CNC tornada veya frezede karbür elmas ucun beklenenden erken kırılması her zaman “uç kalitesiz” anlamına gelmez.
Yanlış kesme değerleri, titreşim, takımın fazla dışarıda bağlanması, yanlış uç geometrisi, talaş kontrolü veya takım tutucudaki bir problem aynı sonucu doğurabilir.
Üstelik kırılan ucun yerine yenisini takmak, asıl neden bulunmadıysa çoğu zaman sorunu çözmez.
Bu rehberde karbür kesici uçların kırılmasına neden olan 8 yaygın problemi, belirtilerini ve ilk olarak neleri kontrol etmeniz gerektiğini inceleyeceğiz.
İlerleme değeri kullanılan kesici ucun ve uygulamanın taşıyabileceğinden yüksek olduğunda kesici kenara aşırı mekanik yük binebilir.
Özellikle kesmeye giriş, kesintili kesim veya rijitliğin düşük olduğu uygulamalarda bu durum kesici kenarda büyük kopmalara ya da ani kırılmaya yol açabilir.
Belirtiler: Kesici kenarda büyük parça kopması, ani kırılma veya çok kısa takım ömrü.
Ne yapılabilir?
İlerlemeyi kontrollü şekilde azaltın ve üreticinin ilgili uç/geometri için önerdiği aralıkları kontrol edin.
Ancak ilerlemeyi gereğinden fazla düşürmek de her zaman çözüm değildir. İlerleme çok düşük olduğunda kesici kenar etkin biçimde kesmek yerine daha fazla sürtünmeye başlayabilir.
Kesme hızı yükseldikçe kesme bölgesinde oluşan sıcaklık da genel olarak artar.
Kullanılan karbür kalitesinin, kaplamanın ve işlenen malzemenin uygun çalışma aralığının dışına çıkılması hızlı aşınmaya, kesici kenarın zayıflamasına ve sonuçta kırılmaya yol açabilir.
Burada önemli bir hata şudur:
Bir malzemede çalışan Vc değerini başka bir malzemeye doğrudan uygulamak.
Çelikte başarılı olan kesme hızı, paslanmaz çelikte veya nikel esaslı süper alaşımlarda uygun olmayabilir.
Belirtiler: Hızlı yan yüzey aşınması, krater aşınması, kesici kenarda deformasyon ve ardından kırılma.
Ne yapılabilir?
İş parçası malzemesine, kesici uç kalitesine ve üreticinin tavsiye ettiği kesme aralığına göre Vc değerini yeniden değerlendirin.
Takım çıkıntısı arttıkça sistemin rijitliği azalabilir ve kesme kuvvetlerinin oluşturduğu eğilme/titreşim etkisi büyüyebilir.
Bu nedenle mümkün olduğunda:
Takımı işi yapabilecek en kısa çıkıntıyla bağlamak genellikle daha rijit bir kesme sistemi sağlar.
Özellikle iç çap tornalama ve uzun parmak frezelerde takım çıkıntısının etkisi çok daha belirgin hale gelebilir.
Belirtiler: Titreşim sesi, yüzeyde dalgalanma, kesici kenarda küçük kopmalar ve kararsız takım ömrü.
Ne yapılabilir?
Takım çıkıntısını mümkün olduğunca azaltın. Takım tutucuyu, bağlama sistemini ve iş parçasının rijitliğini de kontrol edin.
Her karbür kalite her malzemede aynı performansı göstermez.
Kesici takım seçiminde ISO malzeme grupları önemli bir başlangıç noktasıdır.
| ISO grubu | Temel malzeme grubu |
|---|---|
| 🔵 P | Çelik |
| 🟡 M | Paslanmaz çelik |
| 🔴 K | Dökme demir |
| 🟢 N | Demir dışı malzemeler |
| 🟠 S | Isıya dayanıklı süper alaşımlar ve titanyum |
| ⚪ H | Sertleştirilmiş malzemeler |
Fakat yalnızca ISO harfine bakmak da yeterli değildir. Aynı malzeme grubunda bile kaba işleme, finiş, sürekli kesim ve darbeli kesim için farklı kalite ve geometriler gerekebilir.
Ne yapılabilir?
Önce işlenen malzemeyi doğru belirleyin. Ardından uygulamaya uygun karbür kaliteyi, geometriyi ve talaş kırıcıyı seçin.
Titreşim her zaman kesici ucu tek seferde kırmaz.
Bazen kesici kenarda önce küçük mikro kırılmalar oluşur. Kesme devam ettikçe bu hasar büyür ve sonunda ucun büyük bölümü kırılabilir.
Titreşimin birçok nedeni olabilir:
Uzun takım çıkıntısı, zayıf bağlama, uygun olmayan kesme değerleri, fazla kesme derinliği, iş parçasının rijit olmaması veya uygun olmayan uç geometrisi.
Burada sık yapılan bir hata da titreşim görüldüğünde otomatik olarak sadece devri düşürmektir.
Titreşimin çözümü her zaman “devri düşürmek” değildir.
Titreşim sistemin doğal frekanslarıyla ilişkili olduğundan, bazı uygulamalarda farklı bir devir bölgesine geçmek daha iyi sonuç verebilir.
Özellikle tornalamada uzun ve kontrolsüz talaşlar ciddi problem oluşturabilir.
Talaş kesme bölgesinden düzgün uzaklaşmadığında iş parçasına, takım tutucuya veya tekrar kesici uca temas edebilir.
Bu durum hem yüzey kalitesini bozabilir hem de kesici kenara mekanik yük bindirebilir.
Ne yapılabilir?
Talaş kırıcı geometrisini, ilerlemeyi, kesme derinliğini ve soğutma koşullarını birlikte değerlendirin.
Burada önemli bir nokta vardır:
Talaş kırıcı yalnızca uç üzerindeki geometrik bir şekil değildir. Doğru ilerleme ve kesme derinliği aralığında çalışması gerekir.
Yanlış çalışma aralığında çok iyi bir talaş kırıcı bile istenilen talaş kontrolünü sağlayamayabilir.
Kama kanalı, çapraz delik, döküm yüzeyi veya düzensiz yüzey gibi uygulamalarda kesici uç sürekli malzemeye girip çıkar.
Her giriş ve çıkış kesici kenarda mekanik ve termal yük değişimi oluşturabilir.
Çok keskin ve hassas bir geometri iyi yüzey kalitesi sağlayabilir; fakat darbeli uygulamalarda yeterli kenar dayanımını sağlamayabilir.
Ne yapılabilir?
Kesintili kesime daha uygun, daha tok bir kalite ve daha dayanıklı bir kesici kenar geometrisi değerlendirin. Bağlama rijitliğini de mutlaka kontrol edin.
Bu en sık gözden kaçan nedenlerden biridir.
Uç yuvasında çok küçük bir talaş kalmış olabilir. Altlık hasarlı olabilir. Vida veya baskı elemanı görevini düzgün yapmıyor olabilir. Takım tutucunun uç cebi aşınmış veya darbe almış olabilir.
Böyle bir durumda yeni takılan kesici uç yuvasına doğru şekilde oturmayabilir.
Sonuç:
Yeni taktığınız uç bile kısa sürede tekrar kırılabilir.
Bu nedenle tekrarlayan kırılmalarda yalnızca kesici ucu değiştirmek yerine;
uç yuvasını, altlığı, sıkma elemanlarını ve takım tutucuyu da kontrol edin.
| Gördüğünüz problem | İlk kontrol edilecek noktalar |
|---|---|
| Uç aniden büyük parça halinde kırılıyor | İlerleme, darbe, bağlama |
| Kesici kenarda küçük kopmalar oluşuyor | Titreşim, takım çıkıntısı, rijitlik |
| Uç hızla aşınıp ardından kırılıyor | Vc, uç kalitesi, işlenen malzeme |
| Uzun talaşlar uca dolanıyor | Talaş kırıcı, ilerleme, kesme derinliği |
| Uç sürekli aynı noktadan kırılıyor | Takım tutucu, altlık, kesmeye giriş |
| Yeni takılan uç kısa sürede tekrar kırılıyor | Uç yuvası, altlık, bağlama |
| Paslanmazda takım ömrü çok kısa | Uç kalitesi, Vc, ilerleme ve geometri |
Kesici uç kırıldığında yapılacak en kolay şey yeni bir uç takmaktır.
Fakat kırılmanın sebebi ortadan kaldırılmadıysa yeni uç da aynı koşullarda çalışacaktır.
Bu nedenle kırılan ucu çöpe atmadan önce kesici kenara bakın. Nasıl aşındığını, nereden kırıldığını, talaşın şeklini ve işlenen yüzeyi inceleyin.
Bunların her biri problemin kaynağı hakkında bilgi verir.
Kesme değerleri yalnızca işlenen malzemeye göre belirlenmez. Kesici uç kalitesi, geometri, kaplama, takım tutucu, tezgâh ve parça rijitliği, soğutma ve kesme koşulları birlikte değerlendirilmelidir.
Üreticinin ilgili ürün için verdiği kesme değerleri ve uygulama tavsiyeleri öncelikli referans olarak kullanılmalıdır.