Genişletme İşlemi Delik Hassasiyetini ve Yüzey Kalitesini Nasıl Artırır?

Reaming Nedir?

Raybalama, boyutsal doğruluğu artırmak ve yüzey pürüzlülüğünü azaltmak amacıyla bir rayba ile delik duvarından çok ince bir metal tabakasının kaldırıldığı bir delik son işlemidir. Genellikle aşırı sert olmayan malzemelerdeki orta çaplı deliklerin son işleminde kullanılır ve aynı zamanda honlama veya alıştırma işlemlerinden önce bir hazırlık aşaması olarak da işlev görebilir. Makine ile raybalama, yüksek verimlilik ve düşük işgücü ihtiyacı sunarak seri üretime uygun hale getirir.

Genişletme işlemiyle IT9 ila IT7 hassasiyeti ve tipik olarak Ra 1,6 ila 0,8 µm aralığında bir yüzey pürüzlülüğü elde edilebilir. Bu performans, genişletici aletin özel geometrisi, küçük işleme payı ve düşük kesme hızından kaynaklanmaktadır.

Örneğin, aralıkları eşit olan ve Ra 1,6 yüzey pürüzlülüğü gerektiren altı adet Ø20H7 delik, raybalama için uygun adaylardır.

IT8 toleranslı bir delik genellikle tek bir rayma işlemiyle tamamlanabilir. IT7 toleranslı bir delik iki kez rayma işlemine tabi tutulmalıdır: önce delik boyutunun 0,05 ila 0,2 mm altında bir rayma ucu ile, ardından delik toleransına uygun bir son işlem rayma ucu ile. IT6 toleranslı bir delik ise üç kez rayma işlemine tabi tutulmalıdır.

Genişletme işlemi, konum hatalarını düzeltme konusunda sınırlı bir etkiye sahiptir; bu nedenle, gerekli konumun önceden önceki işlemlerle sağlanması gerekir. Yüksek eşmerkezlilik veya konum toleransı gerektiren bir delik, ön delme, delme, kaba genişletme işlemlerinden geçirildikten sonra genişletilebilir. Genişletme işleminden önce, delik yüzey pürüzlülüğü Ra 3,2 µm’nin altında olmalıdır.

Soğutma sıvısı, daha iyi bir yüzey elde edilmesine ve talaşların uzaklaştırılmasına yardımcı olur. Raybalama işlemi çok fazla ısı üretmediğinden, genellikle standart bir soğutma sıvısı yeterlidir.

Genişletici Yapısı ve Seçimi

Genişletici Yapısı

İşleme merkezlerinde genellikle standart makine raybaları kullanılır. Yaygın tipler arasında düz şaftlı, konik şaftlı ve kabuklu raybalar bulunur. Tipik çap aralıkları, düz şaftlı takımlar için Ø6 ila Ø20 mm, konik şaftlı takımlar için Ø10 ila Ø32 mm ve kabuk raybalar için Ø25 ila Ø80 mm'dir. Raybalar genellikle H7, H8 ve H9 hassasiyet sınıflarında mevcuttur.

Başlığın ilk kısmı, takımın kenarları yontulmamış bir deliğe girmesine yardımcı olan giriş pahı veya giriş kısmıdır. Bazı raybalar, kesme işleminin çoğunu gerçekleştiren konik bir kesme bölümü içerir. Genellikle 1° ile 15° arasında değişen küçük yarı açısı, merkezlemeyi kolaylaştırır ve ince talaşlar oluşturur.

Boyutlandırma bölümü, delik çapını düzeltir, delik duvarını pürüzsüzleştirir ve aleti yönlendirir. Silindirik kısmı, rayba çapını sabit tutar ve ölçüm yüzeyi sağlar. Arka kısımdaki hafif geriye doğru koniklik, delik duvarına karşı sürtünmeyi azaltır.

Rayba Çapının Belirlenmesi

Delik hassasiyeti, öncelikle rayba boyut hassasiyetine bağlıdır. Yeni bir standart silindirik rayba genellikle taşlama payı içerir ve yüzey kalitesi yetersiz olabilir. Bu nedenle, IT8’den daha hassas delikler açmadan önce, raybanın çapı istenen boyuta taşlanmalıdır.

Genişletilmiş bir delik genişleyebilir veya daralabilir ve bu davranış için tek bir evrensel tolerans değeri bulunmamaktadır. Pratik bir boyutlandırma yöntemi şöyledir:

• Genişletici taban çapı = delik taban çapı.
• Üst sapma = delik çapı toleransının üçte ikisi.
• Daha düşük sapma = delik çapı toleransının üçte biri.

Toleransı +0,021/-0 mm olan bir Ø20H7 delik için, rayba temel çapı Ø20 mm, üst sapma 2/3 × 0,021 = 0,014 mm ve alt sapma 1/3 × 0,021 = 0,007 mm'dir. Bu nedenle, seçilen rayba çapı Ø20 mm olup, sapmaları +0,014/+0,007 mm'dir.

Diş Sayısının Seçilmesi

Rayba, çok kenarlı bir alettir ve diş sayısı, delik çapına ve hassasiyete bağlıdır. Standart raybalar 4 ila 12 dişli olur. Diş sayısının fazla olması, imalat ve bileme işlemlerini zorlaştırır, sabit bir çapta diş mukavemetini azaltır, talaş boşluğunu kısıtlar ve talaş birikmesine, duvar çiziklerine veya kenar kırılmalarına neden olabilir. Diş sayısının az olması ise stabiliteyi azaltır, diş başına yükü artırır ve geometrik hata olasılığını yükseltir.

Genişleticiler düz veya sarmal dişlere sahip olabilir. Sol yönlü oluklara sahip bir sarmal genişletici, sarmal yapısı talaşları deliğin dibine ve deliğin ötesindeki açık alana doğru ittiği için açık delikler için uygundur. Kör delikler için uygun değildir.

Genişletme Parametrelerinin Seçilmesi

Genişletme Payı

Genişletme payı, genişletme işlemi için ayrılan malzeme derinliğidir. Bu pay, genellikle havşa açma veya delme işlemlerinde kullanılan paydan daha küçüktür. Aşırı genişletme payı, kesme basıncını artırır, genişleticiye zarar verebilir ve yüzey kalitesinin düşmesine neden olur. Genişletme payı büyük olduğunda, kaba ve ince genişletme işlemleri ayrı ayrı yapılmalıdır.

Yetersiz pay, aletin erken aşınmasına neden olabilir, normal kesmeyi engelleyebilir ve ayrıca yüzey kalitesini bozabilir. Tipik bir pay 0,1 ila 0,25 mm arasındadır ve daha büyük deliklerde 0,3 mm’yi aşmamalıdır. Genel bir öneri, oyucu çapının 1% ila 3%'si kadarını çap yönlü malzeme olarak ayırmaktır.

İlerleme Hızı

Genişletme ilerlemesi genellikle delme ilerlemesinin iki ila üç katıdır. Daha yüksek ilerleme, genişleticinin sürtünmek yerine kesmesini sağlar; ancak ilerleme arttıkça yüzey pürüzlülüğü Ra da artar.

İlerleme mesafesi çok düşükse, radyal sürtünme artar. Bu durumda oyucu hızla aşınır, titreme yapabilir ve delik yüzeyinde pürüzler bırakabilir.

Mil Hızı

Tüm kesme parametreleri raybalama yüzey pürüzlülüğünü etkiler, ancak kesme hızı en büyük etkiye sahiptir. Orta karbonlu çelikte yüksek hız çeliğinden yapılmış bir rayba ile yaklaşık Ra 0,63 değeri elde etmek için, birikmiş kenar oluşumunun önlenmesi amacıyla kesme hızı 5 m/dk’yı aşmamalıdır. Dökme demir talaşları parçacıklara ayrılır ve birikmiş kenar oluşumu kolay olmadığından, hız 8 ila 10 m/dk'ya çıkarılabilir.

Genel bir başlangıç noktası, aynı malzemede delme hızının üçte ikisine eşit bir raybalama mili hızıdır. Örneğin, delme işlemi için 500 dev/dk kullanılıyorsa, makul bir raybalama hızı 500 × 0,660 = 330 dev/dk olur.

Genişletme İşlemi için Hazır Döngü Kullanımı

Genişletme işlemi, diğer delik açma işlemlerine benzer. Kör deliklerde delme işleminin ardından genişletme yapılır; ancak delikte kalan talaşlar genişleticiye zarar verebilir. Bu nedenle, operatörün tüm talaşları temizleyebilmesi için genişletme işleminden önce bir M00 program durdurma komutu kullanılmalıdır.

Genişletme programlarında da hazır döngüler kullanılır. FANUC kontrol sistemlerinde genişletmeye özel bir döngü tanımlanmamıştır; ancak G85, deliğe giriş ve çıkışta aynı ilerleme hızının kullanılması nedeniyle bu işlem için uygundur.