Krank Mili İşleme Süreci Planlaması: İlkeler ve Referans Noktası Seçimi

Krank Mili Üretim Planlama İlkeleri ve Referans Noktası Seçimi

Süreç-Güzergâh Tasarım İlkeleri

1. Öncelikle referans noktalarını belirleyin: İşlem planlamasında, mümkün olduğunda ilk veya ikinci işlemde krank milinin hassas referans noktaları işlenmelidir. Böylece sonraki işlemlerde bu hassas referans noktaları kullanılarak parçanın konumu belirlenebilir ve diğer yüzeylerin doğruluğunun sağlanması kolaylaşır.
2. Delik açılmadan önce makine yüzeyleri: Krank mili muylularında veya flanş yüzeylerinde delik açılması gerektiğinde, önce muyluları ve flanş yüzeylerini işleyin, ardından bu yüzeylerdeki delikleri işleyin. Bu, deliklerin hassasiyetini sağlamayı kolaylaştırır.
3. İkincil yüzeylerden önce makinenin ana yüzeylerini işleyin: İşlem planlaması, ana muyluların ve krank pimi muylularının önemli yüzeylerine odaklanmalıdır. İkincil yüzeyler, bu işlemlerin arasına eklenebilir.
4. Son işlemden önce kaba işleme, kaba ve ince işleme ayrı olarak yapılır: Kaba işleme ile ince işlemenin birbirinden ayrılmasının amaçları şunlardır.
   1. İşleme kalitesini sağlamak: Kaba işleme sırasında, geniş işlenecek malzeme payı yüksek kesme kuvvetlerine ve kesme ısısına neden olur. Bu nedenle işleme sistemi elastik deformasyona, termal deformasyona ve yüksek iş parçası kalıntı gerilimine maruz kalır. Kaba işleme, yüksek hassasiyet veya düşük yüzey pürüzlülüğü sağlayamaz. Parça kalite gereksinimlerini karşılamak için sonraki işlemlerde kesme parametreleri ve işleme hataları kademeli olarak azaltılmalıdır. Kalan iç gerilime sahip ham parçalarda, kaba işleme bu gerilimi yeniden dağıtabilir ve zamanla deformasyona neden olabilir. Kaba işleme ile ince işlemeyi birbirinden ayırmak, gerilime bağlı deformasyonun ince işleme üzerindeki etkisini önler; kalan deformasyon da sonraki ince işleme adımlarında ortadan kaldırılabilir.
   2. Boşluk kusurlarını erken tespit edin: Kaba işleme, büyük bir işleme payını ortadan kaldırır ve hammadde kusurlarını erken aşamada ortaya çıkararak, zamanında hurdaya ayrılmasını veya onarılmasını sağlar ve işleme sürecinin devam etmesinden kaynaklanacak israfı önler.
   3. Takım tezgahlarını doğru şekilde kullanın: Kaba işleme aşamasında yüksek güç ve rijitliğe sahip ancak orta düzeyde hassasiyete sahip makineler kullanılabilirken, ince işleme aşamasında yüksek hassasiyetli makineler kullanılır. Bu sayede her bir makinenin kapasitesi tam olarak değerlendirilir. Kaba işleme ile ince işlemenin ayrılması, hem tek yüzeyli işlemlerde hem de parçanın tamamının işlenmesinde geçerlidir. Modern otomotiv ham parçalarının döküm ve dövme hassasiyetinin sürekli iyileşmesi ve toplam malzeme payının azalmasıyla birlikte, kaba işleme ve ince işleme aşamaları arasındaki ayrım giderek daha az belirgin hale gelmektedir.
5. Isıl işlem ve yüzey güçlendirme süreçlerini mantıklı bir şekilde düzenleyin.
6. Krank milleri ince parçalar olduğundan, işleme sırasında meydana gelen deformasyon en aza indirilmelidir. Krank mili işleme planlaması genellikle şu ilkelere göre yapılır: kaba işleme, ince işlemeden önce; referans noktası, diğer özelliklerden önce; yüzeyler, deliklerden önce; ana yüzeyler, ikincil yüzeylerden önce; ve ana muylular, krank pimi muylularından önce.

Bir süreç planı hazırlanırken, üretim programıyla uyumluluk, en iyi ekonomik sonuç ve üretim programına uygun yeni süreç ve teknolojilerin aktif olarak benimsenmesi gibi ilkelere de dikkat edilmelidir.

Bir üretim planı temel olarak üç kriter üzerinden değerlendirilir: kalite, maliyet ve teslim süresi.

Genel Süreç - Güzergâh Geliştirme

Tek parça krank mili için başlıca hammadde olarak dövme çelik ve sfero döküm kullanılır. Yaygın üretim süreçleri şunlardır:

• Dövme çelik krank mili: ham parça hazırlığı, dövme, normalleştirme, kaba işleme, yüzey sertleştirme ve temperleme ile son işleme.
• Nodüler dökme demir krank mili: döküm, normalleştirme, temperleme, kaba işleme, yüzey sertleştirme ve temperleme ile ince işleme.

Kaba İşleme Süreci Geliştirme

Krank milinin kaba işleme yöntemleri arasında tornalama, iç frezeleme, tornalama-broşlama ve tornalama-tornalama-broşlama sayılabilir. Bu dört yöntem de günümüzde kullanılmaktadır. Seçilecek yöntem, ürüne, üretim hacmine, takt süresine, proses gerekliliklerine ve yatırım maliyetine bağlıdır.

Dönüyorum: en yüksek düzeyde çok yönlülük sunar. İç frezeleme: Özellikle işlenecek parçada bol miktarda işleme payı olduğunda, krank pimi muylularının ve krank gövdesi yanlarının işlenmesine uygundur. Döner broşlama: hammaddeye yüksek talepler getirir ve ürün değişikliklerine uyum sağlamakta zorlanır; bu nedenle tek bir ürünün yüksek hacimli üretimi için uygundur. Dönme-dönme broşlama: torna ve tornalama-broşlamayı birleştirir; hassasiyeti tornalama-broşlama seviyesine ulaşır, verimliliği iç frezelemeden daha düşüktür ve esnekliği ise tornalama-broşlama ve iç frezelemeden daha yüksektir.

4H krank milinde kaba işleme için tornalama ve iç frezeleme yöntemleri bir arada kullanılmaktadır.

Taşlama Süreci Geliştirme

Taşlama sırası ve işleme kalitesi: Ana muyluların mı yoksa krank pimi muylularının mı önce taşlanacağı konusunda kesin bir cevap yoktur.

1. Ana muylu taşlamasının ardından krank pimi muylu taşlaması: Krank pimi taşlamasından kaynaklanan gerilim salınımı, ana muylunun eksantriklik değerinin tolerans sınırlarını aşmasına neden olabilir ve bu durumun kontrol edilmesi zordur.
2. Krank pimi yuvasının taşlanması ve ardından ana yuvanın taşlanması: Referans noktasının dönüştürülmesi, krank yarıçapı hatasının tolerans sınırlarını aşmasına neden olabilir; bu durumun kontrol edilmesi zordur ve ek ekipman gerektirir.

Krank mili muylularının kaba işleme ve su verme teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte, taşlama payı önemli ölçüde azalmıştır. Taşlama deformasyonu ve taşlama gerilimi daha düşük seviyededir; muyluların hassas taşlaması tek geçişte tamamlanabilmekte, bu da yarı-son taşlama aşamasını ortadan kaldırarak süreci basitleştirmektedir.

Özellikle geniş itme yüzeylerinde taşlama çatlakları ve yanıkları, ana muylu salgısı ile radyal salgı, krank yarıçapı ve paralellik dahil olmak üzere krank pimi muylularının ana muylulara göre konum doğruluğu, taşlama işlemi tasarımında dikkate alınması gereken temel hususlardır.

Üretim süreci açısından bakıldığında, krank pimi yuvası taşlama kuvvetinin krank mili deformasyonu üzerindeki etkisi, izin verilen ana yuva salgısı sınırları içinde kontrol edilebiliyorsa, ana yuvaları krank pimi yuvalarından önce taşlamak, basit bir süreç ve düşük yatırım gerektiren optimize edilmiş bir yöntemdir. Yalnızca proses konumunu belirlemek için kullanılan işlemler, katma değer yaratmayan faaliyetlerdir ve azaltılmalı veya ortadan kaldırılmalıdır.

Krank Mili Konumlandırma - Referans Noktası Seçimi

4H motor krank milini örnek olarak ele alırsak, bu krank milinde dört krank pimi yuvası ve beş ana yuva bulunmaktadır. Sıralı bir motor krank milinde radyal referans noktası seçimi için, her iki uçtaki merkez delikler veya ana muylular (örneğin, birinci ve beşinci ana muyluların merkezlerini birleştiren çizgi veya iki merkez deliği birleştiren çizgi) radyal referans noktası olarak kullanılabilir.

Birkaç eksenel referans noktası mevcuttur. Eksenel hareketi sınırlamak ve eksenel kuvvetlerin neden olduğu eksenel kaymayı önlemek için, dördüncü ana muylunun omuzu (itme yüzeyi) ile flanş muylunun uç yüzeyi eksenel referans noktaları olarak kullanılır.

Krank mili karmaşık bir parça olduğu için, birinci ana muyludaki denge ağırlığı üzerindeki açısal yerleştirme çıkıntısı, birinci krank pimi muylusu ve flanştaki yerleştirme delikleri gibi çeşitli açısal yerleştirme referans noktalarına da sahiptir.

1. 4H krank milinin kaba referans noktasının seçimi: Krank mili ham parçaları genellikle kavislidir. Her iki uçtaki merkez deliklerin, uç yüzlerin geometrik merkezlerine açılmasını sağlamak için, radyal yöndeki kaba referans noktası, her iki uca yakın muyluların dış çaplarından seçilir. Eksenel konumlandırma referans noktası ise üçüncü ana muylunun her iki yanındaki omuzlardır. Üçüncü ana muylunun her iki yanındaki krank kolları krank milinin ortasında yer aldığından, bunların kaba referans noktası olarak kullanılması diğer krank kollarındaki konum hatasını azaltır. Birinci ana muylunun denge ağırlığı üzerindeki açısal işlem çıkıntısı, açısal kaba referans noktası olarak seçilir.
2. 4H krank milinin hassas referans noktasının seçimi: Krank milinin yüzeyi karmaşık olduğu için, birden fazla hassas referans noktası bulunmaktadır. İşleme süreci boyunca bunlardan ikisi kullanılır: en önemlisi her iki uçtaki merkez deliklerdir; diğeri ise birinci ve beşinci ana muylular. Merkez delikleri, flanş-muzun uç yüzü ve dördüncü ana muzun omuzu veya itme yüzü dahil olmak üzere birkaç eksenel hassas referans noktası da mevcuttur. Açısal hassas konumlandırmanın çoğu, ana ve krank pimi muylularını taşlama sırasında dönme serbestliğini kısıtlamak için flanştaki işlem deliklerini kullanır. Birinci krank pimi muylusu da zaman zaman açısal konumlandırma referans noktası olarak kullanılır.