Bu Yazıyı Dinleyebilirsiniz.

Taşlama makinelerinde son on yılda yaşanan tasarım, yapım, sertlik ve uygulama alanındaki gelişmeler, bir zamanlar sadece geleneksel torna, freze ve şekillendirici araçlarla gerçekleştirilen taşlama ve aşındırıcı işlemenin uygulanabildiği makineleri çeşitlendirmiştir.

Taşlama makineleri yüzey taşlayıcılar, silindirik taşlayıcılar, puntasız taşlayıcılar, iç taşlayıcılar ve özel ürünler olmak üzere beş kategoriye ayrılır.

Yüzey Taşlama

Düz, köşeli ve düzensiz yüzeyler işlenirken kullanılan yüzey taşlama makinelerinde, taşlama çarkın mil üzerinde dönerken, pistonlu ya da döner tabla üzerine monte edilen parçanın taşlama çarkına temas etmesi sağlanır.

Endüstriyel üretimde yaygın olarak kullanılan dört tip yüzey taşlama makinesinden bahsetmek mümkündür: yatay mil/pistonlu tablalı, yatay mil/döner tablalı, dikey mil/pistonlu tablalı ve dikey mil/döner tablalı.

Yatay mil/pistonlu tablalı: İşleme operasyonlarında en yaygın kullanılan tür yatay mil/pistonlu tablalı taşlama makinesidir. Büyük ve küçük parçalara uygun farklı boyutlarda üretilirler. Çalışma anında parça, yatay bir iş miline monte edilmiş taşlama çarkının altında ileri geri hareket eder ve bu esnada parçaya temas ederek çevresini keser.

Yatay mil/döner tablalı:  Bu tip yüzey taşlama makineleri, çevresel kesim yapabilen yatay bir taşlama çarkına da sahiptir. Parça, çark altında 360 derece dönebilen tabla üzerine monte edilmiştir. Çark, iş parçası boyunca hareket ederek işleme için gerekli çapraz besleme hareketini sağlar. 

Dikey mil/pistonlu tablalı:  Bu tip, motorlu torna tezgâhlarında yatak yolları gibi uzun ve dar alanlar işlenirken kullanıma uygundur.  Parça çarkın altında ileri geri hareket ederken, taşlama çarkının yüzeyi metali kaldırır. Çoğu taşlama makinesindekine benzer olarak, kesme derinliğinin kontrolü için çark tertibatı dikey olarak hareket edebilir. Ayrıca çapraz beslemeyi sağlamak için tabla yanal hareket eder.

Dikey mil/döner tablalı: Ağır kesim işlerine uygun ve yüksek talaş kaldırma oranına sahip olan makine çanak, silindir ve parçalı çarklar kullanır. Pek çoğu büyük döküm, dövme ve kaynaklı parçaların kaba, yarı finisaj ve finisaj işlemlerini art arda yapabilmek için birden fazla şafta sahiptir.

Takım tutucular: Freze ve pres tipi matkaplarda kullanılan hemen hemen tüm takım tutucular, yüzey taşlama makinelerinde kullanıma uygundur. Ayrıca, yüzey taşlama makinelerinde kullanılan en yaygın takım tutucular manyetik aynalardır.

Silindirik taşlama

Silindirin düz, konik veya konturlu dış yüzeyini taşlama işlemine silindirik taşlama denir. Standart torna işlemine benzeyen süreç içerisinde işlenecek parça sertleştirilmiş, aşırı hassasiyet ve üstün finisaj gerektiği durumlarda parça tornada işlenir. İşleme esnasında iş parçası döndükçe, ters yöne doğru çok daha hızlı dönen taşlama çarkına doğru beslenir. İş parçası ve tabla, talaş kaldırmak üzere talaş ile temas ederken karşılıklı hareket ederler.

Takım tutucular: Merkez tip silindirik taşlama makinelerinde kullanılan takım tutucu ve aparatları motorlu tornada kullanılan türlere benzer. Bağımsız, üniversal ve pens aynalar, farklı geometriye sahip parçalar işlenirken ya da parçanın merkez deliğine sahip olmadığı durumlarda silindirik taşlama makinelerinde de kullanılabilirler. Ayrıca iç yüzey işlemleri için de uygunlardır.

Puntasız Taşlama

Puntasız taşlama makineleri, merkez deliklerine veya parça tutma aygıtlarının kullanımına ihtiyacı ortadan kaldırır. İş parçası bıçağa dayanarak ikincil bir çark ile desteklenir. Taşlama çarkının dönüşü, parçayı bıçağa ve ayar çarkına doğru iter. Genellikle kauçuk bazlı bir aşındırıcıdan üretilen ayar çarkı, taşlama çarkı ile aynı yönde dönerken işin uzunlamasına ilerlemesini kontrol eder. Besleme hızını değiştirmek için ayar çarkı açı ve hızı da değiştirilmelidir.

Düz, konik ve şekillendirilmiş deliklerin hassas finisajında kullanılan iç taşlama makineleri, torna tezgahında yapılamn delme işlemine benzer bir çalışma prensibine sahiptir. Genellikle parça tutucu olarak ayna ya da pens kullanılır ve parça motorlu bir ayna tarafından döndürülür. Parça ile aynı yönde dönen farklı bir motorlu kafa ise taşlama çarkını döndürür. Ayrıca iç ve dış yüzeye beslenirken kesme derinliği için ayarlama da yapılabilir.

Özel Taşlama İşlemleri

Özel tip taşlama makineleri, standart dışı iş ve işlemler için özel olarak üretilen taşlama makineleridir. Bu tip makineler frezeleri, raybaları, kılavuzları ve diğer kesici takımları bileme işlemlerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Genel amaçlı tipi, en popüler ve çok yönlü olanıdır. Farklı kesici takımları bilemek için çeşitli aparatlar mevcuttur.

Jig Taşlama Makineleri: Bu makineler, konik ve düz delikleri doğru şekilde taşlamak için geliştirilmiştir. İçerdikleri yüksek hızlı dikey mil sayesinde çarkı tutup sürükleyebilirler. Jig deliciler ile aynı hassas konumlandırma sistemini kullanırlar.

Diş Taşlama Makineleri: Silindirik taşlamaya benzer şekilde çalışan diş taşlama makineleri, dişli parça üzerinde doğru adım ve derinlikte dişler üretmek için hassas bir kılavuz vidaya sahiptir. Ayrıca parça üzerinde hassas bir diş formu oluşturmak için kesme çevresini düzeltme araçlarına da sahiplerdir.

Sürünme beslemeli taşlama

Küçük oranda talaş kaldırma ve ince finisaj ile ilişkilendirilen geleneksel taşlama ayrıca taşlama, freze ve rayba gibi büyük ölçekli talaş kaldırma işlemlerinde de kullanılabilir. 1950’lerin sonlarında geliştirilen sürünme beslemeli taşlamanın kesme derinliği 0,25 inç ve parça hızı düşüktür.

Şekillendirilmiş zımbalar, burgulu matkaplar ve çeşitli süper alaşım parçaların taşlanması gibi farklı uygulamalar için diğer talaş kaldırma süreçlerine göre daha ekonomiktir. Çark, üretilecek parçanın geometrisine göre hazırlanır ve genellikle tek geçiş yeterli olsa da, daha iyi yüzey kalitesi için ikinci bir geçiş gerekebilmektedir.

Taşlama çarkının aşınması

Bir taşlama çarkının aşınmasına neden olan üç ana etken: aşınma veya yıpranma, tanelerin kırılması veya bağın kopmasıdır. Çoğu taşlama işleminde üç etken de bir dereceye kadar aktif rol oynar.

Aşındırıcının aşınması körelmiş tanelerin işleme verimliliğini azaltmasına ve bu durumun artan güç tüketimi, yüksek yüzey sıcaklığı ve yüzey hasarına neden olması nedeniyle arzu edilmez. Bununla birlikte aşındırma, kum üzerindeki kuvvetler kumu parçalayarak körelmiş tanecikleri tutan bağları kıracak kadar yüksek olana kadar artırılarak devam ettirilmelidir.

Kopan taneciklerin hareketi, çarkı aşırı aşınma olmaksızın keskin tutmaya yardımcı olur fakat sonunda taneciklerin kopması gerekir. Aksi takdirde çarkın tekrar işlenmesi gerekir.

Tanecikleri tutan bağların kopması, keskinliğini kaybeden tanelerin dökülerek yeni keskin kenarların ortaya çıkmasını sağlar. Bu süreç çok hızlı gerçekleştiğinde çark yüzeyi çok hızlı aşınır ve maliyetleri artırır.

Ayrıca ardışık parçalarda boyut Bununla birlikte, tanelerin sonunda bağdan kopması gerekir, aksi takdirde çarkın işlenmesi gerekecektir. Kumu tutan bağ direğinin yırtılması, donuk tanelerin dökülmesine ve yeni keskin kenarların ortaya çıkmasına olanak tanır. Bu çok hızlı gerçekleşirse, tekerlek çapı çok hızlı aşınır. Bu, tekerlek maliyetlerini artırır ve birbirini takip eden parçalarda birbirine yakın boyutlandırmayı imkansız kılar.

G oranı: G oranı, dakika / inç küp ile ölçülen, çark üzerindeki aşınma miktarı ile kaldırılan talaş miktarının oranlanmasıdır. Bu oran, çok kaba taşlamada 1.0 – 5.0 aralığındayken finisaj işleminde 25.0 – 50.0 arasında değişir. Taşlama çarkları pahalı araçlar olsa da, yüksek G-oranı her zaman ekonomik bir durum değildir.

Çünkü aynı zamanda yavaş bir talaş kaldırma hızı anlamına da gelebilir. Uygulama için ekonomik çark – talaş kombinasyonunu bulmak çoğu zaman birkaç deneme yapılmasını gerektirir.

Kaplama aşınması: Düz alanlar aşındığında fakat kuvvetler keskinliğini kaybetmiş tanecikleri çark yüzeyinden ayıracak kadar yüksek olmadığında çark yüzeyinde pürüzsüz, sırlı bir yapı ortaya çıkar.

Bu aşınma genellikle sert aşındırıcı malzemeler üzerinde yapılan ince kesimler yüzünden meydana gelir. Bu durumdan kaçınmak için daha ağır kesimler ya da tanelerin kopmasına izin verecek kadar yumuşak bir çark kullanılabilir.

Tanecik kırılması: Çark yüzeyine etki eden kesme kuvvetleri, termal koşullar, şok yükleme, tane ve talaş arasında kaynak oluşması veya bu faktörlerin bir ya da daha fazlasının kombinasyonu nedeniyle tanecik kırılması gerçekleşebilir.

Son taşlama işleminde bu tip bir aşınma istenebilir çünkü keskin kenarların açıkta kalmasına ve düşük oranda taş aşınmasına neden olan bir durumdur. Bu şekilde kullanıldıkça çark zamanla yüklü ve gürültülü bir hale gelebildiğinden bu gibi durumlarda bakım gerekir.

Yüklü bir çark, talaş yüklü tabakanın temizlenmesi ve talaşın çark içine daha fazla dolmaması için elmasla birkaç derin kesim yapılarak kaplanmalıdır. Daha sonra uygulama ihtiyaçlarına uygun şekilde yeniden kaplanmalıdır.

Bağ kırılması:  Çark yüzeyinde yeni keskin kenarların ortaya çıkması için aşınmış taneciklerin çark yüzeyinden ayrılması arzu edilen bir durumdur. Bu durumda bağın kırılması, yüzey hasarını önlemek için üretilen ısının düşük tutulduğu durumda yeterince hızlı ilerlemelidir.

Aynı zamanda bu süreç taşlama çarkı maliyetlerinin artmasını engellemek için yeterince yavaş gerçekleştirilmelidir. Normal şartlarda yapılacak uygulamaya uygun kalitede çark seçimi ile bu süreç doğal olarak ilerler.

Tanecikleri yüzeyde tutmak için gereken bağ sertliği belirli bir seviyede olmalıdır ve yumuşak çarklar çok hızlı, sert çarklar ise keskinliğini kaybetmiş tanecikleri daha uzun süre tutar.

Kaplamalı aşındırıcılar

Kaplamalı aşındırıcılara verilebilecek en iyi örnek zımpara kağıdı ya da zımpara bezidir. Bu tip aşındırıcılarda kullanılan taneler, taş yüzeylerinde kullanılandan daha sivri bir yapıdadır. Kağıt veya kumaş benzeri esnek yüzey üzerinde elektrostatik olarak biriktirilirler ve matris ya da kaplama reçine ile kaplanırlar.

Levha, kayış ve disk formlarında mevcut olan kaplamalı aşındırıcılar, diklerdeki aşındırıcılara göre daha açık bir yapıya sahiptir. Bununla birlikte metalik ya da metal olmayan parçaların düz ve kavisli yüzeylerinin finisajında ve ahşap işlerinde yaygın olarak tercih edilirler.

Finisaj sonrası elde edilen yüzeyin kalitesi tanecik boyutları ile doğru orantılıdır.

Aşındırıcı kayışlar: Yüksek oranda malzeme kaldırma ihtiyaçlarında kaplamalı aşındırıcılar kayış formunda da kullanılır. Kayış taşlama, eksantrik millerin taşlanması gibi işlerde de kullanılabilen önemli bir üretim süreci haline geldi.

Kayış taşlamada dönüş hızları genellikle 2.500 – 6.000 ft/dakika aralığındadır ve bu tür işlemler için üretilen makineler titreşimi en aza indirmek için kayış desteği ve sert bir yapıya ihtiyaç duyarlar.

Taşlanabilirlik

Taşlanabilirlik, işlenebilirlik ile benzer şekilde çarkın hareketi ile yüzeyden talaş kaldırabilme kolaylığı olarak tanımlanabilir. Yüzey kalitesi, güç tüketimi ve takım ömrü metallerin taşlanabilirliğinin en temel kriterleridir. Ayrıca, talaş oluşumu ve oluşan talaşın parça yüzeyine zarar verme hassasiyetine etki eden faktörler de vardır. Yüklü bir taşlama çarkına neden olan talaş oluşumu oldukça zararlıdır.

Kesme hızı, taşlama aşağı yukarı sabit hızda yapılan bir işlem olduğundan taşlanabilirlik üzerinde işlenebilirlik üzerinde olduğu kadar önemli bir etkiye sahip değildir. Bunun yerine taşlama çarkının doğası en önemli faktör haline gelir. Tane tipi, tane boyutu, bağ malzemesi, taşın sertliği ve yapısı gibi etkenler parçanın taşlanabilirliği üzerinde önemli etkiye sahiptir.

Çapak alma ve kesme gibi işlemlerde yüzey kalitesi ve hatta parça yüzeyinde meydana gelen hasarlar nispeten önemsiz görülebilir. Taşlama çarkının kullanım ömrü ve elde edilen kesme oranı gibi kriterler daha önemlidir.

Yüksek hız çeliği (HSS), alüminyum oksit içeren taşlar ile oldukça başarılı bir şekilde taşlanabilir.

Taşlama oranı düşük, göreceli enerji tüketimi yüksek ve iş parçasının zarar görme olasılığı her zaman olasılıklar dahilindedir. Ayrıca genel taşlanabilirlik düzeyi de oldukça düşüktür.

Sertleştirilmiş çelik (orta sert alaşımlı veya sade karbonlu çelikler), alüminyum oksit taşlarla kolayca taşlanabilir. Taşlama oranı iyidir ve iş parçasının zarar görmesi ciddi bir sorun değildir. Bununla beraber taşlanabilirlik derecesi de iyidir. Yumuşak çelikler taşlanırken nispeten düşük enerji tüketimine neden olurlar.

Alüminyum oksit taşların performansı tatmin edici düzeydedir ve taşlama oranı oldukça yüksektir. Ancak yüzey hasarları ile karşılaşmak olasılıklar dahilindedir. Bir grup olarak ele alındığında, bu malzemeler iyi taşlanabilirliğe sahip olarak derecelendirilmektedir.

Alüminyum alaşımları (yumuşak) oldukça düşük güç tüketimi ile taşlanır, ancak taşı hızlı bir şekilde yükleme eğilimindedirler. Çok açık yapılı taşlara ihtiyaç duyulur. Taşlama oranları iyidir. Silisyum-karbür tanecik iyi çalışır ve kayış taşlama birçok durumda taş ile yapılan taşlamadan daha iyi performans gösterir.