Bu Yazıyı Dinleyebilirsiniz.

Tornalama işlemlerinde karşılaşılan yaygın hatalardan biri titreşimdir. Torna titreşim ürettiğinde, işleme sürecinde bozulmalar gerçekleşir. Bu durum, yüzey kalitesini kötüleştirmenin yanı sıra tezgâhın ve kesici takımın hizmet ömrünü de kısaltır. Bu nedenle makinenin ürettiği titreşimi en aza indirmek ya da tamamen ortadan kaldırmak için çeşitli önlemler alınmalıdır.

Bu makalede, talaşlı imalat sürecinde parça ve takım tutuculardan kaynaklanan düşük frekanslı titreşimin nedenleri ve titreşimi giderme yöntemlerini açıklamaya çalışacağız.

Düşük Frekanslı Titreşimin Ana Özellikleri 

Torna tezgâhlarında döner bileşenlerden ve iletim sisteminden kaynaklı titreşimler ortadan kaldırıldığında, ana dönüş titreşiminin kaynağı dönüş hızı ile değişmeyen kendinden tahrikli titreşimdir.

Düşük frekanslı titreşimin genel özellikleri şunlardır:

• Düşük titreşim frekansına sahiptir ve titreşim nedeniyle ortaya çıkan gürültü seviyesi düşüktür.
• Parçanın kesme yüzeyinde oluşan izler derin ve geniş yapıdadır.
• Titreşim şiddetli olduğundan genellikle tezgâh bileşenlerinin gevşemesine ve sinterlenmiş karbür gibi sert malzemeden üretilen takımların kırılmasına neden olur.

 Düşük Frekanslı Titreşimin Nedenleri 

Torna işlemlerinde düşük frekanslı titreşim oluştuğunda, parça ve takım tutucu sistemler de genellikle titreşir. Ancak, çoğu durumda parça tutucu bölümde daha büyük titreşim oluşur. İki sistemdeki titreşim bazı durumlarda birbirinden farklı seviyelerde olsa da bazen birbirlerine yakın seviyelerdedirler. Eşit büyüklükte ve zıt yönlerde kuvvet ve tepkiler üretirler.

İşleme sırasında:

• Talaş ve takımın talaş yüzeyi arasında sürtünme oluşur.
• Takımın kesime dâhil olduğu ve kesim yüzeyinden ayrıldığı alanlardaki metalin sertleşme derecesi farklıdır.
• Takımın geometrik açısı, titreşim nedeniyle periyodik olarak değişme eğilimindedir.
• Titreşim nedeniyle, takımın parçaya göre hareket yolu elipstir ve bu durum kesim alanının değişmesine neden olur.
• Daha önceki işlem esnasında oluşan izler, kesme alanında periyodik değişikliklere neden olur. Bu koşullar kesme kuvvetinde de periyodik değişimlere neden olabilir. Her titreşim döngüsünde, kesme kuvvetinin parça ya da takım üzerinde pozitif işi, parça ya da takım üzerinde yaptığı negatif işten daima büyüktür. Bu nedenle parça ya da takım üzerinde enerji birikir ve kendinden tahrikli titreşim oluşmasına neden olur.

Düşük Frekanslı Titreşimi Ortadan Kaldırmak

Düşük frekanslı titreşim, Y yönündeki titreşimin neden olduğu kesme kuvveti değişikliklerinden kaynaklanır. Kesme kuvvetinde yaşanan değişiklik F faz mesafesinin > F yaklaşmasına neden olur ve titreşim üretir.

Aşağıdaki 5 önlem, düşük frekanslı titreşimi ortadan kaldırmak için esas olarak alınmaktadır.

• Takım ana sapma açısı ne kadar büyükse, FY kuvveti o kadar küçüktür ve titreşim olasılığı da orantılı olarak azalır. Bu nedenle, aletin sapma açısı uygun şekilde artırılarak titreşim azaltılabilir.
• Takımın eğim açısı uygun şekilde artırılırsa, FY kuvveti ve dolayısı ile titreşim de azaltılabilir.
• Takım arka açısı çok büyük olduğunda ya da kesici kenarın çok keskin olduğu durumlarda, takımın parçayı ısırması ve titreşim üretmesi kolaylaşır. Takım yeterli derecede pasifleştirildiğinde, takımın parçayı ısırması, dolayısı ile titreşim üretmesi azaltılabilir ya da tamamen ortadan kaldırılabilir.
• İşleme sırasında takım ucu parça merkezinden aşağıda konumlandırılmışsa ya da delik işleme yapılırken takım ucu konumu çok yüksek ise, takım ucunun talaş açısı azalacağından titreşim üretimi artabilir. Bunu engellemek için arka açı artırılmalıdır.
• Takım tutucu sistemin rijitliği düşükse titreşim üretimi kolaylaşır. Bu nedenle, takım tutucu sistemin negatif rijitliği kaynaklı titreşimden kaçınılmaya çalışılmalıdır.

İşleme sırasında geniş ve ince talaşlar oluşuyorsa, Y yönünde oluşan titreşim kesme kuvvetinde değişimlere neden olabilir. Kesim alanı geniş ve ince olduğunda, Y yönündeki titreşim, kesme kuvvetinde ciddi değişimlere neden olacaktır. Bu durumda titreşim oluşması kolaylaşacaktır. Örneğin, uzunlamasına bir takım ile torna işlemi yapılırken, kesme derinliğinin büyüklüğü ile ilerleme hızı büyüklüğü orantılıdır. Bununla beraber ana sapma açısı küçükse, kesme alanı o kadar geniş ve incedir ve bu durum titreşim üretilmesini kolaylaştırır. Bu nedenle hız tercihi yapılırken hız ile kesme kuvvetinin azaldığı orta hız bölgesinden kaçınılmalı, aynı zamanda kesme kuvveti de azaltılmalıdır.

Parça ve takım tutucu sistemlerin yetersiz rijitliği de düşük frekanslı titreşim oluşumunun nedenlerindendir. Titreşimi azaltmak ya da ortadan kaldırmak için alınabilecek önlemler ise şunlardır:

• Parça üç ya da dört çene ile sıkıştırılırken, parça dönüş merkezi ile mil dönüş merkezi arasındaki eşmerkez hatası en aza indirilmeye çalışılmalı, aralıklı kesme ya da parça kaynaklı düzensiz kesimin neden olacağı kesme kuvveti değişiminin ürettiği titreşim önlenmelidir.
• Deforme olması ve titreşimi kolay ince ve uzun parçaların işlenmesinde, elastik merkez ve yardımcı destek kullanılmalıdır. Ayrıca, parçanın termal genleşme kaynaklı deformasyonunu azaltmak için soğutucu kullanılabilir.
• Parça tezgâha bağlanırken, parçanın çok uzun olmamasına dikkat edilmelidir. Yetersiz rijitliğe sahip parçalarda rijitliği artırmak için çeşitli merkezi ve yardımcı destekler kullanılmalıdır.
• Üst kısımların kullanımında kullanılan kaldırma kuvveti nedeniyle parçanın deforme olmasını ya da düşük kaldırma kuvveti nedeniyle parçanın sallanmasını engellemek için üst kısımda yer alan delikler iyi eşleştirilmelidir. Ayrıca puntanın manşonunun askısı çok uzun olmamalıdır.
• Makine mili yatak boşluğu, milin dönüş doğruluğu ve sertliğini doğrudan etkiler. Yatak aşınmalarından kaynaklı olarak boşluk büyük sertlik ise yetersiz ise, parça sabitleme sisteminin sertliğini artırmak ve titreşimden kaçınmak için yatak boşluğu ayarlanarak ön yük uygulanmalıdır.
• Orta ve büyük taşıyıcı arasındaki temasın yanı sıra küçük takım desteği ile orta taşıyıcı arasındaki kılavuz rayı düzenli olarak kontrol edilmelidir. Takım hareketinde titreşime neden olan sürtünmenin önlenmesi için ara boşluğun korunması önemlidir.
• Takımın gerekli konuma dönmesi için kare takım tutucu her döndüğünde gevşemesi, takım tutucu sertliğinin azalması ve titreşime engel olunması için takım tutucuya baskı uygulanarak sabitlenmelidir.