Hassas delik işleme birçok kritik bileşenlerin üretiminde hayati önem taşıyan bir süreçtir.
Bir motor bloğunda çoklu şaft yataklı krank deliği hassasiyeti ve son işleme kalitesi güç ve yakıt verimliliğin ile doğrudan ilgili olup, geçen süre doğrudan motor şirketinin karlılığını etkiler. Üretilen sayısız bileşenlerdeki hassas işlenen delikler ölçü bilim performans değerlendirmesi açısından gerekli temel özelliktir. Bu tür delikler kritik toleransları karşılamak zorundadırlar; ancak buradaki olumsuzluk, pahalı, pahalı parçaların hurdaya çıkmasına neden olan küçük hataların veya yanılgıların hassas delik işleme maliyetini yükseltebileceği ve zaman alıcı bir işlem olabileceğidir. Buna karşılık Kennametal, memnun kullanıcılar tarafından iş sürecinde bir devrim olarak adlandırılan geometrik ve asimetrik doğrusal delik işleme çözümünü sunmaktadır.
Tanım olarak işleme, delik delmenin aksine, iç çaplar iş mili merkez hattına doğru bir şekilde ilgili olarak gerçekleştirilen bir işleme yöntemidir. Kesici takımın ve iş parçasının sıkıntılı bir şekilde ayarlanarak yapılmasına karşın, bu yöntem en bilinen ve yaygın şekliyle iş parçasının sabit bağlandığı ve kesici takımın hem dönmesine ve hem de iş parçasında ilerlemesine olanak sağlar.
Delik işleme ile ilgili yaygın uygulamalar arasında karot delinmiş, delik açılmış veya delinmiş deliklerin ve kenarları işlenmiş, eş yükseltili iç yüzeylerin genişletilmesi veya hassas son işlenmesi yer alır. Bazen delik işleme ile eşzamanlı yapılan ilgili işlemler tornalama, yüzey tornalama, pah kırma, kanal açma ve vida dişi açmayı kapsar.
Nasıl Uygulanır?
Krank deliklerinin delinmesi gereken, sıralı beş şaft yataklı küçük bir motor bloğu düşünün, çoklu şaft krank deliğinin hassas son işlemesi için alışagelmiş geleneksel düşünce tarzına göre, örneğin aşağıda belirtilen yöntemle önerilen çoklu kesici uçlu bir raybayı kapsar (burada seçenek 1.0 olarak tanımlanmıştır)
-Bir çok rayba ilk şaft yatağına hassas son işleme yapar.
- Çoklu kesici uçlu rayba ilerletilerek 2.’den 5. Şaft yatağına kadar yarı hassas işlemeyi ve hassas son işlemeyi gerçekleştirir.
- Daha sonra rayba geri çekilir.
Bu tür iş sürecinin avantajı, yatay eksenli veya çok eksenli CNC işleme merkezlerinde kolay uygulanabilirliği ve işe özgü bağlama donanımlı özel delik işleme tezgahına gerek duyulmamasıdır. Bununla birlikte, işlenecek parçanın boyutuna bağlı olarak, işleme takımının yeterli rijitliğe sahip olması gerekir; aksi durumda istenen kalitede işleme yapılamaz. Ayrıca raybanın hassas son işleme yapılmış yüzeyli deliklere girişi ve çıkışı yumuşak ve hassas bir şekilde yapılmalıdır; bu şarta uyulmadığında geriye çıkma izleri oluşacak ve veya kesme kenarlarında hasar meydana gelecektir.
Bu tip deliğin işlenmesi için diğer bir yaygın seçenek ise doğrusal delik işlemedir (seçenek2.0). Bu seçenekte çözümlenmesi gereken temel sorun, kesici bıçakların ve takımın kılavuz tamponların daha küçük çaplı deliklere sahip hassas son işlenmiş şaft yataklarından nasıl geçeceğidir.
CNC Takım tezgahları üreticileri sahip oldukları geleneksel doğrusal delik işleme baraları ve “ karşı rulman” özellikli donanımları ile bu ikileme çözüm buldular. İş süreci aşağıda tanımlandığı gibidir;
•Takım tezgahı iş parçası alanı silindir bloğunu yukarıya doğru kaldırır.
•Doğrusal delik işleme barası bileşen boyunca karşı taraftaki uçta bulunan bir rulman içine doğru ilerler.
•Silindir bloğu ayarlanarak aşağıya doğru indirilir ve bağlanır.
•Krank delikleri yarı hassas ve hassas son işlenir.
•Silindir bloğu yukarıya kaldırılır ve delik işleme barası geri çekilir.
İş süreci giriş ve çıkış işlemlerini hızlandırır ve takım her iki uçtan desteklediğinden, hassas son işlemeli deliğin geometri kalitesi 1.0 seçeneği raybalama uygulamasına karşın daha geliştirilmiştir. Bir diğer taraftan, kaldırma işlevsellikleri özel bağlama ve CNC kontrolü gerektirir ve bağlama donanımında bulunması gereken karşı rulman, geri tarafta yapılabilecek herhangi herhangi bir işlemeyi imkansız kılar.
Döner tablalı ve veya yönü değiştirilebilir iş miline sahip çok eksenli takım tezgahları daha gelişmiş delik işleme baralarıyla birlikte doğrusal delik işleme 2.1 seçeneğine katkı sağlar, genişletilebilir kılavuz tamponlar ile aşağıda belirtilen iş süreçleri gelişmeleri takip edilebilir.
•Bir pilot rayba 5. Şaft yatağının içine sokulur ve hassas son işleme yapılır.
•Bileşen (veya tezgah tablası) 180 derece döndürülür.
•İşleme merkezi, X ve Y eksenleri ayarlanarak delik işleme barası merkezden kaçık ilerletilir.
•Kılavuz tamponlarına sahip delik işleme barası 5. Şaft yatağının içine doğru ortalanır.
•Kılavuz tamponlar genişletilir.
•1. Şaft yatağında 4. Yatağına kadar yarı hassas ve hassas son işleme yapılır.
•Kılavuz tamponlar kapatılır.
•Delik işleme barası merkezden kaçık geriye çekilir.
Seçenek 2.1 takım tezgahının çok eksenli ayarlanabilirliği sayesinde uygulanabilir. Bu özellik, her tür kaldırma veya karşı rulman işlevlerini ve takımı her iki uçtan destekleyen 2.0 seçeneğinin ihtiyacını ortadan kaldırarak 1.0 seçeneğinin avantajlarını korur. Olumsuz tarafı ise, bu tip delik işleme barasının karmaşık iç mekaniğinin pahalı ve zor kullanılabilir olmasıdır. Yetersiz yağlamalı kullanım hassas iç mekaniği zarar görmesine neden olabilir ve sıkı bir denetlenmezse, takımın işlenen parça içinde sıkışması veya burulması tezgaha bağlama donanımına takıma veya iş parçasına zarar verebilir.
Asimetrik Bir Çözüm
Kennametal mühendislik kadrosu, büyük bir otomobil üreticisinin motor bloğu operasyonları ile işbirliği bağlamında 3.0 seçeneğini, yani asimetrik doğrusal delik işleme uygulamasını geliştirdi. Bu oluşum raybalama ve doğrusal delik işlemenin avantajlarını korurken, aynı zamanda her ikisinin olumsuz eğilimlerini de gerçek anlamda ortadan kaldıran bir geometrik gelişmedir.
En gelişmiş çözümlerde olduğu gibi, temel prensip oldukça basittir. Normal kılavuz çapları dolu malzemeden veya deliğe giriş ve çıkış işlemi sırasında delik dub-varından herhangi bir boşluk açısı yapmasını engelleyen 3 ya da daha fazla kılavuz tampondan oluşur. Kennametal çözümü, tipik bir konumsal ayarlanabilir kılavuzlu raybalara benzer bir kurulumda kılavuz tamponları destekler ancak; kural gereği kesme kenarına 180 derecelik açı ile yerleştirilen kılavuz tamponları öyle bir şekilde döndürülür ki ortaya çıkan tasarım kılavuz parçasının işlenmemiş ham deliklerden bile boydan boya serbestçe girip ve çıkmasını sağlar. Bu geometri baranın, dış merkezli bir hat üstünde yer alan işlenmemiş deliklerden bile geçmesine izin verir. İş süreci aşağıda anlatıldığı gibidir;
-Bir pilot rayba 5. Şaft yatağının içine sokulur ve hassas son işleme yapılır
-Bileşen (veya tezgah tablası) 180 derece döndürülür
-Asimetrik delik işleme barası işleme merkezinin X ve Y eksenleri kullanılarak merkezden kaçık olarak içeri sokulur
-Takım merkeze getirilir ve 1. Şaft yatağında 4. Şaft yatağına kadar eşzamanlı hassas son işleme yapılır
-Takım, merkezden kaçık olarak hızlı bir şekilde geri çekilerek çıkarılır.
Bu tip bir asimetrik doğrusal delik işleme, önceki doğrusal delik işleme çalışmalarının tüm avantajlarını taşır, yüksek maliyetli kaldırma işlevleri, engelleyici karşı rulmanlar veya kritik mekanizmalara gerek olmaksızın takımın her iki uçtan desteklenmesi ve yüksek kaliteli hassas delikler. Ayrıca geleneksel işleme merkezleri üzerinden yüksek hızda tam giriş ve çıkış hareketlerinin yapılmasına olanak sağlayarak iş sürecine verimlilik katar.
Doğal olarak, bu dış merkezli delik işleme barası çözümü ile birlikte sunulan ve bir Kennemetal çözümü olan değiştirilebilir kesici uçlarda gelişmiş düzeydedir. Yüksek hassasiyetli RI8 kesici uçlar yüksek ilerleme hızı sağlayan önceden tanımlanan vida dişi sırtlı konik sekiz kesme kenarına sahiptir. Çap 1 mikron hassasiyete kadar ayarlanabilir. Konik bağlama vidasının sağladığı yüksek bağlama kuvveti, her tür çökme etkisini önler.
Hem kesici uçlar ve hem de asimetrik delik işleme barası, kesici uçların doğrudan delik işleme barası gövdesine bağlanacak şekilde tasarlanmıştır. Bu özellik kartuş ihtiyacını ve kartuşların gerektirdiği ek tolerans ve alan ihtiyacını ortadan kaldırır.
Özetle; bu asimetrik doğrusal delik işleme çözümü sürdürülebilir işleme sağlamlığını ve iş süreci hızlarını artırır, takım bakımını azaltır ve kullanım süresini kısaltır; aynı zamanda CNC işleme merkezleri ile uyumlu olduğundan sorunsuz kullanılabilen, iş süreçlerinde iyileştirme arayışında olan tüm üreticilerin bir şeyler bulacağı bir çözüm.
Kennametal bara geometrisi, baraların dış merkezli bir hat üstünde işlenmemiş deliklerin içinden geçmesine olanak sağlar.