DİŞLİLER ve İMALATI
Dişli Çeşitleri, Kullanılma Amaçları ve Özellikleri
Modern makinelerin dizaynlarında dişliler çok büyük ölçüde kullanılmaktadır. günlük hayatta saatlerden uçak transmisyon elemanlarına birçok uygulamada kullanılmaktadır. Mekanik gücün naklinde çeşitli mühendislik ve maliyet avantajlarını bir arada sunarlar. Bu dişliler, diş profillerine ve diş boylarına göre çok değişik tiplerde oldukları gibi küçük aletlerdeki ufak dişlilerden ağır endüstride kullanılan çok büyük dişlilere kadar çeşitli büyüklüklerde de olurlar.
Şekil: düz dişli çark geometrisi
A-)Düz,Helis ve Konik Dişlilerin Ana İmal Metotları
Dişli imal metodunun seçimi;temelde dişlilerin çeşitli elemanları için kabul edilmiş hassasiyet standartlarına ve aynı zamanda dişli düzeninin çalışmasında istenen şartlara yani dişlinin kullanılma amacına göre yapılır.
Bu esaslara göre bütün dişli düzenleri şu gruplara ayrılabilir.
1.Yüksek güç değerleri ve hızları olan güç iletim dişlileri. Ana şart yüksek verim katsayısının sağlanmasıdır.
2.Orta hızlarda çalışan ağır endüstri ve nakliyat dişlileri.Ana şart güvenilirlik ve düzgün çalışmasıdır.
3.Takım tezgâhlarındaki güç iletim dişlileri. Aranan şartlar sabit dişli oranının ve düzgün çalışmanın sağlanmasıdır.
4.Otomotiv endüstrisinde kullanılan aktarma dişlileri. Aranan şartlar düzgün ve kolay çalışmanın yanında sessiz bir çalışma sağlamaktır.
5.Hassas aletlerdeki kinematik iletim dişlileri. Aranan şartlar sabit dişli oranının sağlanması ve dişlilerde boşluk bulunmamasıdır.
S.S.C.B. standartlarının kabul ettiği hassasiyet derecelerine göre bu şartlar, yüksek mühendislik şartlarının yerine getirilmesini gerektirenlerden daha az gerektirenlere doğru sıralanmaktadırlar. Böylece, imalat şartlarının diferansiye edilmesi ve hassasiyet derecelerinin bir araya getirilmeleri mümkün olmaktadır.
Dişliler çok çeşitli takım tezgahlarında işlenip,imal edilirler.Dişli imalatında uygulanan iki genel metottan biri profille işleme ve diğeri türetmeli işleme dir.
Profille işleme metodunda kesici takıma dişler arasındaki boşluğun şekli verilmiştir ve parça işlenirken bu şekil işlenen yüzey üzerine kopya edilmiş olur.
Profille işleme metodunda dişliler şöyle kesilirler.
1.Üniversal yatay milli düz freze tezgahında profil verilmiş disk veya parmak freze çakıları kullanarak dişler sırasıyla freze edilirler;
2.Bütün diş boşlukları aynı anda planya edilirler;
3.Bütün diş boşlukları aynı anda sıyrılırlar;
4.Dairesel sıyırma yapılır.
Dişli imalatında profille işleme metodu,türetmeli işleme metoduna göre genellikle daha az hassasiyet sağlar.Bunun da ötesinde,yukarıda belirtilen ilk metotta üretim kapasitesi düşüktür ve sadece onarım işleri ve benzerlerinin gerektirdiği parça imalatı için kullanılması uygundur.Diğer metot ise,sadece seri imalatta ekonomik yönden uygun görülebilecek karmaşık takım tezgahlarını gerektirir.
Büyük parti ve seri imalatta çok yaygın olarak kullanılanı,türetmeli işlemenin çeşitli şekilleridir;dişli azdırma,döner ve kremayer tipi kesici takımlarla dişli planyası;gider-gelir kesici takımlarla veya alın freze çakısı tipinde kesici takımlarla dişli türetilmesi ve dişlilerin sıcak haddelenmesi.
Türetmeli işlemede,kesici takım dişli kaba parçasına oturur ve kesici takımla kaba parçanın uyumlu bağıl dönüş hareketleri sırasında dişler yapılır.
Azdırma usulünde ise,azdırma dişlilerin kesici ağızlarının düz kenarları,azdırma ekseni yönünde trapez şeklindedirler ve dişlinin dişlerini sıralı olarak keserler.
a- Dişli azdırma:
Düz ve helis dişlilerin dişli azdırma çakısıyla işlenmeleri en yaygın olarak kullanılan metodlardan biridir.Dişli azdırma çakısı bir döner kesici takımdır,bunun dişleri bir sonsuz vidanın dişi gibi helezoni bir yol izleyerek dizilmiştir;eksen boyunca kesit alındığında bu dişler bir kremayer görüntüsü verirler.Kesici ağızlar,helezoni vida dişine dik olarak açılmış helezoni oluklar serisiyle meydana getirilmişlerdir.
Bir kremayer,diş sayısı ne olursa olsun aynı modülle işlenmiş bir dişliye tam olarak oturabilir.O halde bir dişli azdırma çakısı da istenilen sayıda dişe sahip dişlileri aynı hassasiyetle işleyebilir.Bu dişli azdırma usulünün en büyük avantajlarından biridir.
Dişli azdırma işleminde,dişli azdırma çakısı ve dişli kaba parçası,sonsuz vida dişli düzeninin aşağıda verilen dişli oranına eş olan bir zaman bağıntısına göre aynı anda dönerler:
İ=nh/ng=Zg/Zh
burada nh ve ng =dişli azdırma çakısının ve dişli kaba parçasının hızları (dev/dak)
Zh=dişli azdırma çakısının vida ağzı sayısı
Zg=dişlinin diş sayısı
Dişli azdırma işleminde,dişli azdırma çakısı döner ve kaba parçanın dönüşüne uygun olarak dişli eksenine paralel ilerletilir.Dişli azdırma çakısının ekseni,dişli kaba parçasının üst yüzüne göre,çakının bölüm dairesi üzerindeki helis açıya eşit bir açıyla eğik duruma getirilir.Azdırma çakısının kaba parça eksenine göre yaptığı ilerleme dişlerin bütün boyda yavaş yavaş açılmalarını sağlar.Kesme işlemi dişli kaba parçasının bir ucundan diğer ucuna kesintisiz devam eder ve çakının çok sayıda kesici dişi aynı anda operasyonda bulunur.Azdırma usulünün en üretgen dişli imalat metotlarından biri oluşunun nedeni budur.
Dişli azdırma çakısı ya dişliyi tek bir pasoda işlemek üzere tam diş yüksekliğine ayarlanır veya 8 mm den büyük modüllü dişlilerin iki pasoda işlenmeleri için birinci pasoda diş yüksekliğinin 0,6 sına,ikinci pasoda 0,4 üne ayarlanır.Bölme dairesi üzerinde diş kalınlığında 0,5-1 mm arasında bir işleme payı da ince işleme için bırakılır.Basit dişli azdırma çakıları ile standart veya değiştirilmiş profiller kesilebilir.İkinci halde değiştirme koşullarına göre azdırma çakısı ile dişli kaba parçasının merkezleri arasındaki uzaklık ya arttırılır veya azaltılır.
Dişlilerin azdırmalarında,özellikle büyük çaplı azdırma çakıları kullanıldığında,yaklaşma sırasında büyük zaman kaybı olur,çünkü azdırma çakısı çapı arttıkça yaklaşım boyu da artar.Orta modüllü düz dişlilerin azdırılmalarında yaklaşım zamanı işleme zamanının %30-40 ı kadardır.
Dişli azdırma çakıları hem düz hem helis dişlilerin yapımında kullanılırlar.İkinci halde dişli azdırma çakısı,dişli yüzüne göre;şartlara bağlı olarak dişli helis açısıyla azdırma çakısı vida dişi açılarının toplamına veya farklarına eşit bir açısal konuma getirilir.
En yaygın kullanılan dişli tezgahı,düz,helis ve sonsuz vida dişlilerini işleyebilen dişli azdırma tezgahıdır.
b- Konik dişlilerin yapılışı:düz dişleri bulunan konik dişliler,genellikle iki adet git,gel hareketli kesici takımları bulunan konik dişli tezgahlarında işlenirler.
c-Helis konik dişlilerin yapılışı:Yüksek hızlı makinelerde bir çok nedenle düz konik dişlilerin,dişleri eğrisel olan dişlilerle değiştirilmeleri gerekir.Bunlar daha düzgün ,sessiz ve verimli çalışırlar.
model: ghb300
2.2. Sonsuz Vida ve Sonsuz Vida Dişlisinin İşleme Metotları
Sonsuz vida-dişli çiftinin iki elemanı,eksenleri birbirlerine göre dik konumda olan sonsuz vida ve sonsuz vida dişlisidir.
Sonsuz vidalar ya silindirik veya çift-sarmalı tipte olurlar. Bu ikinci saat camı veya Hindley sonsuz vidası olarak da bilinir.
Eksen boyunca basit kesit alındığında silindiril sonsuz vidanın dişleri düz veya eğrisel yan yüzlü dişli kremayerine benzer.Çift sarmalı sonsuz vidanın eksenel kesiti ise düz yan yüzlü dişleri bulunan dairesel hale getirilmiş bir kremayer gibidir.
Silindirik sonsuz vidaların içinde en yaygın olarak kullanılanı,eksenel kesitte düz kenarlı dişleri bulunanıdır;bu trapez dişli vidayı andırır.Bu sonsuz vidanın helis yüzeyi,sonsuz vida eksenine göre eğimli bir doğrunun bu eksen etrafında döndürülmesi ve aynı anda ileri doğru yürütülmesiyle elde edilir.
Silindirik sonsuz vidanın bir diğer tipi de evolvent sonsuz vidadır..Bu,yan yüzleri,helikoid diye adlandırılan helisel yüzeyler şeklinde vida dişlerine sahiptir.Diş yan yüzünün eksene dik düzlemle kesişme çizgisi bir evolventtir.Bu,sonsuz vidaya ismini vermiş bulunmaktadır.
Evolvent sonsuz vidalı dişli düzeni yüksek hız ve yük şartlarında çalışan kritik dişli çiftlerinde sık sık kullanılır.Bununla beraber bu tip dişli çiftlerinin imalatı,özel teçhizat ve karmaşık teknikleri gerektirir.
Dişlileri Hassas İşleme Metotları
Dişlilerin hassas işlenmeleri;raspalama,taşlama,lepleme gibi talaş kaldırma şeklinde yapılanlarla,talaşsız yapılan parlatma işlemleri olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar.Dişli dişlerinin yuvarlatılması,pah kırılması ve çapak temizleme şeklindeki operasyonlar da talaş kaldırma tipindedirler.
Dişli raspalama, düz ve helis dişlilerin işlenmelerinde uygulanır.Bu,dişlinin kesilme işlemini izler ve sertleştirmeden önce yapılır.Dişli planyası,bir dişliye benzeyen veya iş parçası dişliye çalışan bir kremayer şeklindeki kesici takımla diş profilinden 0,1-0,25 mm arasında bir işleme payının kaldırılması esasına dayanmaktadır.Döner raspalama çakısı veya kremayer raspalama bıçağı diye adlandırılan kesici takımın her bir dişine,bir kesici ağızlar serisi meydana getirmek üzere tırtıl şekil verilmiştir.
Düz dişlilerin hassas işlenmelerinde kullanılan döner raspalama çakıları,150 lik helis açılı dişlere sahiptir;helis dişliler için kullanılanların ise düz dişleri vardır
DİŞLİ ÇARKLARIN İŞLENMESİ
Freze tezgahlarının, dişli açmada yetersiz kalmalarından ya da diş açma işini istenen kalitede yapamamalarından ötürü azdırma tezgahlarının önemi daha belirginleşmiştir. Azdırma tezgahları, yuvarlanma metodu ile dişli çark açan özel tezgahlardır .
Azdırma Tezgahlarının Tanıtımı.
Freze tezgahlarının, dişli açmada yetersiz kalmalarından ya da diş açma işini istenen kalitede yapamamalarından ötürü azdırma tezgahlarının önemi daha belirginleşmiştir. Azdırma tezgahları, yuvarlanma metodu ile dişli çark açan özel tezgahlardır. Bu tezgahlar sayesinde, dişli çarklarda arzulanan düzgünlük ya da kalite elde edilmiş olur. Azdırma tezgahı adını azdırma frezesi denilen kesici ucundan-çakısından almıştır. Azdırma frezeleri, sağ ve sol yönlü olarak yapılan özel kesicilerdir. Görünümleri vida biçimindedir ancak azdırma tezgahında her modülden tek çakı olarak bulunur ve bir tezgah tüm modülleri açamaz. Tezgahın kapasitesine göre modülleri de sınırlı olur. Örneğin; 0.5, 0.75, 1, 1.25, 1.5, 1.75, 2 gibi.Azdırma takımlarında dişlerin sırtı tornalanmış ve taşlanmış yüzeyleri vardır. Büyük takımlarda talaş oyuklarına helis verilerek dişlerin sürekli bir şekilde kavranmaları ve işlenen yüzeylerden kesintisiz olarak ayrılmaları sağlanır. Bu şekilde titreşimler de önlenmiş olur. Azdırma tezgahında işlenecek parçaya göre çeşitli tipte çakılar kullanılabilir. En yaygın olan çakı ise hava çeliğinden yapılan çakılardır. Ayrıca, titanyum alaşımlı zincir dişli çakılar ise daha sağlam oldukları için işleme kapasitesini yaklaşık olarak üç kat artırabilirler. Kesme sırasında kullanılan çeşitli sıvılar, kesme sırasında sürtünme kuvvetlerinden dolayı ortaya çıkabilecek çeşitli kırılmalara karşı alınan bir önlemdir.
Azdırma Tezgahında Gerçekleşen İşlemler
Azdırma tezgahonda işlenecek parçalar 3 çeşit işleme tabi olabilirler:
Düz dişli açma: Düz dişli açma işleminde parçanın ekseniyle dişlerin yönü paraleldir. Diğer bir şekilde ifade etmek gerekirse; parça düz bir yüzeye konulduğunda dişlerle yüzey arasında dik açı olduğu gözlenir.Helisel dişli açma: Bu işlemde, parçanın ekseniyle dişlerin yönü paralellik göstermez. Parça düz bir yüzey üzerindeyken dişler ile yüzey arasındaki açının dar açı olduğu gözlenecektir. Çakı tezgaha yerleştirilirken belli bir açı verilmesi gerekmektedir.
Azdırma Tezgahında İşleme Uygulaması
İş parçası azdırma tezgahına girmeden önce de çeşitli işlemlerden geçirilir. İşletmeye hammadde olarak gelen parça önce demir testeresiyle kesilir. Demir testeresiyle kesilerek belirli bir boyuta getirilen parça daha sonra torna tezgahına gider. Torna tezgahında işlenen ham malzeme azdırma tezgahında işlenmeye hazır hale getirilir. Azdırma tezgahına getirilen bu parça malafaya sabitlenir. Bu parçayı işlemek için uygun azdırma bıçağı modülüne göre seçilir. Bu aşamada ise, işleme için gerekli ölçüler göz önünde bulundurularak kafa ayarı ve helis açısı ayarı yapılır. Ayrıca diş sayısına göre taksimat çarkı ayarlanır. Tezgaha sabitlenen iş parçasının tam düzgün dönmesi için salgı komparatörleri ile tespit edilen salgısı alınır. Sonraki aşamada ise, kesici uç iş parçasına % 5 kadar deydirilerek suport sıfırlanır ve işleme başlatılır. İşleme otomatik olarak yapılırken kontrol ölçüleri de periyodik olarak alınır. İş parçası aşağıdan yukarıya doğru hareket ederken, çakı ise kendi ekseni etrafında döner. Azdırma tezgahında parçanın işlenmesi sona erdikten sonra ise bu parça freze tezgahına götürülür. Bu tezgahta kamalar açılır. Son olarak ise taşlama tezgahına götürülen parçanın kalitesini artırmaya yönelik işlemler yapılır.
Azdırma Tezgahında Maliyet
Azdırma takım tezgahlarında maliyet, diğer bütün takım tezgahların olduğu gibi değişken bir kavramdır. Talaşlı takım tezgahlarında maliyeti etkileyen çok çeşitli maliyetler vardır. Azdırma takım tezgahları için bunlardan başlıcaları; işin yapılmakta olduğu ülke, işçilik, iş adedi, tezgah amortismanları, işleme süreleri, tezgah bedeli, üretim yöntemi ( kütle üretimi, parti üretimi veya siparişe göre üretim), tezgahın boşta bekleme ve temizlik maliyetleri ve benzerleridir. Toplam maliyet hesaplarında gerekli veriler ise zamanlar ve birim maliyetlerdir. Burada ele alınan zamanlar; iş parçasının bağlanma süresi (t1), iş parçasının sökülme süresi (t2), tezgah temizliği süresi (t3), ölçme süresi (t4), tezgah ayarları süresi (t5), işleme dışı süre (t);
t=t1+t2+t3+t4+t5 olarak bulunur.
