 Z100
M30
Bu örnek program, bir CNC işleme merkezi kullanarak diş frezeleme sürecini göstermektedir. Program, başlangıç pozisyonunu ayarlamak, mili başlatmak ve diş frezeleme işlemini gerçekleştirmek için komutlar içerir. Ayrıca, aletin girişi, çıkışı ve senkronizasyonu için komutlar içerir, böylece hassas ve doğru diş üretimi sağlanır.
CNC Diş İşleme İçin Ek Hususlar
CNC işleme merkezleri için diş işleme yöntemi seçerken birkaç ek faktör dikkate alınmalıdır:
1. Malzeme Özellikleri: İş parçasının malzeme özellikleri, uygun diş işleme yönteminin belirlenmesinde önemli bir rol oynar. Yüksek sertlik veya tokluk özelliklerine sahip malzemeler, doğru dişlerin elde edilmesi için özel aletler ve teknikler gerektirebilir.
2. Diş Özellikleri: Dişin özellikleri, diş boyutu, adım ve tolerans dahil olmak üzere, işleme yönteminin seçimini etkiler. Örneğin, ince adımlı dişler, kaba adımlı dişlere göre farklı aletler ve teknikler gerektirebilir.
3. Üretim Hacmi: Üretim hacmi ve parti büyüklüğü, diş işleme yönteminin seçimini etkiler. Yüksek hacimli üretim, verimliliği nedeniyle diş frezeleme yönteminden faydalanabilirken, düşük hacimli veya özel dişler için tek nokta diş açma uygun olabilir.
4. Alet Ömrü ve Maliyeti: Diş açma aletlerinin ömrü ve maliyeti dikkate alınmalıdır. Daha uzun ömürlü yüksek kaliteli aletler, genel üretim maliyetlerini azaltabilir ve verimliliği artırabilir. Ancak, başlangıç alet maliyetleri ve bakım da karar verme sürecine dahil edilmelidir.
5. Makine Kapasiteleri: CNC işleme merkezinin kapasiteleri ve özellikleri, rijit diş açma, mil hızı ve eksen senkronizasyonu gibi, diş işleme yönteminin seçimini etkiler. Makinenin seçilen yöntemi destekleyebildiğinden emin olmak, başarılı diş üretimi için çok önemlidir.
6. Kalite Gereksinimleri: Nihai ürünün kalite gereksinimleri, diş doğruluğu, yüzey kalitesi ve konum toleransı dahil olmak üzere, işleme yönteminin uygunluğunu belirler. Seçilen yöntemin kalite standartlarını karşıladığından emin olmak, yüksek kaliteli dişler üretmek için esastır.
Bu faktörleri dikkatlice değerlendirerek ve uygun diş işleme yöntemini seçerek, üreticiler CNC işleme operasyonlarını optimize edebilir, ürün kalitesini artırabilir ve üretim verimliliğini artırabilir. Geleneksel diş açma, tek nokta diş açma veya ileri diş frezeleme yöntemlerini kullanarak, her bir yöntemin güçlü ve zayıf yönlerini anlamak, başarılı ve güvenilir diş üretimi için anahtardır.
Sonuç
CNC işleme merkezleri, her biri kendine özgü avantajlara ve uygulamalara sahip çeşitli diş işleme yöntemleri sunar. Diş açma, tek nokta diş kesme ve diş frezeleme, çeşitli malzemelerde ve uygulamalarda yüksek kaliteli dişler üretmek için çok yönlü ve verimli çözümler sağlar. Modern CNC makinelerinin yeteneklerinden yararlanarak ve uygun diş açma yöntemini seçerek, üreticiler hassas, güvenilir ve verimli diş üretimi gerçekleştirebilir, günümüzün rekabetçi üretim ortamının taleplerini karşılayabilirler.
