Uzun ve dolanan talaş

Uzun talaş, talaş kırıcının kıramadığı talaştır. Sandvik Coromant bu hatayı takıma ya da iş parçasına dolanan, kırılmamış uzun yumaklar diye tanımlar; Mitsubishi’nin talaş çizelgesi A tipi talaşlar için takıma ve iş parçasına dolanır der. Sumitomo bedelini sayar: A tipi talaş takıma ya da parçaya sarılır, işlenmiş yüzeye zarar verir ve güvenliği etkiler; B tipi ise otomatik talaş konveyöründe sorun çıkarır ve kenarda ufalanmayı kolaylaştırır. Otomatik çalışan bir tezgâhta uzun talaş bir duruş da demektir: Citizen’e göre tanımlı talaş kırma, uzun talaşların neden olduğu gereksiz tezgâh duruşlarını belirgin biçimde azaltır.

Yumuşak, düşük karbonlu çelik bunun bilinen örneğidir. Korloy, yumuşak çelik işlenirken takımın üzerinden sürekli ve uzun talaş aktığını yazar; Mitsubishi FP talaş kırıcısını düşük karbonlu ve alaşımlı çeliklerin finişinde ilk tercih olarak sunar. Dökme demir bunun tersidir; Sandvik Coromant’ın deyişiyle kısa talaşlı bir malzemedir. Talaş formları ve talaş kırıcının talaşı kırılana kadar nasıl büktüğü talaş tipleri sayfasında anlatılıyor; bu sayfa tezgâh başında sırayla denenecekleri toplar.

Talaş kırıcının aralığının altında

Her talaş kırıcı belli bir ilerleme ve kesme derinliği aralığında çalışır. Sandvik Coromant eğitim el kitabına göre kesme derinliği ap ve ilerleme fn, geometrinin talaşı kırabildiği ilerleme–derinlik aralığına uydurulmalıdır; uzun yumaklar için verdiği liste de bu alanın altına düşmenin iki yoluyla başlar: seçilen geometri için ilerleme çok düşük, seçilen geometri için kesme derinliği çok sığ. Tungaloy da aynı şeyi söyler: ilerlemede ve kesme derinliğinde en uygun değerler, yani etkili bir aralık vardır. Aralık koşullarla kayar. Mitsubishi’ye göre kesme hızı arttıkça talaş kontrolü aralığı genellikle daralır, soğutma sıvısıyla ise talaş kırmanın etkili aralığı genişler. Tungaloy ikisini de söyler.

Üreticiler aralığı her geometri için basar. Üçü, yayımlandığı gibi:

Bu değerlerle iki uyarı gelir. Sumitomo kendi değerlerini yalnızca temsilî değerler olarak basar ve gerçek katalog numarasına göre değişebileceklerini yazar; Kennametal en iyi sonuç için ilerleme aralığının ortadaki %60’ının kullanılmasını önerir. Olağan aralığın altında kalması gereken işler için üreticiler hafif kesmelere yapılmış geometriler sunar: Mitsubishi’nin FP’si küçük kesme derinliklerinde etkili talaş kırar, Tungaloy’un TS’si hafif kesme derinliklerinde üstün talaş kontrolü sağladığı kanıtlanmış bir finiş talaş kırıcısıdır, Kyocera’nın VC’si küçük derinliklerde ve düşük ilerlemelerde kararlı talaş kontrolü vaat eder, ISCAR’ın SF’si de çok düşük ilerleme ve kesme derinlikleri için bir süper finiş talaş kırıcısıdır.

Uç yarıçapına göre kesme derinliği

Küçük bir kesme derinliğinde kesmenin çoğunu uç yarıçapı yapar ve çıkardığı talaş incedir. Sandvik Coromant kuralı iki biçimde verir: eğitim el kitabı kesme derinliğinin uç yarıçapı rε’nin ⅔’sinden az olmaması gerektiğini, MSC Industrial Supply’a verdiği bir yazı ise uç yarıçapından büyük bir kesme derinliğiyle çalışılmasını söyler; gerekçesi, iç çap işlemede önemli olan ucun radyal sehimini en aza indirmektir. Mitsubishi’ye göre büyük bir uç yarıçapı talaş kontrolünü kötüleştirme eğilimindedir ve bu eğilim özellikle düşük kesme derinliklerinde görülür. Sumitomo: ilerleme aynı olsa bile daha küçük bir uç yarıçapı talaşı kalınlaştırır ve talaş kontrolü iyileşir.

• talaş kesiti
• kesen kenar
• bir devir önceki kenar
• iş parçası

Kesme derinliği ap

1,00

mmİlerleme f

0,25

mm/dev

Uç yarıçapı rε

0,40,81,21,6

Yanaşma açısı κr

95°75°45°

En büyük talaş kalınlığı

—

Temas eden kenar boyu

—

Genişlik / kalınlık

—

—

Küçük yarıçapın bir bedeli var. Sumitomo’ya göre küçük uç yarıçapı aynı ilerlemede daha kaba bir yüzey verir; öte yandan büyük bir yarıçap pasif kuvveti artırır ve bu da tırlamaya yol açar (bkz. tırlama). Kural geometriye de bağlıdır: Mitsubishi’nin LS finiş talaş kırıcısı uç yarıçapından küçük kesme derinlikleri için satılır.

Yanaşma açısı da aynı yolla çalışır. Sandvik Coromant talaş kalınlığını κr 90°’de yaklaşık ilerleme kadar, 45°’de ilerlemenin yaklaşık 0,71 katı olarak verir ve yanaşma açısı küçüldükçe talaşın inceldiğini, genişlediğini yazar. Öteki üreticiler bunu side cutting edge angle (yan kesici ağız açısı) ya da lead açısıyla yazar; Mitsubishi, Sumitomo ve Tungaloy’un bastığı bu açı 90° − κr’dir. Sumitomo’ya göre daha küçük bir yan kesici ağız açısı talaşı kalınlaştırır ve talaş kontrolünü iyileştirir; Tungaloy bu açının küçük olmasını tercih eder; Mitsubishi’ye göre lead açısı büyüdükçe talaş kontrolü kötüleşir. Uzun talaşa karşı yön, demek ki, κr’yi 90°’ye yaklaştırmaktır. Mitsubishi bir istisna yapar: alın yüzeyi geri ilerlemeyle (back feed) tornalanırken lead açısını büyütün.

Deneme sırası

Sıra Sandvik Coromant’ın uzun yumaklar listesini izler; öteki üreticiler aynı şeyi söylediği yerde eklendi.

Soğutma basıncı

ISCAR’ın diş açma el kitabı, diş tornalama için üç basınç aralığı adlandırır:

LP

HP

UHP

Sandvik Coromant: 80 bara kadar

1020305080120200400bar, logaritmik ölçek

LP · düşük basınç ≤ 30 bar

Takım ömrünü iyileştirebilir; talaş kontrolüne genellikle etkisi olmaz.

HP · yüksek basınç 30–120 bar

ISCAR’a göre JHP takımlarıyla en çok kullanılan aralık: takım ömrü, kesme hızı ve talaş kontrolü iyileşir.

UHP · çok yüksek basınç 120–400 bar

Fazla basınçtan yararlanmak için özel takım tasarımı gerekir.

30 bara kadar düşük basınçtır ve talaş kontrolüne genellikle etkisi olmaz; 30–120 bar yüksek basınçtır; ISCAR’a göre JHP takımlarıyla en çok kullanılan aralıktır ve talaş kontrolü iyileşir; 120–400 bar çok yüksek basınçtır ve fazla basınçtan yararlanmak için özel bir takım tasarımı gerekir. ISCAR’ın ayar kuralı: talaşlar kırılmıyorsa talaş kontrolü sağlanana kadar basınç artırılmalıdır; o basınçtan sonra basınç artırıldıkça talaşlar giderek küçülür. Jetin ne yaptığını ISCAR, frezelemeyle ilgili bir SSS yanıtında şöyle anlatır: yüksek basınçlı soğutma talaşı hızla soğutur, onu sert ve gevrek yapar. Sandvik Coromant süper alaşımlarda 80 bara kadar basınçla, takımın üzerine takılı hassas memelerden verilen yüksek basınçlı soğutmayı gösterir. Türkçe literatürde bu yöntem yüksek basınçlı soğutma (YBS) adıyla geçer; Yünlü’nün doktora tezi işlenmesi zor malzemelerde onu inceler.

Delme ve kanal açma

Bir delikte talaşın gidecek yeri yoktur. ISCAR’a göre matkabın çevresinde dönen uzun talaşlar sorun çıkarır. Kesici uçlu matkaplar için çareleri: ilerlemeyi artırın; çok yumuşak bir malzemeyi deliyorsanız ilerlemeyi düşürüp hızı artırın. Sonra düşük ilerlemeler için daha sıkı talaş kırıcılı bir geometri (GF) seçin; son adım olarak, talaş oluşumu kesme koşullarını değiştirerek iyileştirilemiyorsa gagalama çevrimi kullanın. Mitsubishi’nin parmak freze karşılığı, aşağı doğru ilerlerken takımın çevresine dolanan uzun talaşlar için: ilerlemeyi artırın ve kademeli işleme yapın.

Kanal açma ve kesip ayırmada talaş, uçtan geniş olmayan bir yuvadan çıkmak zorundadır. Sandvik Coromant tipik talaşı saat yayı biçiminde ve kanaldan dar diye anlatır ve uç geometrisinin talaş genişliğini daralttığını yazar; Tungaloy böyle dar bir yerde talaşı yönetmeyi büyük bir zorluk sayar.

Talaşı tezgâh kırsın

Talaş kırıcının kıramadığı yerde talaşı ilerleme ekseni kırabilir. FANUC’un Servo Learning Oscillation işlevi, talaşı kırmak için işleme sırasında bir ilerleme eksenini salındırır; FANUC talaş kırıcı ihtiyacını ortadan kaldırdığını ve yalnızca tornalarda değil freze tezgâhlarında delmede de kullanılabildiğini yazar; Series 30i/31i/32i-B, -B Plus ve 0i-F Plus kumandalarında vardır. Citizen’in LFV’si aynısını kendi tornalarında yapar: talaş denetimli biçimde kırılır, dolanan uzun talaşların yol açtığı duruşlar ortadan kalkar. Modları ya bir iş mili devrindeki titreşim sayısını ya da bir titreşimdeki iş mili devri sayısını belirler; biri de tanımlı talaş kırmayla diş tornalama içindir. Takisawa mekanizmayı adlandırır: salınım bir boşta kesme (air cut) süresi yaratır ve tornalama sırasında talaşın kırılmasını sağlar.

• bu devir
• önceki devirlerin bıraktığı yüzey
• talaş (her renk ayrı bir parça)

Genlik / ilerleme

0,80

Devir başına salınım

0,511,52,5

Devir başına kırılma

—

Boşta geçen süre

—

—

Ters hata: fazla sert kırılan talaş

Talaş kırma fazla da gidebilir. Sandvik Coromant’a göre fazla sert talaş kırma çok kısa, çoğu zaman birbirine yapışan talaşlar verir; bu da kesme kenarına binen aşırı talaş yükü yüzünden çoğu zaman takım ömrünü kısaltır, hatta uç kırılmalarına yol açar. Sumitomo’ya göre E tipi talaşlar talaş saçılmasına ve tırlama yüzünden kötü yüzeye, ayrıca ufalanmaya yol açar; Mitsubishi kendi E tipi için hemen hemen aynısını söyler. Sandvik Coromant’ın çareleri yukarıdaki listenin tersine gider: daha büyük bir uç yarıçapı seçin, ilerlemeyi düşürün ve lead açısı ψr 45–15° (κr 45–75°) olan bir tutucu kullanın. Uca çarparak kırılan talaşlar ona zarar da verebilir: Sandvik Coromant bunun bazı durumlarda talaşın uca çarpıp ona zarar vermesine (chip hammering) yol açabileceğini uyarır; ISCAR da bazı talaş kırıcılarına bunu önlemek için dalgalı bir yüzey verir.