Talaşlı İmalat İşlemleri

Talaşlı imalat prosesleri şekli,boyutları ve yüzey kalitesi önceden belirlenmiş parçaların metal işleme makinalarında kesme operasyonu ile şekillendirilmelerini kapsarTalaşlı imalat, kesici takım ve iş parçasının nisbi hareketleri ile iş parçasının belirli bir kısmında, gerinim oluşturarak gerçekleştirilirDiğer bir ifadeyle talaşlı imalat kesici takım tarafından uygulanan kesme kuvvetleri ile iş parçası arasındaki ara etkileşime bağlıdırTalaşlı imalat proseslerinde mekanik enerji kullanılırBu gruba giren bazı yeni imalat tekniklerinde ise kimyasal,elektrik ve ısı enerjisi kullanılmaktadırTalaşlı imalat yöntemleri başlıca dokuz ana grupta toplanabilir;

1) Vargel ve planyalama, 2) Tornalama, 3) Borlama, 4) Delme, 5) Frezeleme, 6) Broşlama7) Raybalama, 8) Testere ile kesme işlemi, 9) Taşlama

Talaş Kaldırma Mekanizması: Son derece karmaşık olan talaş kaldırma mekanizmasının anlaşılabilmesi için üç boyutlu kesici takım geometrisi,iki boyutlu ortogonal geometri şeklinde basitleştirilmiştirİş parçası bir levhadan ibarettirBu model talaş kaldırma sürecinde iş parçasının davranışını,takım geometrisinin en kritik elementlerinin ( kesici takım burun açısı ve talaş açısı a ) etkisini,takım ile talaş arasındaki ve takımın tabanı ile yeni teşekkül eden yüzey arasındaki etkileşimleri gösterira talaş açısı, g taban açısı, b takım kama açısı ve q kayma açısıdırTalaş kaldırma kesme zonu ve talaş oluşumu şeklinde iki başlık altında toplanabilir:

Kesme Zonu: Basit bir yaklaşımla metal işleme küçük bir bölgede kayma ile gerçekleştirilen bir operasyon olarak değerlendirilebilirDiğer bir ifadeyle kesme ve talaş son derece dar bir zonda gerçekleşen bölgesel kesme veya kayma prosesi tarafından oluşturulmaktadır

Kesici takım önünde oluşan radyal basma zonunda yüksek deformasyon hızı ile yüksek oranda gerinime uğratılmış plastik bölge bulunmaktadırBütün plastik deformasyon proseslerinde olduğu gibi radyal basma zonu elastik ve plastik basma bölgelerinden meydana gelir

Talaş Oluşumu: Pratikteki metal işlemede talaş teşekkülü ideal şartlardaki talaş oluşumundan farklılıklar göstermektedir;

1) İdeal halde plastik şekil verme proseslerinden hatırlanacağı gibi kayma zonu kayma

sistemlerinden meydana gelmektedirKayma sıkı paketlenmiş düzlemlerde gerçekleşir ve sürekli bir talaş oluşurBu durum değişik proses koşulları altında genelleştirilmiştir;

a) Nispeten düşük kesme hızlarında ve yağlayıcı kullanılması halinde; yağ talaş ve taban yüzeylerine ulaşarak işlevini yerine getirir ve talaşın takım yüzeyinde kayması sağlanırYeni oluşan yüzey ve talaşın alt yüzeyi düzdürTalaşın iç yüzeyinin basamaklı veya çentikli oluşu talaş oluşumunun kayma ile meydana geldiğini göstermektedir

b) Biraz yüksek hızlarda çalışma halinde ise sıcaklık yükselirSürtünme artarak takım yüzeyinde kaymayı tamamen önler ve sistem bir optimim proses geometrisi bularak enerji tüketimini minimum seviyeye indirirKayma yığılma kenarı sınırı boyunca oluşur ve bu yüzden etkin talaş açısı önemli derecede genişler ve enerji tüketimi azalırAncak yığılma kenarı periyodik olarak kararsız hale geldiğinden boyut kontrolü kaybolur ve boyutsal toleranslar yükselir

2) Özel koşullar altımda sürekli talaşların kalınlığı periyodik olarak değişim sergileyebilir ve dalgalı tip talaş oluşurDalgalı talaşın kalınlığı sinüzoidal bir değişim gösterirKesme kuvvetlerinin periyodik olarak değişimi titreşim ve talaş kalınlığının değişmesine neden olur

a) Bir önceki pasoda sert bir noktanın veya diğer bir düzensizliğin sebep olduğu dalgalanma titreşime neden olarak deforme olmayan talaş kalınlığında değişime sebep olur ve yığılma kenarının periyodik kaybına yol açarGenellikle böylasi bir oluşum proses koşullarındaki değişikliklerle 8 hız,besleme,iş parçasının bağlantısı ve kesici takım bağlantısı) önlenebilir

b) Titreşim tezgah yakınındaki titreşimli bir makinadan de kaynaklanabilirTitreşim önleyici teçhizatlarla veya sarsıntılı makinanın uzaklaştırılması ile problem ortadan kaldırılabilir

3) Segment tipi talaşlar testere dişi benzeri dalgalanma gösterirKalın kısımlar düşük oranlarda deformasyona uğrarlar ve birbirleriyle şiddetli bir şekilde şekil değişmiş ince kısımlarla birleşmişlerdirTitanyum gibi düşük ısıl iletkenliğe sahip malzemelerin işlenmesinde segment tipi talaşlarının en tipik örnekleri görülebilir

4) Belirli şartlar altında kesikli (süreksiz) talaş oluşur;

a) Sünek malzemeler düşük hızlarda işlenirse kesmeyi başlatabilmek için yeterli gerinime ulaşılıncaya kadar aşırı deformasyon sertleşmesi iş parçasında bozunumu devam ettirirSistemdeki elemanlar (kesici takım tutucusu) ani hızlanmaya ve talaşın tamamen ayrılmasına müsaade ederEzme döngüsü yeniden başlar ve devam ederKesme kuvvetleri aşırı derecede dalgalanırsa yeni oluşmuş yüzey yırtılır ve dalgalı hale gelir

b) Yüksek kesme hızlarında oluşan segment talaşı aynı zamanda parçalanarak ayrılabilir

c) Süreksiz talaş oluşumu bazı alaşımlarda bilinçli olarak gerçekleştirilirGerilim yükseltici ikinci fazlar yan yana sıkı paketlenmiş talaşın tamamen ayrılmasına neden olurlarİkinci fazlar ve inklüzyonlar çoğunlukla primer ve sekonder kayma zonlarında kayma mukavemetini azaltırlarBu yüzden kesme kuvvetleri düşüktürTalaş kaldırma kabiliyeti arttığı için yüzey bitirme iyileşir ve titreşim oluşturma eğilimi azalır

Yukarıda yapılan açıklamaları kısaca özetlemek gerekirse iş parçası malzemesinin talaşlı işlem karakteristiği, kullanılan metoda ve işlem değişkenlerine bağlı olarak talaşlar;

1) Sürekli (akma) talaş, 2) Dalgalı, 3) Segment, 4) Kesikli türlerde olabilir

TALAŞLI ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ
Vargel ve Planyalama: İş parçası ve kesici takımın nisbi hareketleri açısından vargel ve planyalama tüm yöntemler içinde en basit talaşlı şekillendirme metodlarıdırBu işlemlerin gerçekleştirilmesinde kullanılan makinalar ve takımlarda tüm tezgah ve kesici takımlar içinde en basitleridirVargelde düzgün bir yüzey eldesi amacıyla doğrusal bir çizgi boyunca kesme hareketi yapan tek noktalı bir kesici takım kullanılırBirbirini takip eden kesme vurguları arasında takım kesme hareketine uygun bir açıyla beslenirDüzlemsel yüzeylerin eldesinin yanısıra değişik oyuklarda vargel veplanya ile üretilebilirlerVargel ve planyaların operasyonu için oldukça yetenekli operatörlere gerksinim vardırBu tezgahlarda üretilen şekillerin çoğunluğu frezeleme,broşlama gibi proseslerle daha ekonomik olarak imal edilebilmektedirPlanyalar, vargele bağlanması mümkün olmayan büyük iş parçaları üzerinde yatay ve düşey düzlemsel veya eğrisel formdaki yüzeylerin işlenmesi için kullanılmaktadır

Planyalama operasyonlarının çoğunluğunda hareket şekil vargelin ters istikametindedirİş parçası bir veya daha fazla sayıdaki tek noktalı kesici takımı geçerek şekillenirİşparçası malzemesine göre tezgahlardaki girdi parametreleri değişmektedirVargel işleminde kesici takım ileri hareketi (strok)esnasında iş parçası üzerinden v hızında geçerek kesmeyi gerçekleştirir ve hızlı bir dönme stroğu ile geri döner

TORNA TEZGAHLARI
Torna tezgahları geniş bir tezgah sınıfını oluşturmaktadırBütün diğer tezgah tiplerinin torna tezgahlarından türemiş oldukları söylanabilirGenel olarak kalemin sabit kalıp parçanın döndügü bir tezgahtır

Torna tezgahında işlenecek parça aynı zamanda sabit punto görevi yapan aynaya oynar çeneler yardımıyla bağlanır ve iş mili grubundan gelen hareketle çevrilirBu sırada parçanın salınımını azaltmak için diğer uçta hareketli punto ile sıkıştırılabilirUzun parçalar sabit ve hareketli yataklarla desteklenebilirlerTezgah motorundan alınan hareket uygun dişli sistemleri vasıtasıyla istenilen devir sayısında iş parçasına aktarılıp istenen kesme hızı elde edilebi,lirİş parçasının dönme yönü değiştirilebilir

Parçayı işlemeye yarayan ve tutucuya bağlanmış kesici uç kendisine hareket vermek için bir araba üzerine bağlanmış olup gerek boylamasına ve gerekse enlemesine el ile yada otomatik olarak hareket ettirilebilirEl ile kumanda el çarkları ile sağlanırİş milinden alınan hareketin uygun biçimde iletildiği talaş mili sayesinde kalemi taşıyan araba iş parçasının eksenine paralel yönde yer değiştirerek iş parçasının değişik yerleri düzenli biçimde işlenebilirVida açma işlemlerinde talaş mili yerine daha büyük ilerlemeler sağlayan ana milinden yararlanılarak araba ve buna bağlı olarak da kalem hareket ettirilir

Genelde silindirik parçaların işlenilmesinde kullanılan torna tezgahları bazı eklerle frezeleme,diş açma,delik delme,delik işleme ve konik tornalama gibi işlevleri de yapabilirlerKonik tornalama özel öneme sahip olup değişik biçimlerde gerçekleştirilebilmektedir

Bir torna tezgahının ana karakteristikleri puntolar arası mesafe ve punto yüksekliğidirBunların standart değerleri normlarda verilmiştir ve tezgahın işleyebileceği parçanın boy ve çap değerlerini göstermektedirTorna tezgahları paralel,rovelver ve otomatik tipleri de mevcuttur

Paralel Tornalar: Kalemin temel hareketleri genellikle parça eksenine paraleldirİşlenecek parça bir yandan iş burnuna takılan bir aynaya diğer taraftan puntoya bağlanırAynaların bağlanma yerleri sabit olup ileri geri değiştirilebilirFarklı uzunlukta parçaların bağlanabilmesi için puntolar kızaklar üzerinde hareket edebilir

Rovelver Torna Tezgahları: Paralel tornalardan farkı,rovelver (dönebilir) bir takım taşıyıcısının bulunmasıdırBu döner takım taşıyıcısı altı köşeli olup her köşesi üzerine özel tesbit tertibatı yardımıyla ayrı görevler gören takımlar takılabilirAmaç takımları rovelver kafa üzerinde hazır bulundurarak takım yada tezgah değiştirme esnasında geçen ve verimli olmayan süreleri minimuma indirmektir

Otomatik Torna Tezgahları: Otomatik tornalar çubuk formundaki malzemeden küçük iş parçalarının seri bir şekilde kütlesel olarak imalatı için kullanılırBu tezgahlarda parçanın bağlanması ve takım değiştirmesi gibi verimli olmayan hareketlere harcanan zaman el yerine otomatik tertibat kullanıldığından rovelver tornalara göre daha kısadır

Prodüksiyon Tornaları: İmalat işlerinde kullanılan tornalardırBu bakımdan üniversal olmaktan çok imalatı kolaylaştıracak ve verimli olmayan hareketler sırasında geçen zamanı kısaltmaya yarayacak tertibatla donatılırMotor güçleri üniversal yornalara nazaran daha yüksektir

Ağır Torna Tezgahları: Büyük ve ağır parçaların tornalanmasına yararlar

Düşey Torna Tezgahları: Özel bir tezgah tipini oluştururlarBunların başlıca özelliği iş milinin düşey olmasıdırTezgah bir yada iki sütunlu olabilir

Plan Torna Tezgahları: Bu tip tezgahlar kısa fakat çapı çok büyük olan iş parçalarının

işlenmesine uygundur

Hadde Tornası: Bu tezgahlar sadece hadde silindirlerinin işlenmesinde kullanılır

Sırt Torna Tezgahları: Pralel tornalarda gerçekleştirilen işlemlere benzer tornalama işlemleri yapılabilirÖzelliği form freze bıçaklarının,azdırmaların diş sırtlarını yani taban yüzeylerini tornalayabilmesidir

FREZELEME:
Frezeleme operasyonu yatay ve düşey frezeleme olmak üzere iki grupta toplanırBazen yatay frezeleme periferik veya slab frezeleme,düşey frezeleme ise yüzey frezeleme olarak anılmaktadırBu yöntemler birbirlerine göre bazı değişiklikler göstermektedir

Yatay frezeleme ile yüzey işleme kesicinin dış kısmına yerleştirilen dişler vasıtasıyla sağlanırYüzey, kesicinin dönme ekseni ile paraleldirDüz ve değişik formlara sahip yüzeyler bu metodla elde edilebilir ve sonuç yüzeyin kesiti,kesicinin eksenel çevre şeklinin aynısıdırBu yöntemle frezeleme genellikle yatay milli şeklinin aynısıdır

Düşey frezeleme işlemi ile elde edilen yüzey kesici ekseni ile dik bir açı yaparKesme

işleminin çoğu kesici dişlerin dış kısımları tarafından gerçekleştirilmektedirYüzey frezeleme yatay ve düşey milli tezgahlarda yapılabilir

Frezeleme işlemlerinde ortaya çıkan sorunlar,nedenleri ve çözüm yolları şunlardır;

Titreşim: Muhtemel sebepler şunlardır;

1) Makine, takım tutucusu, iş parçası bağlantısında ve milde yetersiz rijitlik

2) Çok büyük kesme kuvveti

3) Kör takım kullanımı

4) Yetersiz yağlama

5) Düz dişli takım

6) Çok büyük radyal çıkış

7) Sürtünme,yetersiz parçayı kurtarma mesafesi

Ortaya çıkan bu sorunları gidermek için aşağıdaki işlemler uygulanabilir;

1) Daha büyük millerin kullanımıyla giderilebilir

2) Besleme miktarının azaltılması ve iş parçası ile aynı anda temas eden diş sayısının

azaltılması

3) Takım bileme ve değiştirme ile diderilebilir

4) Yağlayıcının kesme zonunu tamamen ıslatmasını sağlamak

5) Helisel takım kullanımı

6) Takım açısının kontrolü

Boyut hassasiyetinin azalması ve boyut kontrolünün kaybı:Bu sorunu oluşturan muhtemel sebepler; Ötelenmeye sebep olan yüksek kesme yüklemesi, talaş toplanmasıdır,parça değiştirme esnasında talaşın tamamen temizlenmemesidir

Ortaya çıkan bu sorunları gidermek için şunlar yapılabilir; parça ile aynı anda temas eden diş sayısının azaltılması,talaşlı işlem sıvısının dişler arasındaki talaşı uzaklaştıracak şekilde uygulanmasıdır

Hızlı Takım Köremesi: Ortaya çıkan sorunların nedenleri; çok büyük kesme kuvveti ve yetersiz soğutucudur

Sorunları gidermek için; parça ile temas halindeki diş sayısının azaltılması ve talaşlı işlem sıvısının dişler arasındaki talaşı uzaklaştıracak şekilde uygulanmasıyla giderilir

Kötü Yüzey Bitirme: Ortaya çıkan sorunlar; yüksek miktarda besleme,körelmiş takım kullanımı,düşük kesme hızı ve takımın diş sayısının yetersizliğidir

Sorunları gidermek için; bütün dişlerin aynı yükseklikte olup olmadığı kontrol edilmelidir

Takımın Parçaya Batması: Ortaya çıkan sorunların nedenleri; çok büyük radyal çıkış,çok büyük talaş açısı ve uygun olmayan kesme hızıdır

Bu sorunları gidermek için; diş parçasının ötelenmesi önlenmelidir

İş Parçasının Sıvanması: Ortaya çıkan sorunların nedenleri şunlardır; hafif kesme,yetersiz radyal çıkış ve büyük alan genişliğidir

Bu sorunları gidermek için; büyük besleme miktarı ve takım bileme işlemleri yapılır

Takım Yanması: Ortaya çıkan sorunların nedenleri şunlardır; yetersiz yağlayıcı ve çok yüksek kesme hızıdır

Bu sorunları gidermek için; sülfür esaslı yağ ilavesi,kesme hızının azaltılması ve soğutucunun takım ve kesme zonunu tamamen ıslatılmasının sağlanmasıyla giderilebilir

Takım Dişlerinin Kırılması: Sorunun nedeni çok yüksek besleme miktarıdır

Sorunu gidermek için; düşük miktarda besleme,çok sayıda dişe sahip takım kullanımı ve tabla malzemesi miktarının azaltılması uygulanabilir

TAŞLAMA:
Taşlama temel malzeme işleme proseslerindendirTaşlama terimi genellikle belirli bir geometriye sahip takım şekline dönüştürülmüş veya serbest halde bulunan sert,köşeli aşındırıcı partikül veya tane yığınları ile metal işleme prosesini kastetmektedirPartiküller üzerindeki küçük kesici uçlar talaş oluşumunu sağlarUygulama işlemine göre taşlama işlemi aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir;

1) Yüzey Taşlama:Bu işlem silindirik yüzeye sahip bir disk tarafından gerçekleştirilirDisk genellikle iş parçasından daha dar olduğu için iş parçasının kalınlığı ve genişliği boyunca besleme yapılırYüzey taşlama tezgahları ile hassas ve düzgün yüzeyler kısa zamanda elde edilebilmektedir

2) Silindirik Taşlama: Hızla dönen taşlayıcı diskin yavaşça dönme hareketi yapan parça üzerinde çalışması ve bireysel kesmelerin çok kısa oluşu dışında tornalamanın aynısıdırBu amaçla silindirik taşlama tezgahları kullanılırBu tezgahlardan yalnız dış taşlamaya uygun olanlarına dış ve sadece iç taşlamaya uygun olanlarına ise iç silindirik taşlama tezgahı denir

3) Merkezsiz Taşlama: Çok hassas silindirik yüzeyler yüksek hızlarda hareket eden merkezsiz taşlama ile çok küçük toleranslar dahilinde işlenebilmektedirİş parçası parça tutucu tarafından hafifçe desteklenir ve taşlama basıncı taşlayıcı disk hızının 1:20? si oranında bir hızla hareket eden düzenleyici disk tarafından uygulanır

4) İç Taşlama: Küçük bir disk iş parçasının boşluğu içinde çalışırPartiküllerin bireysel kesme boyları dış silindirik taşlama operasyonundakinden daha büyüktür

5) Düzlemsel Bir İş Parçasının Tüm Genişliği Bardak Şekilli Diskin Halkası Yüzey Bitimi Tarafından Taşlanabilir: Bu yöntem yüzey frezelemeye benzemektedirKüçük parçalar kenar taşlama olarak da adlandırılan yöntemle silindirik disklerin alın yüzeyleri üzerinde taşlanabilirler

6) Basit Geometrik Yüzeylerin Yanı sıra Yiv ve Dişli gibi Girift Kısımların İşlenmesinde de Taşlama Kullanılabilir: Diğer talaşlı şekil verme yöntemlerindeki gibi taşlama ile şekil verme ve yüzey bitirme işlemleri gerçekleştirilebilmektedir

Belirli bir proses geometrisi için deforme olmayan talaş kalınlığı ve kesme boyu artan kesme derinliği ve besleme hızı ve azalan disk hızı ile birlikte artmaktadır

Taşlama prosesleri deforme olmayan talaş kalınlığına göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir;

a) Hassas Taşlama: Geçmişte taşlama işlemlerinin çoğu toleransları iyileştirmek ve yüzey kalitesini arttırmak için yapılırdıHassas taşlamada deforme olmayan talaş kalınlığı küçük ve spesifik enerji gereksinimi yüksektirProses bazen sabit besleme yerine sabit kuvvet uygulaması ile kontrol edilir

b) Kaba Taşlama: Günümüzde taşlama malzeme işlemine ve şekillendirme prosesi haline gelmiştirDiskler yeniden ağız hazırlamaya gerek duylmadan kırılmış aşındırıcı tozları ortamdan uzaklaştıracak ve aşırı sürtünmeyi önleyecek şekilde dizayn edilirler

c) Sürünme Beslemeli Taşlama: Talaşlı işlemle işlenmesi planlanan malzemenin tamamı tek pasoda ve son derece yavaş bir hızla işlenmektedirDisk önündeki sıcaklık artışı herhangi bir zararlı etkide bulunmadan metal işleme hızını yükseltmektedirMalzemelerin metalurjik karakteristiklerine bağlı olarak belirli bir dereceye kadar artan sıcaklıkla birlikte talaşlı işlem kabiliyeti artar

DİĞER TAŞLAMA METODLARI
Honlama: Honlama prosesi yüzey bitirme amacıyla kullanılan ve parçaların iç ve dış yüzeylerinin bütününün işlenmesini sağlayan bir talaşlı işlem yöntemidirBroşlama ile açılan deliklerin yüzey bitirmesi ve nihai boyutların verilmesi bu yöntemle sağlanırAyrıca kesici takımların izleri dalgalanmalar ve küçük geometrik bozukluklar da bu yöntemle giderilebilmektedirKesme hızı taşlama operasyonundakinden çok daha düşüktürMalzeme kaldırma miktarı 01mm veyq daha küçüktürHonlama kesici bir takımın yüzey bitirmesinde olduğu gibi zaman zaman el ile yapılmasına rağmen genellikle özel bir aparat ile gerçekleştirilirHonlama çoğu kez otomobil silindirleri gibi silindirik iç yüzeyler üzerinde yapılırHonlama taşları hon başlığına iş parçasına karşılık gelecek şekilde bağlanır ve taşlar işlenecek yüzeye düşük miktarda kontrollü bir basınç uygularlarHon başlıklarının hareketleri iş parçası yüzeyinin klavuzluk ettiği delikteki yüzen şamandıralarla kontrol edilir

Parlatma (polisaj) ve Fırçalama: Bu proses grubunun çoğunda aşındırıcı tozlar bant veya silindirik yüzey üzerindeki bez parçalarına gömülü halde kullanılırlarParlatma kuru veya yağlayıcılı ortamlarda gerçekleştirilirParlatma ile reflektivitesi yüksek yüzeyler elde edilebilirYüksek reflektivite yüzey düzgünlüğünden ziyade yüzey tabakalarını sıvanmasının bir sonucudur

Lepleme: Yüzey bitirme amacıyla kullanılan ve içerisine aşındırıcı gömülü lep olarak adlandırılan yumuşak bir taşıyıcı malzeme ile gerçekleştirilen bir yüzey işleme yöntemidirLep malzemesi olarak iş parçası malzemesinden daha düşük sertlikte bez,dökme demir ve bakır gibi çeşitli malzemeler kullanılabilir

Ultrasonik Taşlama: 004-008 boyutundaki adımlar şeklinde üretilen ultrasonik titreşimler sünek bir malzemeden yapılmış takım başlığını hareket ettirirİçerisinde aşındırıcı partiküllerin gömülü olduğu çamur şeklindeki taşıyıcı arayüzeye doldurulur ve iş parçası dereceli olarak erozyona uğratılır

KESİCİ TAKIMLAR
Kesici Takım Malzemeleri: Kesici takım malzemesinin seçimini etkileyen kriterler şunlardır;

1) İş parçasının karakteristikleri (kimyasal ve metalurjik hali)

2) Parça karakteristikleri (geometri,yüzey bitirme,boyutsal hassasiyet ve yüzey bütünlü-

ğü gereksinimleri)

3) Takım tezgahı ve takım tutucusunun karakteristikleri

4) Destek sistemi

Yüksek bölgesel gerilimler ise takımın aşağıdaki özelliklere sahip olmasını gerektir-

mektedir;

1) Yüksek sertlik

2) Aşınmaya ve kesici kenarın talaşlanmaya karşı direnci yüksek olmalıdır

3) Yüksek tokluk

4) Yüksek sıcak sertlik

5) Kütlesel deformasyona direnç gösterebilmek için yüksek mukavemet

6) Yüksek kimyasal kararlılık

7) Uygun ısıl özellikler

8) Yüksek elastik modül

9) Tıtarlı takım ömrü

10) Doğru geometri ve yüzey kelitesi

Sade Karbonlu ve Alaşımlı Takım Çelikleri: %09 ila %13 arasında karbon ihtiva

eden sade karbon çelikleri su verme ve temperleme işlemi ile yüksek sertlik,mukavemet ve tokluk kazanırlar ve kesici kenar keskin bir hale kolaylıkla getirilebilir200-205°C?ın üzerindeki sıcaklıklardaki temperleme işlemlerinde sertlik kaybı gösteririler ve bu sebeple diğer takım çelikleri tarafından ikame edilmişlerdir

Yüksek Hız Çelikleri: Bu çelikler sade karbon ve alaşımlı takım çeliklerinden daha üstündürler600°C?a kadar kesme kabiliyetlerini korurlar ve yüksek kırmızı sertlik özelliğine sahiptirlerTakım çelikleri ile aynı takım ömrü için kesme hızları takım çelikleriiçin müsaade edilen değerin iki katıdır ve bu nedenle yüksek hız çeliği olarak adlandırılırlar

Dökme Karbürler:Karbür oranı belirli bir değere ulaştığı zaman takım malzemeleri sıcak deformasyonla şekillendirilebilme kabiliyetini tamamen kaybetmektedirBu nedenle karbür oranı yüksek olan malzemeler dökümyöntemiyle kesici takım haline getirilirler

Sinter Karbürler:Toz metalurjisi teknikleriyle üretilen sinter karbürler talaşlı imalatta kullanılan kesici takım malzemeleri arasında önemli bir konumdadırBu malzemeler HSS çeliklerine göre 4-5 kat daha yüksek kesme hızlarında çalışırlar

Sermetler: Sinterlenmiş karbürler sermetlerin bir alt sınıfıdır ve bağlanma metalik bir fazla sağlanırÇeliklerin kesme işleminde Ni ve Mo matrisli TiC?ün kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır

Kaplanmış Karbürler: İdeal bir takım difüzyon bariyeri görevi görecek ve süreksiz kesme işleminde yeterli tokluk gösterebilecek bir altyapıya ve oldukça sert ve reaktif olmayan bir yüzeye sahip olmalıdır

Seramik Takımlar: Al2O3 gibi seramikler kaplama dışında sinterleme veya sıcak presleme ile seyyar uç formunda retilebilirlerBu oksitler herhangi bir metal bağlayıcı kullanmadan kendi kendine yüksek sıcaklıklarda sinterlenebilirler

Kübik Bor Nitrür: Sentetik elmas üretim yöntemlerine benzeyen yüksek sıcaklık ve yüksek basınç uygulaması ile üretilen kübik bor nitrür elmastan sonra en sert malzemedir

Elmas: En sert malzemedir ve uzun bir süre doğal tek kristal formunda alüminyum ve diğer demirdışı malzemelerin yüzey bitirme işlemlerinde yüksek kesme hızlarında kullanılır

TAKIM TAHRİBATI:
Tahribat şekilleri iki ana grupta toplanabilir;

1) Dereceli olarak yavaş yavaş husule gelen tahribat, 2) Ani kırılma

1) Dereceli Olarak Meydana Gelen Tahribat Şekilleri:

a) Taban Yüzeyinin Aşınması: Takım ile iş parçası üzerinde yeni teşekkül eden

Yüzey arasındaki şiddetli sürtünme neticesinde taban yüzeyinde bir aşınma bölgesi meydana gelirAşınma hızının analitik karakterizasyonu talaşlı işleme zaman zaman ara vererek bu bölgenin genişliğinin VB ölçümü ile yapılabilir

b) Burun Aşınması: VN derinliğinde bir oyuk veya çentik çoğunlukla iş parçasının sinesine karşı sürtünme neticesinde takım burnunun parçaya dalan kısmında oluşur

c) Krater Aşınması:Aşırı sıcaklık artışı ve kesme gerilmeleri talaş yüzeyinde zamanla bir kraterin oluşumuna sebep olurAşınma genellikle KT derinliğinin ölçümü veya kesme kenarına dik olarak kraterin kesit alanının ölçümü ile kantitatif bir şekilde değerlendirilebilirKrater aşınması aşınma,adhezyon ve takiben takım malzemesinin frenlenmesi difüzyon veya ısı yumuşama ve plastik deformasyonun etkisi altında sürekli bir şekilde artarak devam eder

d) Kenarların Yuvarlaklaştırılması: Aşınma sonucu kesici kenar yuvarlak hale gelir ve kesme giderek artan negatif bir talaş açısı ile kesmenin köküne kadar devam eder Deformasyona uğramayan talaş kalınlığı azaldığı zaman enerjinin tümü plastik ve elastik deformasyona harcanır

e) Kenar Taşlanması: Yığılma kenarının periyodik olarak kaybı veya süreksiz kesme tipi operasyonlarında kırılgan malzemelerden yapılmış takımların kullanılması kenar taşlanmasına yol açar

f) Kenar Çatlaması: Isıl yorulma kırılgan takımlarda kesici kenara paralel ve dik yönlerde çatlak teşekkülüne sebep olabilir

2) Ani Kırılma: Kırılgan malzemelerden imal edilen takımlar ani kırılma riski taşırlarBu olaya özellikle seramik ve sinter karbür gibi kırılgan malzemelerden imal edilen kesici takımlarla gerçekleştirilen süreksiz kesme tipi operasyonlarda sıkça rastlanır

Takım Ömrü Tayininde Kullanılan Kriterler: Takım ömrü takım seçimini,proses değişkenlerini,proses ekonomisini,kompütür kontrolü ve otomasyonu etkiler

Krater aşınması limiti takım kenarının veya burnunun tamamen kaybı veya taban ve krater aşınması ile kaybedilen toplam akım malzemesi miktarı için önceden tayin edilmiş hacimsel cinsten bir limit değeri takım ömrünün tayininde kullanılan diğer kriterlerdirTakım ömrünün bir aralıkta değişmesine aşağıdaki etkenler neden olmaktadır;

1) İş parçası malzemesinin sertliğinin parça içinde bir noktadan diğer noktaya değişmesi

2) Kesici takım malzemesindeki değişkenlik,geometri ve hazırlama şekli

3) Takım tutucusu ve iş parçası bağlantısı ve diğer faktörlerden kaynaklanan titreşimler

4) İş parçası yüzey karakteristiklerinin değişimi

Takım ömrünün tesbiti amacıyla çelikler üzerinde çok sayıdaki deneysel çalışmada

elde edilen datalar takım malzemesi ve prosese bakılmaksızın takım ömrü dağılımının genellikle normal logaritmik karakterde ve büyük standart sapmalara sahip olduğunu göstermektedir

TALAŞLI İŞLEM KABİLİYETİ

Talaşlı işlenebilirlik proses ve malzemeyi birlikte ihtiva eden bir sistem özelliği olarak düşünülmelidirMalzemeleri işlenebilirlik açısından genel bir sıralamaya koymak mümkün değildirBununla beraber geleneksel olarak işlenebilirliğin bir malzeme özelliği olduğu söylenebilirMalzemelerin talaşlı işlem kabiliyetini belirlemede kantitatif değerlendirme kriterlerinin kullanılması gerekirBu kriterler aşağıda detaylı olarak izah edilmiştir;

1) Sık sık adından söz edilen talaşlı işlenebilirlik indeksi,referans bir malzemeye göre malzemelerin ortalama işlenebilme hızı sıralamasını ifade etmektedir

2) Dakika ve saniye cinsinden verilen bir takım ömrü için kesme hızı değeri veya verilen bir takım ömrü kriteri için işlenen metalin hacmi malzemelerin talaşlı işlenebilirlik kabiliyetinin tesbitinde kullanılabilecek daha kantitatif ölçülerdir

3) Diğer bir kriter takım aşınmasıdırBu değer verilen bir kesme hızı ve besleme değerinde kalem boyutunda birim zamanda aşınmadan dolayı meydana gelen değişim cinsinden veya standart bir taban yüzeyi aşınmasının oluşabilmesi için gerekli olan zaman olarak verilir

4) Diğer bir kantitatif ölçü ise standart kesme ve besleme hızlarında elde edilen yüzey bitirme kalitesidir

Talaşlı işlenebilirlik çok yönlü bir özelliktir ve malzemelerin bir kısım özellikleri tarafından etkilenirİyi işlenebilirlik terimi minimum takım aşınması,iyi yüzey bitirme gibi kriterlerden birini veya birden fazlasını ifade eder

İyi işlenebilirlik için aşağıdaki özellikler aranır;

Talaşın kolaylıkla kırılabilmesi ve küçük oranlardaki kaymadan sonra talaşın ayrılabilmesi için sünekliliğin düşük olması gerekirBu karakteristikler plastik deformasyonda istenenlerin tam tersidirBu yüzden tercih edilen özellikler arasında düşük bir deformasyon üssü,düşük kavitasyon oluşturma direnci,düşük kesit büzülmesi ve düşük kırılma direnci bulunmaktadır

DEMİR ESASLI METALLER

Karbon Çelikleri: Karbon çeliği terimi çok düşük karbon içerikli demirden ötektoid üstü çeliklere kadar uzanan çok geniş bir malzeme grubunu kapsamaktadırBu çelikler ticari olarak şu koşullarda pazarlanırlar;

1) Tamamıyla tavlı koşul; lameller perlitik formda bulunan karbür oranındaki artışla birlikte mukavemet artar ve süneklik azalır

2) Karbürü küre formuna getirmek için ısıl işlem görmüş koşulda modüler veya küresel çeliğin mukavemeti düşük sünekliği yüksektir

TALAŞLI İŞLEM ÇELİKLERİ:
Çeliklerin büyük bir kısmı talaşlı işlemle şekillendirilebilmektedirTalaşlı işlenebilirliği geliştirmek için gösterilen gayretler talaşlı işlem çeliklerinin geliştirilmesi ile sonuçlanmıştırBu çelikler öncelikle kurşun gibi matriste çözünmeyen yumuşak element içerirler ve sülfür içerikleri diğer çeliklere göre daha yüksektir

Alaşımlı Çelikler: Alaşımlı çeliklerde karbür oranının artışı ile doğru orantılı bir şekilde sertlikartar ve buna paralel olarak takımın aşınma hızı yükselir

Paslanmaz Çelikler: Paslanmaz çeliklerin yüksek mukavemeti ve düşük ısıl iletkenliği talaşlı işlem esnasında aşırı sıcaklık yükselmesine sebep olmaktadır

Dökme Demirler: Primer sementitin varlığı beyaz dökme demirin talaşlı işlenebilirliğini oldukça güçleştirirGri dökme demirde takım aşınmasının ve ani kırılmaların birinci dereceden sorumlusu beyaz zon olarak adlandırılan sementetik yapıdaki sert bölgedir

DEMİRDIŞI MALZEMELER

Düşük Ergime Noktalı Malzemeler: Sadece çinko alaşımları üzerinde önemli sayılabilecek oranlarda talaşlı işlem gerçekleştirilmektedir

Magnezyum Alaşımları: Düşük süneklik talaşlı işlenebilirliği geliştirir ve magnezyum alaşımlarına talaşlı işlem alaşımı sıfatını kazandırır

Alüminyum Alaşımları: Saf alüminyum ve sünek alüminyum alaşımları tavlı koşullarda işlemeleri halinde talaş takıma yapışırBu nedenle yumuşak malzemeler soğuk çalışılmış koşullarda işlenirler

Berilyum: Kuru ortamda kolayca işlenebilir

Bakır Esaslı Alaşımlar: Saf alüminyumda olduğu gibi saf bakırın talaşlı işlenebilme kabiliyeti soğuk çalışılmış koşullarda maksimum düzeye ulaşırBu koşul saf alüminyumdan daha küçük kesme kuvvetleri ile işlenebilen tek fazlı alaşımlar için de geçerlidir

Nikel Esaslı Alaşımlar ve Süper Alaşımlar: Düşük süneklikten doleyı bu alaşımların soğuk çalışmış veya kombine ısıl işlem görmüş halde işlenmesi tavsiye edilmektedirAncak bu alaşımların yüksek yapışma özelliği ve düşük ısıl iletkenliği çoğunlukla yüksek mukavemetle birleşerek bu malzemenin tavlı veya aşırı yaşlandırılmış koşullarda işlemini zorunlu hale getirir

Titanyum: Yüksek reaktivitesi ve yüksekyapışma özelliği düşük ısıl iletkenliği ile birleşerek geniş bir kesme hızı aralığında talaşın kesikli bir şekilde oluşumuna yol açar ve talaşlı işlemi güçleştirir

NÜMERİK KONTROL ve OTOMASYON:
Takım tezgahlarının operasyonu ve kontrolü büyük yetenek gerektirmektedirÜç boyutlu dış yüzeylere sahip bir parçanın freze ile işlenmesi bu zorluğu sergilemektedirNümerik kontrol başlangıçta böyle üç boyutlu karmaşık yüzeylere sahip uçak parçalarının işlenmesi için geliştirilmiştirYazılımın gelişimine paralel olarak bilgisayar ve kontrol donanımlarında hızlı gelişmeler sağlanmıştır ve bu gelişim takım malzemelerindeki ilerlemelere eş zamanlı olarak gerçekleşmiştir

Programlanabilir kontrol yazılım kullanarak iş parçası veya takımı belirli yönlerde hareket ettirebilmektedir ve hatta çoklu yüzeylerin işlenmesini mümkün kılmaktadırKontrol programları belirgin bir parçanın nasıl işlenebileceğini tanımlamaktadır

NC veye CNC tezgahlarındaki gelişmeler oldukça baş döndürücü bir hızla devam etmektedirNC takım tezgahlarının günümüze kadar imal edilmiş tüm takım tezgahları içerisinde payı hala çok küçük olmasına rağmen günümüzdeki oranı toplam tezgah üretiminin yarısından fazladır

ELEKTRO-KİMYASAL İŞLEME YÖNTEMLERİ:
Günümüzde sanayida kullanılan elektro ve kimyasal işleme yöntemleri şunlardır;

1) Kimyasal işleme, 2) Elektro-Kimyasal işleme, 3) Elektro erozyonla işleme, 4) Elektro-

Kimyasal taşlama, 5) Yüksek enerjili ışınla işleme

Kimyasal İşleme: Metallerin çoğunluğunun ve seramiklerin bazılarının bazı asit veya alkali çözeltiler içinde çözünme gösterdikleri yıllardan beri bilinmektedirMetal atomları birer birer ayrılarak sıvı ile çevrelenmiş bölgenin tamamı çözülebilirEndüstriyel uygulamalarda yüzeyin sadece bir kısmı dağlanırDiğer kısımları balmumu,boya ve polimer film gibi maddelerle korunurDaldırma veya püskürtme yoluyla tüm yüzeylerde kalın bir film oluşturulur, dağlanarak elde edilecek olan model bu yüzey üzerinde bir şablon boyunca bıçakla kesilir

Elektro-Kimyasal İşleme: Elektro kimyasal işleme prensip olarak elektrolitik metal kaplama işleminin tam tersidirElektrokimyasal işlemede iş parçaı yüzeyinden atomlar koparılır ve takiben elektrolit tarafından taşınarak uzaklaştırılırlarElektrokimyasal bir metal erozyonu söz konusudurİşparçası iletken olmalıdır ve anodu teşkil eder

Son şekli verilmiş elektrod negatif yüklü takım tutucuya tesbit edilir ve iş parçası pozitif yüklü tablaya bağlanırGüç kaynağı olarak düşük voltaj ve yüksek amper değerlerinde

DC akım kullanılırElektrod ve iş parçasının tesbit edilip yüklenmesinden sonra pompalar vasıtasıyla elektrolitin elektrod ile iş parçası arasında sirkülasyonu sağlanır

Elektroerozyonla İşleme: Bu yöntemde işleyici takım olarak kullanılan elektrod ile iletken iş parçası arasında meydana gelen elektrikli şarjın oluşturduğu aşırı sıcaklık ile yüzeyden çok küçük parçalar koparılarak şekillendirme gerçekleştirilirİş parçası ve metal veya grafit katot çoğunlukla hidrokarbondan oluşan dielektrik bir sıvıya daldırılırElektrod şeçimi işlenecek malzemeye ve gerçekleştirilecek işleme göre yapılırGenelde seçilecek takım malzemesinin yüksek ergitme noktalı mükemmel bir elektrik iletkenli ve yüksek aşınma direncine sahip olması istenir

Elektrokimyasal Taşlama: Elektrolitik taşlama olarak da adlandırılan bu yöntem klasik taşlama ile elektrokimyasal işlemin birleşmesinden meydana gelir

Elektrolitik taşlama düşük voltajlı doğru akımın kemirici takım ve iş parçasına uygulanmasıyla oluşturulan elektrokimyasal erozyonla meydana getirilirElektrokimyasal reaksiyonun sonunda elektrolitin iyonlaşması ve bu iyonların metal yüzeyinde oluşturdukları metal oksit filminin koparılıp elektrolit tarafından uzaklaştırılmasıyla yüzeyler taşlanmış olur

Yüksek Enerjili Işınla İşleme: Bu yöntemle kontrollü bir şekilde ergitme ve kısmi buharlaştırma ile malzemeler üzerinde kesme ve delme işlemleri gerçekleştirilebilirBu proses elektron ışını ve plazma ark gibi kaynak proseslerinin bir alt dalıdırYüksek enerjili ışınla kesme operasyonu metalik malzemelerin yanı sıra özellikle seramik ve plastikler gibi işlenmesi güç olan malzemelerin şekillendirilmesinde de çok kullanışlıdır

PLASTİK MALZEMELERİN TALAŞLI İŞLEMİ
Plastik malzemeler moleküler yapıya sahip olmalarına rağmen belirli toleranslar dahilinde talaşlı imalat yöntemleriyle işlenebilirler

Metallere kıyasla plastik malzemelerin elastisite modülleri düşüktür ve kesme kuvvetleri etkisi altında kolaylıkla esneyebilirlerBu nedenle bu grup malzemelerin tezgaha çok iyi bir şekilde bağlanması ve desteklenmesi gerekmektedir

Genelde plastikler düşük ısıl iletkenliğe sahiptirlerBu yüzden kesme zonunda yoğunlaşan ısı bütün iş parçası boyunca dağıtılamaz ve işlenen yüzeyde aşırı ısınma meydana gelirTermoplastik bir rezinde cam fazına geçiş sıcaklığına yaklaşılarak yüzeylerde aşırı deformasyon ve bozulma meydana gelebileceği gibi termoset rezinlerde çatlama ve ısıl şokun neden olabileceği kırılmalar vuku bulabilir

Büyük talaş açılarında kesme zonu kısalttığı ve kesme zonu kısaltıldığı ve kesme enerjisi azaltıldığı için kesici takımlar büyük talaş açısına sahip olacak şekilde imal edilirler

Plastiklerin ilave malzemelerle takviye edilmesi halinde talaşlı işlemleri şaşıtıcı derecede güçleşirCam fiberler oldukça serttirler ve sadece karbür ve elmas takımlarla işlenebilirler

Genelde kalıplama ve forming metodları ile kabul edilebilir yüzey bitirme ve boyutsal tolaranslar elde edilebilir ve dizayn aşamasında talaşlı işlemden kaçınma amaçlanır

Seramiklerin Talaşlı İşlemi: Seramiklerin büyük bir kısmı serttir ve aşındırıcı karakterdedirBu nedenle seramiklerin sınırlı seviyelerdeki talaşlı işlemleri yine daha sert olan

diğer bir seramik takımla sağlanmaktadırElmas, taşlama dislerinin yüzeylerinin hazırlanmasında kullanılırHemen hemen bütün taşlama yöntemleri seramiklerin işlenmesinde kullanılabilirKimyasal etkiye uğrayan seramikler kimyasal yöntemlerle işlenebilirler

Seramik ve silisyum kristallerinin işlşenmesi için yüksek enerji ışını uygundur ve özellikle laser ışını ile delik açma işlemleri gerçekleştirilebilir