Takım salgısı

Harvey Performance salgıyı (runout) tek cümleyle tanımlar: bir kesici takımın, tutucunun ya da iş milinin gerçek ekseninin ne kadar dışında döndüğünün ölçüsüdür. Nedenleri zincirin her bağlantısındadır; salgıyı takım ekseninin bir kaçıklığı (eccentricity) ve eğikliğiyle (tilt) tanımlayıp yalnızca kaçıklığı modelleyen Xie ve arkadaşlarına göre takım ve iş mili parçalarının imalat ve bağlama hataları, takım ekseni ile iş milinin ideal dönme ekseni arasında kaymaya (drift) ve kaçıklığa yol açar. Harvey: makine ile kestiği iş parçası arasına eklenen her bağlantı salgıyı artırır. Harvey’e göre salgı, takım dönerken çapındaki değişimi ölçen bir göstergeyle ölçülür; ISCAR ve REGO-FIX onu T.I.R. olarak verir; REGO-FIX kısaltmayı Total Indicated Runout diye açar.

Kesmeye etkisi

Ekseninden kaçarak dönen bir kesici işi dişleri arasında eşit paylaştırmaz. BIG DAISHOWA’ya göre bir matkap ya da freze kendi ekseni etrafında eş merkezli dönmezse kuvvet en büyük payın yönünde artar ve işin çoğunu takımın yalnızca bir tarafı yapar. Örneği: altı dişli bir freze inçin binde birinden (25,4 µm) fazla salgıyla dönüyorsa büyük olasılıkla dişlerin yalnızca üçü gerçekten kullanılmaktadır. Şekil bu mekanizmayı bu sayfanın kendi geometrik modelinde gösterir, BIG DAISHOWA’nın örneğini değil. Modelde 25 µm T.I.R.’de altı dişten üçünün kesmeyi bırakması için fz’nin yaklaşık 0,005–0,006 mm olması gerekir; fz 0,013 mm’den itibaren altı diş de, eşit olmayan paylarla, keser.

Frezenin gövdesindeki T.I.R. (2 × kaçıklık)

20 µm

Diş başına ilerleme fz

0,03 mm

Diş sayısı

2346

En çok yüklenen diş

—

Hiç kesmeyen diş

—

Modelde paylar yalnızca T.I.R.’nin fz’ye oranına bağlıdır; modelde rijitlik, sehim ya da takım dayanımı olmadığı için çap hesaba girmez. Küçük bir fz’de aynı salgı payları daha da dengesizleştirir. Harvey’in söylediği takımın kendisiyle ilgilidir: salgının takım çapına oranı büyüdükçe takım hasarı tehlikesi artar. BIG DAISHOWA: çapı ¾ inç ve üzerindeki takımlarda 0,0005 inçlik (12,7 µm) salgı takım ömrünü kısaltmayabilir.

Delik delmede ISCAR’ın sorun giderme tablosu birkaç kusur için tek bir kontrol değeri verir. Tolerans dışı delikler için salgının 0,02 mm T.I.R. içinde olduğunun (radyal ve eksenel, radial and axial, kesme noktalarında) ve chisel point salgısının (matkap ucunun tam ortasındaki kenar) da 0,02 mm T.I.R. içinde olduğunun kontrol edilmesini ister; aynı kontrol, radyal ve eksenel 0,02 mm T.I.R., pürüzlü yüzey ve hatalı delik konumu için de geçer. Tolerans dışı delikler (ve çıkıştaki çapaklar) için tablo ayrıca bağlantının kontrol edilmesini ve hidrolik bir tutucu (hydraulic chuck), ISCAR’ın MAXIN power chuck’ı ya da yandan sıkmalı (side clamping) sistemler kullanılmasını önerir.

Takım ömrüne etkisi

Bulunan değerlerin hepsi tek bir takım tutucu üreticisinden, BIG DAISHOWA’dan gelir. Pratik kuralı: 0,0001 inçlik salgı takım ömrünü %10 artırır ya da azaltır. Parmak frezeler için: salgıdaki her 0,0001 inçlik azalma, karbür parmak frezenin kullanılabilir ömrünü yaklaşık %10 artırır. Ayrıca birçok atölyede yaklaşık 0,0005 inç (12,7 µm) T.I.R.’lik ortalama salgının olağan kabul edildiğini ve bu düzeyde beklenen takım ömrünün sıfıra yakın salgıya göre şimdiden kabaca yarıya indiğini yazar.

Kendi değerleri tek bir kurala uymaz. Çeliğe 0,118 inç (3 mm) karbür matkapla 0,590 inç derinlikte delerken tablosu 0,00008 inç (2,0 µm) salgıda 2.300, 0,0006 inç (15,2 µm) salgıda 800 delik verir: neredeyse üç kat. 4 ağızlı Ø10 mm’lik tam karbür bir parmak frezede aynı değişim, yani salgıyı 0,0006 inçten 0,00008 inçe indirmek, kesme boyunu yaklaşık %30 artırmıştır. 0,0001 inç başına %10’luk bir kural ikisini birden veremez: 5,2 onda bir, her onda birin ömre %10 eklediği okumada 1,5 kat, her onda birin sıfıra yakın salgıdaki ömrün %10’unu götürdüğü okumada (0,0005 inç örneğinin ima ettiği gibi) 2,3 kat eder (bu sayfanın hesabı). İki sayfa da kesme koşullarını vermez. İki sonuç da aynı yönü gösterir; Harvey ve SCHUNK yalnızca yönü söyler.

Nerede ve nasıl ölçülür

Harvey: salgı, takımın keseceği noktada, genellikle takımın ucunda ya da kesme boyunun bir bölümü boyunca ölçülmelidir. Komparatörlerin (dial indicator) mevcut lazer göstergeler kadar doğru olmadığını, takımın kanallarının düzensiz biçimi yüzünden bir komparatörün bu durumlarda uygun olmayabileceğini ve çoğu parmak freze üreticisinin mümkün olan her yerde komparatör yerine lazerli salgı göstergesi önerdiğini yazar. Minyatür ve mikro takımlarda yalnızca lazer kullanılmalıdır. Matkaplar için ISCAR noktaları sayar: radyal ve eksenel kesme noktaları ve chisel point.

Tutucu üreticilerinin verdikleri

Her üretici değerini kendi koşulunda verir ve koşullar farklıdır; bu yüzden bu sayılar birbirine göre sıralanamaz:

Harvey türleri sözle karşılaştırır: shrink fit ve press-fit tutucular daha az parçadan oluştukları için salgıyı en aza indirmede doğal olarak daha iyidir; pens takım tutucular ek parçaları yüzünden çoğu zaman fazladan salgı getirir. Sıkma vidalı (set screw) tutucular için açık konuşur: bunlardan kaçınılmalıdır, çünkü eşit olmayan sıkma basınçlarıyla takımı merkezin dışına iterler; Weldon düzlükleri (Weldon flats) de birçok atölyede büyük miktarda salgı eklemekten suçludur.

Bir shrink fit tutucunun doğruluğunu zamanla koruyup korumadığı konusunda yalnızca üretici iddiaları var. Hidrolik tutucu satan BIG DAISHOWA, shrink fit tutucuların takım değiştirmek için gereken aşırı ısıtma ve soğutma çevrimleri yüzünden çoğu zaman yavaş yavaş doğruluk kaybettiğini yazar. Hem shrink fit hem hidrolik tutucu üreten ve hidrolik tutucuyu savunan MAPAL ise radyal salgının (radial run-out) ve rijitliğin ilk kullanımdan itibaren bozulmaya devam ettiğini yazar. Shrink fit tutucu satan HAIMER, Power Clamp makinelerindeki kontakt soğutma için Türkçe broşüründe şöyle der: “Tutucu deformasyona uğramaz. Salgı değeri korunur.” Çok sayıda ısıtma çevriminden sonraki salgı için bir değer vermez. Bağımsız bir deney bulunamadı.

Atölyedeki nedenler

• Talaş ve kir. Harvey: talaş çoğu zaman iş miline sıkışır ve sistemdeki iki hassas yüzey arasında bir engel oluşturur. HAIMER: işleme sırasında tutucunun deliğine kir girerse salgı doğruluğu çoğu zaman bozulur. Harvey her işin hazırlığında tutucunun ve iş milinin talaş ve kirden arındırılmasını çok önemli sayar. MEB modülü de aynı uyarıyı verir: “Takım tutucunun içinde talaş kalıp kalmadığını kontrol ediniz ve gerekirse basınçlı hava ile temizleyiniz.”
• Pens. REGO-FIX: takım pens deliği boyunun 2/3’ünden az takılmamalıdır; pensin aralığından büyük bir sap sıkılmamalı, bir üst pens alınmalıdır; sıkma tork anahtarıyla yapılmalıdır. Hi-Q ERC somunları için en büyük tork önerilen sıkma torkunun %25’inden fazla üstünde olmamalıdır.
• Somun ve pull stud. BIG DAISHOWA: düz bir somun (solid nut) sıkılırken anahtarın son birkaç derecesinde tork kuvvetleri pensi burar; konik eksenine göre kaçık pull stud’lar (tutucuyu iş miline çeken saplamalar) sisteme yanal kuvvet uygular.
• Eşit olmayan sıkma. Harvey: salgıyı azaltmak için sapın bütün çevresi boyunca eşit basınç şarttır.
• Sap toleransı. Shrink fit tutucular için Harvey h6 toleranslı saplar ister: h6 toleranslı sap çapları takımın shrink fit tutucuyla her zaman doğru ve güvenilir çalışmasını sağlar.