1. DİŞLİLER VE DİŞLİ İMALATI
1.1. Dişli
Çeşitleri,Kullanılma Amaçları ve Özellikleri
Modern makinelerin dizaynlarında dişliler çok büyük
ölçüde kullanılmaktadır.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 1.1-a
da gösterilen dişli çeşitlerinin düz dişleri vardır ve bunlar düz dişliler diye adlandırılırlar.Şekil
1.1-b de eşlenik bir helis dişli çifti gösterilmiştir.Biri sağ ve biri sol
helisli olmak üzere iki helis dişli yanyana getirildiğinde V dişlisinin yerini
tutacak bir dişli meydana getirirler.
Şekil 1.1-c
de kesişen eksenler için konik dişli
düzeni gösterilmiştir.Eksenler herhangi bir açıda kesişebilirler.Konik
dişlilerin dişleri düz veya eğrisel olabilir.Dişleri döner bir hiporboloit
üzerinde bulunan ve eksenleri kesişmeyen dişli düzenine hipoid dişliler denir.
Şekil 1.1-d
de gösterilen dişli düzeninde çapraz
eksenler vardır;bunlar çapraz eksenli
helis dişliler diye adlandırılırlar.
Paralel
olmayan ve kesişmeyen eksenleri bulunan bir diğer dişli tipi de sonsuz vida dişlisi düzenidir(Şekil
1.1-e).Bunun daha önce anlatılanların hepsinden farklı olan yönü elemanlarından
birisinin bir vida,diğerinin ise bu vida dişlerini saran dişleri bulunan bir
dişli olmasıdır.
Şekil 1.1-f de
basit bir kremayer dişli düzeni gösterilmiştir.Elemanlardan birisi düz veya
helis dişli diğeri ise üzerine dişler açılmış bir lamadır,yani;dişleri düzgün
bir doğru boyunca gerilip düzeltilmiş sonsuz yarı çaplı bir dişlidir.Kremayer
dişli düzeninde hareket ya dişliden kremayere veya kremayerden dişliye
iletilir.
Şekil 1.1-g
de dalgalı dişli düzeni denilen
sistem şematik olarak gösterilmiştir.Bu sistem,dönüş hareketinin dişlilerden
birindeki dalgalı deformasyonla iletilmesi prensibine dayanmaktadır.Bu düzen
üzerine tespit edilmiş akslar üzerinde serbestçe dönen ikimakarası bulunan bir
taşıyıcıdan (3),dişleri iç yüzeyde bulunan sabit ve rijit bir dişliden
(1),dişleri dışta bulunan bir esnek döner dişliden (2) meydana
gelmektedir.Rijit dişli,dişli sistemi yuvasına tespit edilmiştir.Esnek dişli ya
örnekte gösterildiği gibi ince cidarlı,kolayca deforme olabilen bir kayar burç
şeklinde veya deforme olabilen bilezik şeklinde dizayn edilmiştir.
Esnek
dişlinin bölme dairesi çapı dpf ,rijit dişlinin bölme dairesi çapından dpr:
d=dpr-dpf
Esnek
dişli,rijit dişlinin içerisine oturur ve onun çevresi boyunca yuvarlanır ve
taşıyıcı ve makaralarıyla birlikte esnek dişlinin içerisine
yerleştirilmiştir.Taşıyıcıyı ve makaralarını içine alabilen dairesinin çapı
esnek dişli çapından d kadar büyük olduğundan esnek dişli elipsin büyük ekseninin iki
ucundaki dişler rijit iç dişlinin dişleri ile temas ederler.Taşıyıcı
döndürüldüğünde, geçişim halindeki dişler iç dişli boyunca ilerlerler.Böyle bir
dişli düzeninde dişler,ya özel üçgen şeklinde veya evolvent profilli olurlar.
Modern
endüstride kullanılan dişlilerin çoğunun diş profilleri evolvent şeklindedir.Evolvent,bir daireye A noktasına teğet
olan HH teğet doğrusunun bu daire etrafında hiç kaymadan saat veya ters saat
yönünde yuvarlandığı sırada A noktasının çizdiği eğriye verilen isimdir.(Şekil
1.2-a)
Düz ve helis dişliler:Düz ve helis
dişlilerde diş profilleri genellikle diş üstü ve diş dibi dairelerinde belli
değişikliklere uğramış evolvent eğriler halindedir.Düz dişlilerin elemanları
şunlardır.(Şekil 1.2-b):
Do/2
yarıçaplı taban dairesi,kendisine
göre evolvent diş eğrisinin türetildiği veya geliştirildiği dairedir;taban
hatvesi “to” yanyana iki dişin aynı yöndeki yüzlerinin evolvent eğrilerine
normal (dik) oldukları noktalar arasındaki uzaklık dairesel hatve “t”,türeten
kremayerin hatvesine veya yanyana iki dişin aynı yüzlerinin hatve dairesi üzerinde
birbirlerine uzaklığına eşittir;etki doğrusu bir biri ile çalışan iki dişlinin
taban dairelerinin ortak teğetidir;kavrama açısı a eşlenik iki dişlinin etki
doğrularıyla ortak merkez doğrularının arasında kalan açıdır.
Ağır hizmet
dişlilerinde düzenli evolvent profillere ek olarak S.S.C.B. de Dr.Müh.M.Novikov
tarafından geliştirilen tamamiyle yeni bir tip de bir ölçüde
kullanılmaktadır.Bu,dişlerinin profilleri evolvent eğriler yerine dairesel
eğrilerden meydana gelen bir iç bükey,dış bükey dişli sistemidir.(Şekil 1.2-c
ve d)
Novikov
dişlilerinde diş profili yay yarıçapı r ile;profil yaylarının merkezlerinden
geçen dairenin yarı çapıyla Rc;merkez hattı boyu örneğin eşlenik dişlinin hatve
dairesinin Rp yarı çapı ile ;her profil yayı merkezinin diş simetri ekseninden
kaçıklığını belirleyen y açısı ile ;ve diş üstü,diş dibi daireleri, diş dibinde ve diş üstü
daireleri üzerindeki yarıçapları,hetve ve diş sayısını kapsayan diğer bütün
ölçülerde belirtilir.
Bu ölçüler
genellikle bölüm silindiri üzerinde ve diş helisine normal kesit düzlemi
içersinde tarif edilirler veya türeten kremayerin ölçüleri belirtilerek
saptanırlar.
Evolvent bir dişlinin bölüm dairesi çapı
(hatve çapı):
Dp=tz/p
Burada
z dişli üzerindeki diş sayısıdır.
Her zaman
için z bir tam sayı ve p=3,14 bir kesirli sayı olduğundan t veya Dp de kesirli bir sayı
olacaktır.Bu güçlükten kaçınmak için,hatve çapının diş sayısına oranı olarak
tanımlanan modül kavramından yararlanılır.Buna göre:
M=t/p=Dp/z
Modül daima mm
cinsinden belirtilir.Tablo1de S.S.C.B. de kullanılan standart modüllerin
listesi verilmektedir.
S.S.C.B. GOST
9158-59 ve 1643-56 standartları,gittikçe azalan hassasiyet yönünden sıralanmış
oniki hassasiyet derecesi kabul etmişlerdir.Her bir hassasiyet sınıfı şu
şartları öngörmektedir.
1-Dişlinin kinematik hassasiyeti
2-Dişlinin çalışmasındaki düzgünlük
3-Dişlerin kavrama hattı
4-Diş boşluğu
2.1. 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 tezgahlarındaki 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.(Şekil
2.1 -a,b,c)
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.
Şekil 2.1-d
den görülebileceği gibi azdırma ve kaba parça birbirlerine göre zamanlanmış
bağıl dönüş hareketi yaparlarken azdırmanın dişleri sıralı pozisyonlarda
(1,2,3...)diş boşluğunu giderek keser.Elde edilen profil,azdırma dişinin
yaptığı birçok “düzlükten” meydana gelmiştir.Bu düz kısımlar birbirleri üstüne
öyle bindirilmişlerdir ki sonuçta kırık çizgili bir hat yerine eğrisel
(evolvent) bir diş profili ortaya çıkmıştır.
3. den 8.ye
hassasiyet derecelerine kadar olan dişliler türetmeli işlemle imal
edilirler.Bundan sonra,3.,4.,5., dereceden sertleştirilmemiş dişliler çok
dikkatlice leplenirler ve dış yüzeyleri endüksiyonla sertleştirilir.Bu ısıl
işlem yöntemi hemen hemen hiçbir çarpılmaya,deformasyona yol açmaz.
6.,7., ve
8. hassasiyet derecesinden dişliler,sertleştirme fırınlarında ısıtma ve sonra
da su verme şeklinde bir ısıl işleme tabi tutulurlar.Önemli sayılacak ölçüde
çarpılmalar olur.Bundan sonra 6. ve 7. hassasiyet derecelerinden olan dişliler
uygun evolvent şeklini tekrar kazanmaları için deliklerinden bağlanarak
taşlanırlar.8. hassasiyet derecesinden dişlilerde ise boşluklarından bağlanarak
delikler taşlanır.
8.,9. Ve
10. hassasiyet derecelerinden dişlilerin küçük parti imalatında genellikle
dişliyi indekslemek için divizör kullanılır ve her indekslemede bir diş boşluğu
işlenir.Disk veya parmak freze çakıları şeklindeki dişli freze çakıları,8.
dereceden dişlilerin özellikle hassas profil olarak işlenmelerinde
kullanılırlar.
10. ve 11.
hassasiyet derecesinden dişliler hassas döküm işlemleriyle yapılabilirler ve
dökümden sonra dişler bir şablon mastara göre eğelenirler.
Disk ve parmak freze tipi dişli freze
çakılarıyla:düz,helis ve dişli kremayerlerin freze edilmeleri:
Dişli
frezesi,bir profilli freze işlemidir.Disk veya parmak freze çakısının kesici
ağızlarına kesilecek dişlerin diş boşluklarının şekli verilmiştir.(Şekil 2.1-a
ve b).İşleme sırasında kesici kendi şeklini diş boşluğuna kopya eder,böylece
yanyana iki dişlinin iki yarım profilini meydana getirir.Bir diş boşluğu
işlendikten sonra,divizör başlığı veya başka bir mekanizma ile dişli kaba
parçası,bir dişlik indekslenir ve çakı kaba parça genişliği boyunca ikinci diş
boşluğunu freze eder.
Bu
işlem,küçük parti ve parça imalatında ve aynı zamanda onarım için yedek parça
yapımında uygulanır.Bu işlem için divizör kafası ile donatılmış düz yatak milli
freze tezgahı gereklidir.Bu metodun dezavantajları şunlardır:
1.Freze ile çok hassas diş profilleri elde
edilemez,çünkü,her bir modüldeki dişlilerin diş sayılarına göre ayrı bir
çakının kullanılması gerekir.Gerçekte,bir diş sayısı grubu (örneğin 20 dişten
30 dişe kadar) bu grubun ortasındaki diş sayısının karşılığı olan tek bir çakı
ile işlenir.
Böylece
belli bir modüldeki bütün dişlerin belli kremayer takımlarına kadar
tümüyle,daha az sayıda çakı ile işlenmeleri sağlanmış olur.
Standartlara göre bunlar 8,15 veya 26 adet disk tipi dişli çakılarından
meydana gelen takımlar halinde mevcutturlar.Bu çakılarla,özellikle çok sayılı
takımlarla,birçok hizmet için yeterli sayılabilecek tolerans sınırları
içerisinde olan yeterince küçük profil hatalı dişler 15 çakılık takımlarla en
hassas olanları ise 26 çakılık takımlarla freze edilirler.
Yukarıdaki
bilgilerden açıkça anlaşıldığı gibi,freze ile sadece yaklaşık diş profilleri
elde edilebilmektedir.
2.Dişlilerin
freze edilmelerinde üretim kapasitesi çok düşüktür;buna bağlı olarak da imalat
giderleri yüksektir.Düşük üretkenlik işleminin kesintili olmasından ileri
gelmektedir.Bu işlem süresince,her diş için çakının yaklaştırılması,dişten dişe
indeksleme,dişli kaba parçasının çakıya yaklaştırılması ve bir seferde çakının
çok az sayıda dişinin kesime girmesi çok zaman kaybına neden olmaktadır.
Büyük
modüllü dişliler (200 mm
den büyük),özellikle V dişliler,parmak freze çakısı tipinde dişli çakılarıyla
freze edilirler.(Şekil 2.1-b).Kremayerler disk tipi dişli freze çakılarıyla
freze edilirler.Uzun kremayerler de aynı usulle fakat dişten dişe hassas indeksleme
yapma olanakları bulunan tezgahlarda işlenirler.Kremayerler aynı anda çalışan
bir,iki hatta üç adet disk tipi dişli freze çakısı ile freze
edilebilirler.Birden fazla çakılı bir dizi kullanıldığında,dizinin çakılarından
biri kremayerin diş boşluklarının kaba işlenmesi diğer ikisi de ince işlenmesi
için ayrılır.
Modern
makine imalatında uygulanan bir profilli işleme yöntemi,dişlinin freze
edilmesine göre önemli ölçüde daha yüksek üretgenlik sağlamaktadır.Bu metotta
kullanılan dişli planya takım kafasına,işlenecek dişlinin diş sayısına eşit
sayıda profil kalemi bağlanmıştır;her profil kalemine diş boşluğunun şekli
verilmiştir.Yüksek üretgenliğin nedeni,bütün profil kalemlerinin aynı anda
çalışmaları ve bütün diş boşluklarının planya hareketiyle aynı anda
kesilmeleridir.
Bu çok
kalemli dişli planyası metodunun esası Şekil 2.2 de gösterilmiştir.Profil
kalemleri 1 dişli kaba parçasının 2 çevresine radyal olarak
yerleştirilmişlerdir.Kaba parçanın dikey doğrultudaki git-gel hareketiyle kesme
sağlanmaktadır.Kaba parça kursunun alt son noktasına ulaşıp profil kalemleri
ile temasını kestiği anda bütün profil kalemleri radyal olarak içeri doğru
beslenirler.
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.(Şekil
2.1-c)
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.(Şekil 2.3).Dişli azdırma çakısının
(1) ekseni,dişli kaba parçasının (2) 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.
Dişli
azdırma,eksenel ilerleme ile (Şekil 2.4-a),teğetsel ilerleme ile (Şekil
2.4-b)veya eğimli ilerleme ile (Şekil 2.4-c)yapılabilir.Eksenel ilerlemede azdırma çakısı,dişli kaba parçasının eksenine
paralel yönde ilerletilir.Teğetsel
ilerlemede azdırma çakısı kendi ekseni doğrultusunda ve dişli kaba
parçasına teğet olarak ilerletilir.Eğimli
ilerlemede ilerleme,dişli kaba parçası doğrultusundaki dikey
hareketle,dişli azdırma çakısı ekseni boyunca olan hareketin bileşkesi şeklinde
olur.
Dişliler ya
eş yönlü (Şekil 2.5-a) veya ters yönlü azdırma usulüyle kesilirler.Eş yönlü
azdırma ters yönlü azdırmadan daha iyidir çünkü;talaş meydana getirme yönünden
daha uygun şartlar sağlamaktadır,kesme kuvvetlerinde değişmeler daha düşük
ölçüdedir,azdırma işlemi sırasında daha az titreşim olmaktadır.
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.
Yaklaşım
sırasında ve eksenel ilerleme sırasında dişli azdırma çakısının
operasyonu,aralıklı bir kesme işlemidir,azdırma çakısının yaklaşımı sırasındaki
ilerleme hızı,daha sonra yapılan tam derinlik kesimine göre daha düşük
tutulmuştur.Eğer eksenel yaklaşım yerine radyal içten besleme yapılır (Şekil
2.6) ve bunu azdırma çakısının dişliyi azdırarak yaptığı eksenel ilerleme
izlerse,azdırma çakısının yaklaşımında kaybedilen zaman %30 oranında azaltılmış
olur.Bu şartlar altında,hem azdırma çakısı hem de dişli azdırma tezgahı bütün
dişli kesimi boyunca daha düzgün şekilde yüklenmiş olur.
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.Azdırma tezgahı üç operasyon hareketine sahiptir;azdırma
çakısının dönüşü,azdırma çakısının ilerletilmesi,dişli kaba parçasının dönüşü.
Şekil 2.7
da bir dişli azdırma tezgahı gösterilmiştir.Kolon (2),iş tablası (11) ve iş
parçası malafa sportu (8) yatak (1) üzerine monte edilmişlerdir.Kolonun (2) içersine
monte edilen ana hareket motoru (3) dişli azdırma tezgahının bütün
mekanizmalarını çalıştırır.
Kolonun
tepesine de azdırma sportunun (5) çabuk ilerlemesini sağlayan bir ilave hareket
sistemi (4) monte edilmiştir.Dişli azdırma çakısı (6),mili ve hareket
mekanizması ile birlikte ,kolon kızakları boyunca dikey hareket yapabilen
azdırma çakısı sportuna monte edilmiştir.
Üzerine
dişli kaba parçası (9) tespit edilen malafayı (10) taşıyan dairesel iş
tablası,özel bir mekanizma ile yatak kanalları boyunca yatay hareket
yapabilir.Malafanın üst ucu kol (7) tarafından tutulmaktadır.
b- Dişlilerin planyası:
Döner bir
dişli planya tezgahında düz ve helis dişlilerin işlenme metodu:kaba
parçası,aynı modüllü ve planya kesici takımı olarak kullanılan bir başka
dişliye oturtularak döndürülen dişlinin,türetilerek işlenmesi esasına
dayanmaktadır.
Kesme
hareketini sağlamak için(Şekil 2.8) eşlenik dişlilerden (1) veya (2) birinin
eksenel yönde gidip gelme hareketi yapması böylece kesicinin sırtı taşlanmış
kesici ağızlarının takasları kaldırması dişliyi türetmesi gerekir.
Kesici
takım ve dişli kaba parçası dişli planya tezgahına monte edildiklerinde
birlikte çalışan iki dişlininkine benzer bir zaman bağıntısıyla dönerler.Dönüşü
yanında git-gel hareketi de yapan kesici dişli (1),dişli kaba parçasının (2)
diş boşluklarından yavaş yavaş talaş kaldırır.Dişli planya çakısı gerçekte ,diş
alınlarının yüzeyleri taşlanıp arka kısımları boşaltılarak kesici ağız haline
getirilmiş bir dişliden başka bir şey değildir.
Şekil 2.9-a
da gösterilen dişli planya çakısı düz dişliler için ,Şekil 2.9-b de gösterilen
ise karşılığı olan helis açılarında helis dişliler için kullanılır.
Şekil 2.10
da bir dişli planya tezgahı şematik olarak gösterilmişitr.Dişli kaba parçasının
(6) tesbit edildiği malafayı (7) taşıyan iş tablası (8) taban (1) üzerine monte
edilmiştir.Kolonun üst kısmında bulunan rayın (4) yatay gezintisini sağlayacak
kanalları vardır.Bütün mekanizmaları,rayın tepesine monte edilen ana hareket
motoru ile çalıştırır.(3)
Malafanın
ucuna,dişli kaba parçasıyla uyumlu olarak kendi ekseni etrafında dönen ve
git-gel hareketi yapan dişli planya çakısı (9) tesbit edilmiştir.Her kesim
kursunun sonunda kaba parça yatay olarak geri çekilir böylece kesimsiz sürtüşme
meydana gelmez;ikini kesim kursundan önce tekrar kesim bölgesine geri
getirilir.
Kremayer
tipi bir türetici kesici ile düz veya helis dişlilerin dişlileri
kesilirken,kesici takım işlenen dişlinin ana kremayerinin şeklinde
olmalıdır.Türetme hareketi birbiri ile çalışan kremayer ve dişlide olduğu
gibidir.Basit döner dişli planyasında olduğu gibi kesici hızla git-gel hareketi
yapar ve kesicinin dönüş kursu sırasında dişli kaba parçası geri çekilir.
Dişliler iki metotla işlenebilirler:dişli
kaba parçasının kremayer tipi kesici boyunca yuvarlanmasıyla ve kesicinin ve
dişli kaba parçasının yuvarlanmasıyla.
c- Konik dişlilerin yapılışı:düz
dişleri bulunan konik dişliler,genellikle iki adet git,gel hareketli kesici
takımları bulunan konik dişli tezgahlarında işlenirler.
Bir konik
dişli tezgahı Şekil 2.11 de gösterilen prensibe göre çalışır.Tezgahın operasyon
ünitelerini çalıştıran ana motor (11) tabanın (9) alt kısmına
yerleştirilmiştir.Tabanın yassı yüsüne şu ana üniteler monte edilmiştir:dişli
kaba parçasını (4) kenetlemek için iş kafası (5) ve kızak kolonu üzerindeki
dairesel kanallar içerisinde salınım yapan kızak(1).Kızak üzerinde ,dişli kaba
parçasının merkezine doğru radyal git-gel hareketi yapan takım sportları (2)
vardır.Kızağın (1) kendi eksenine göre yaptığı salınım veya yuvarlanma hareketi
türetme hareketidir.Dişli kaba parçasını üzerinde bulunduran iş kafası kayar
taban üzerindeki salınır taban (8) yardımıyla gerekli açıya ayarlanır.Dişli
düzeni (6),türetme işlemi süresince dişli kaba parçasını kızağa (19) göre
zamanlanmış olarak döndürür.Bir dişin işlenmesi bitirilip diğerine
geçilirken,kesici takımlar (3) geri çekilir ve dişli kaba parçası indeks
mekanizmasıyla (7) indekslenir.Kayar taban (10),dişli kaba parçasını dişlilere yaklaştırır ve uzaklaştırır.
Konik
dişlilerin türetilmelerinde kesici takımların ve dişli kaba parçasının birbiri
ardına aldıkları pozisyonlar Şekil 2.12 de gösterilmiştir.Kesici takımlar (3)
zahiri bir tarak dişlinin (2) dişlerini andırırlar ve düz kesici ağızları vardır.Bu
zahiri tarak dişlinin yuvarlanması,üzerine kaba iş parçası (1) monte edilen iş
miline göre düzgün bir bağıntıyla salınım yapan kızak tarafından
sağlanmaktadır.Kesici takımlar iş parçasıyla birlikte yuvarlanırken aynı
zamanda iş parçası üzerinde enine git-gel yaparak bir seri kesimi
gerçekleştirirler.Bu,diş profilini meydana getirir.Her türetme yuvarlanışının
sonunda kaba parça otomatik olarak takımlardan geri çekilir ve kaba parça
indekslendikten sonra yeniden kesime bağlamak üzere kızak ve iş mili geri
yuvarlanarak ilk pozisyonlarına gelirler.
Küçük konik
dişliler,döner veya dairesel sıyırma usulüyle,kesici takım olarak dairesel
sıyırma takımlarını kullanan özel tezgahlarda işlenebilirler.Bu bir profilli
işlemedir.
Dairesel
sıyırma takımı,profil takımı şeklinde birçok parçalı bıçaktan meydana
gelmiştir.Sıyırma takımı gövdesi genellikle (15) bıçak olabilir,her bıçak
parçası beş adet arka kısmı boşaltılmış kesici dişe sahip bölümler
halindedir.Dişler sıyırma takımının çevresine aynı profil şeklini korumak fakat
ebatları küçükten büyüğe doğru artmak üzere dizilmişlerdir.
Şekil 2.13
de kaba işleme dişleri (1),ince işleme dişleri (2) ve dişli kaba parçasının bir
dişlik indekslenmesine olanak veren boş bölge (3) gösterilmiştir.Bütün diş
boşluğu dairesel sıyırma takımının bir turunda işlendiğinden,dişlerin yükseklik
ve kalınlıkları veya sadece kalınlıkları yavaş yavaş arttırılır.
Döner
sıyırma takımı sabit bir hızda dönerken bir taraftan da gezintisinin çeşitli
kısımlarında değişik hızlarda olmak üzere bir doğru boyunca gezinir.Bu
gezintinin hızı ve yönü tezgaha monte edilen kamın şekline bağlıdır.Bu kam
işlenecek dişli kaba parçasına (4) uygun olarak seçilir.
Buna göre
profil verilmiş her kesici dişin çalışma hareketi sıyırma takımının döner
hareketiyle düz doğrusal hareketinin toplamıdır.
Kaba
işlemede sıyırma takımı taksimat konisinin tepesinden tabanına doğru
ilerler;ince işlemede aksi yönde ilerler.
Diş boşluğu
sıyrılırken kaba parça sabit tutulur,sıyırma takım dişleri ile dolu
bulunmayan kesim (3) dişli kaba
parçasına ulaşınca,kaba parça bir dişlik indekslenir.
d-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.
Türetme
hareketi,alın tipi freze çakısının(1) bir dişinin temsil ettiği zahiri tarak
dişliye (2) oturan dişli kaba parçasının (3) yuvarlanmasıyla elde
edilmektedir.Bu doğru diş şeklini türetir,dişlerin eksenel hattı dairesel bir
yay şeklindedir.
Şekil 2.14
de gösterilen çakı,diş boşluğunun bir yanını veya diğer yanını türetmek üzere
çevresine değişken düzenle yerleştirilmiş kesici ağızları bulunan disk tipi bir
gövdeye sahiptir.Gövdede (6) dış (2) ve iç (1) bıçakların yerleştirilmeleri
için yarıklar vardır.Bu bıçaklar vidalarla (5) kenetlenir ve kamalarla (7)
dolgu parçalarından (4) yararlanılarak (3) ayarlanır.
Tablo 1 ve
2 de büyük parti ve seri imalat tesislerinde,düz,helis ve konik dişlilerin
imalatında uygulanan çeşitli işlemlerin listesi verilmiştir.Bu metotlar yüksek
üretgenlikle hassas dişlilerin imal edilmeleri olanağını sağlar.Bazen imalat
koşulları bu şartlardan daha doğrusu öngörülen koşullardan ayrılmayı
gerektirebilir,fakat bu ayrılmalar sadece deneme amacıyla ve seyrek olmalıdır.
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.(Şekil
2.2.1).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.Sonsuz vida
ekseninden geçen düzlem üzerinde vida dişi trapez şeklindedir.(Şekil
2.2.2-a).Bu tip sonsuz vidaların kullanıldığı sonsuz vida dişli çiftlerinde
verim düşük olduğu için bunlar çok hızla aşınırlar.Bu nedenle bunlar kritik
olmayan,düşük hız ve küçük yük şartlarının gerektirdiği dişli düzenlerinde
kullanılırlar.
Silindirik
sonsuz vidanın bir diğer tipi de evolvent
sonsuz vidadır.(Şekil 2.2.2-b).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.
Silindirik
sonsuz vidaların üçüncü çeşidinde,vida dişi yan yüzleri bu dişin normal
kesitinde düz kenarlıdır.(Şekil 2.2.2-c).Dış yan yüzünün eksene dik bir
düzlemle kesimi bir yayık evolventtir.Bunlar bazen düz kenarlı freze çakısı ile
işlenmiş sonsuz vidalar diye de adlandırılırlar.Bunlar bir anlamda evolvent
sonsuz vidanın çeşitleridir.Bu sonsuz vidaların yapılmaları evolvent sonsuz
vidalara göre daha kolaydır;bunlar yeterince hassas bir dişli düzeninin
kurulmasına olanak verirler,verimleri yüksektir ve aşınmaya karşı daha
dirençlidirler.
Çift
sarmalı sonsuz dişlilerde sonsuz vidanın vida dişi ile sonsuz vida dişlisinin
dişleri arasındaki kavrama yüzeyi diğerlerine göre çok daha fazladır.Bu,kavrama
basıncının azalmasını buna bağlı olarak da vida dişi ve dişli dişinin
aşınmasının azalmasını sağlar.Böyle bir sonsuz vidanın helis vida dişi, diş
profilinin, silindirik yüzey boyunca değil küresel bir yüzey boyunca
ilerletilmesiyle türetilir.Bunların imalatlarında karşılaşılan güçlükler büyük
ölçüde çözümlenmiştir ve çift sarmalı sonsuz vida dişli çiftleri yüksek güç
aktarma işlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
a- Sonsuz vidaların işlenmesi:
Bir sonsuz
vida imalatının en basit şekli,düz kesici ağızları bulunan tek uçlu bir torna
kalemi ile tornada vida dişi açmaktır.
En uygun
profilde vida dişi elde etmek için;torna kalemi belli bir kesitte sonsuz
vidanın iki dişi arasındaki boşluğun profiline göre taşlanmalı ve diş açılırken
bu kesit düzlemin içinde uygun pozisyona getirilmelidir.
Vida
dişleri eksenel kesitte düz kenarlı olan bir sonsuz vida elde etmek için ,düz
kenarlı torna kalemi profilinin sonsuz vida ekseninden geçen düzlem içersinde
uygun pozisyona getirilmesi gerekir.(Şekil 2.2.2-a).Vida dişini
temizleyebilmesi için sol taraftaki kesici ağız daha büyük boşluk açısına sahip
olmalıdır.Eğer sonsuz vida büyük bir helis açısına sahipse kesici ağız zayıf kalacak ve kırılacaktır.Bu
nedenle,oldukça büyük helis açılı sonsuz vidalar işlenirken, her biri diş
boşluğunun bir yanı için olmak üzere özel dizaynlı iki torna kalemi kullanılır.
Evolvent
sonsuz vidalar;düz kesici ağızları bulunan ve biri eksenin yukarısında diğeri
aşağısında taban silindirine teğet olan iki düzlem içerisine yerleştirilmiş iki
torna kalemiyle (1) ve (2) işlenir.(Şekil 2.2.2-b)
Taban
silindirinin çapı arttıkça, kesim açılarındaki değişmeler nedeniyle torna
kalemlerinin merkezin üstünde ve altında ayarlanmalarında bazı güçlüklerle
karşılaşılır.Bu nedenle evolvent sonsuz dişliler işlenirken sonsuz vida dişine
normal kesit düzlemindeki profile sahip profil kalemleri kullanılır.Kalemin
yüzü sonsuz vida dişine normal bir kesit içersinde ayarlanır.
Vida dişine
normal kesit içersinde düz kenarlı dış yan yüzleri bulunan sonsuz vidalar, düz
kesici ağızlarının biri merkezin yukarısında diğeri aşağısında olmak üzere vida
dişine normal düzlem içersinde ayarlanmış torna kalemleriyle işlenirler.Böyle
sonsuz vidalar, genellikle her biri dişin bir yüzü için olmak üzere iki torna
kalemiyle işlenirler.(Şekil 2.2.2-c)
Çift
sarmalı bir sonsuz vida,sonsuz vida kaba parçasına göre zamanlanmış olarak dik
bir eksen etrafında dönen düz kesici ağızlı bir torna kalemiyle işlenir,böylece
eşlenik sonsuz vida,vida dişi profili ile sonsuz vida dişlisi diş profilinin
çalışırken izledikleri yolu kopya etmiş olur.Bu çeşit sonsuz vida,dişli azdırma
tezgahında, azdırma çakısı malafasına çakı yerine sonsuz vida kaba parçası ve
iş tablasına da kesici takım bağlanarak izlenebilir.
Sonsuz
vidaları torna tezgahlarında işlenmeleri yanında,bunları tek vida dişli freze
çakılarıyla freze tezgahlarında da işlenmeleri mümkündür.
Sonsuz
vidaların böyle tek vida dişli freze çakılarıyla işlenmeleri çok daha üretken
bir metottur;ancak,eğer düz kenarlı profilleri bulunan bir çakı kullanılırsa
sonsuz vidada doğru diş profili elde edilemez.Bunun nedeni alttan kesmelerin
olmasıdır;bu alttan kesme,sonsuz vida dişinin tepesinde ve dibinde farklı helis
açılarının bulunmasından ileri gelmektedir.Bu nedenle vida dişi frezesi,sonsuz
vida dişlerinin kaba işlenmelerinde uygulanmaktadır.
Sonsuz vida
düz kenarlı profili olan tek vida dişli freze çakısı A ile işlenirken (Şekil
2.2.3) çakının dönüş ekseni,sonsuz vida eksenine göre sonsuz vida helis açısına
eşit bir açısal konuma getirilir.
Çok çeşitli
sonsuz vidalar,basit dişli azdırma tezgahlarında azdırma çakıları kullanılarak
işlenirler.Evolvent bir sonsuz dişlinin işlenmesinde düz kenarlı vida diş
profili bir azdırma çakısı kullanılabilir.
Vida dişi
profillerinde eğrisel kesici ağızları bulunan azdırma çakıları,eksenel veya
normal kesitlerinde düz kenarlı diş yan yüzleri bulunan sonsuz vidaların
işlenmelerinde kullanılırlar.Bu sonsuz vida imalat şekli pahalı azdırma
çakılarını gerektirir.Bununla çok sıhhatli diş profillerinin elde edilmesi
garanti edilemediğinden sadece kaba işlemelerde uygulanır.
Yüksek
üretkenliği olan ve sonsuz vidada yüksek hassasiyeti garanti eden metotlardan
birisi de,sonsuz vidayı özel bir takım tezgahında döner planya çakısının aynı
olan bir kesici takımla türetme yoludur.(Şekil 2.2.4).Sonsuz vida kaba
parçasının (2) ekseninden geçen bir düzlem içinde ayarlanan kesici,sonsuz vida
eksenine paralel bir düz doğrusal ilerleme hareketi yapar.
Bunun
yanında kesici ve sonsuz vida kaba parçası kendi eksenleri etrafında ve
birbirlerine göre zamanlanmış bağıl dönüş hareketi yaparlar.Bu hareketlerin
sonucu olarak sonsuz vida türetilmiş olur.
Bu sonsuz
vida türetme metodu sonsuz vida dişi profilinin bozulmasına neden olmaz.Bu
metot çok sıhhatli ve üretkendir.Tek dezavantajı,işlenecek sonsuz vidaların her
bir helis açısı için ayrı bir kesici takımın gerekmesidir.Bu nedenle sonsuz
vida üretme işlemi sadece büyük parti ve seri imalat şartlarında ekonomik
olmaktadır.
b-Sonsuz
vida dişlilerinin işlenmesi:
Sonsuz vida dişlileri,dişli
azdırma tezgahlarında şu üç metottan birisiyle ve sonsuz vida azdırma
çakılarıyla işlenirler:
1.Radyal içten ilerleme,
2.Teğetsel
ilerleme,
3.Birleşik ilerleme.
Radyal içten ilerleme metodunda (Şekil
2.2.5-d) azdırma çakısı (2) ile devamlı temas halinde olan sonsuz vida dişlisi
kaba parçası (1), önceden ayarlanmış merkez uzaklığına A ulaşılıncaya kadar
radyal olarak ilerletilir.Azdırma çakısı sadece döner.Azdırma çakısı kaba parça
ile tam girişim haline geldiğinde, sonsuz vida dişlisi uygun ve diş profili
elde edilir.Bu metodun tek dezavantajı,azdırma çakısının bütün dişlerinin
operasyon içinde bulunmamaları,sadece çakının orta kısmında kaba parça ile
devamlı temasta bulunan dişlerin aşınmaya uğramalarıdır.
Bu
metot,özel teğetsel azdırma çakısı sportu bulunmayan basit azdırma
tezgahlarında sonsuz vida dişlilerinin imali için kullanılır.Azdırma tezgahının
indeks dişli düzeni,düz dişlilerin işlenmelerinde olduğu gibi ayarlanır.İş
tablasının radyal içten ilerlemesi için değiştirme dişlileri,öngörülen ilerleme
hızına uygun olarak ayarlanırlar.
Teğetsel ilerleme metoduyla sonsuz vida
dişlileri işlenirken (Şekil 2.2.5-b) dişli kaba parçası (1) merkezden merkeze
uzaklığına A hassas olarak ayarlanır ve
azdırma çakısı (3) konik bir giriş ucu vardır ve bütün kesici ağızlar kaba
parça ile temasa geçtiklerinden aşınma düzenli olur.Kesme işleminde azdırma
çakısı,döndürülüşünün dışında eksenel olarak da ilerletilir.Dişli kaba parçası
(1) azdırma çakısına oturmuş halde yaptığı ana dönüşünün yanında, azdırma
çakısının eksenel ilerlemesine bağlı bir tamamlayıcı dönüş hareketine de
sahiptir.Aksi halde azdırma çakısı dişlinin bütün dişlerini kesecektir.
Azdırma
çakısının eksenel ilerlemesi ve sonsuz vida dişlisi kaba parçasının tamamlayıcı
ek dönüş hareketi,dişli azdırma tezgahındaki basit azdırma çakısı sportunun
yerine yerleştirilen özel bir azdırma çakısı teğetsel azdırma ilerleme
sportuyla sağlanır.
Birleşik metotla sonsuz vida dişlisi işlenmesinde
radyal içten ilerleme ve teğetsel ilerleme sıralı olarak uygulanır.Birincisi,
dişleri kaba olarak işler,ikincisi,hassas işleme yaparak tamamlar.Hassas
azdırma için bırakılacak işleme payı,kaba işleme sırasında meydana gelebilecek
hataları karşılayabilecek kalınlıkta olmalıdır.
Sonsuz vida
dişlilerinin birleşik metotla işlenmelerinde bazen azdırma çakıları yerine
profilli kesici takımlar kullanılır.Bu özellikle hassas işlemelerde çok daha
hassas bir işleme yöntemidir.
2.3 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.
Diş profilinde kesici ağızları meydana
getiren zikzakları bulunan bir döner dişli raspalama çakısı Şekil 2.3.1 da
gösterilmiştir.Dişli tipi çakı ile yapılan döner raspalama,kremayer tipi
kesiciyle yapılan doğrusal raspalamadan daha yaygın olarak uygulanmaktadır.
Dişliler özel takım tezgahlarında
raspalanır.(Şekil 2.3.2).Dişli raspalama çakısı (4) işlenen dişlinin (5)
eksenine göre açısal bir konumda ayarlanır,250 dev/dak. lık hızla
döndürülür.Bu,malafaya (6) geçirilmiş olarak puntalar arasının serbestçe monte
edilen ve raspalama çakısına oturmuş olan iş parçasını döndürür.Çakının ve
işlenen dişlinin kesişen pozisyondaki eksenleri nedeniyle bunların dişleri
arasında boyuna bağıl bir hareket meydana gelir.
Kesme hareketini dişlinin bütün diş boyuna
ulaştırabilmek için,tablaya işlenen dişlinin her devrinde 0,1-0,3 mm arasında bir git-gel
hareketi yaptırılır.Her kursun sonunda,tabla dönüş kursuna başlamadan önce
0,02-0,04 mm
lik bir içten ilerleme yapar.Gerekli kurs sayısı,işleme payına bağlıdır.
Eğer,yerel kavramalı yayvanlaştırılmış bir
diş yüzeyi isteniyorsa,dişli raspalama tezgahında bir devrilen plaka (7)
kullanılır.Bu plakada pimi (1) taşıyan bir konsol (3) vardır.Pim (1),kamın (2)
eğimli yarığı boyunca kayar ve böylece işlenen dişliyi taşıyan plakayı (7)
devirir.Bu hareket,dişli dişlerini,diş uçlarında diş yüzünün ortasına göre
biraz daha fazla raspalayarak yayvanlaştırır.
Bir dişli,tablanın 12-14 tam kursuyla
raspalanmış olur.Bu,her diş için 2 veya 3 saniyelik ince işleme zamanında
meydana gelir.
Uygun şekilde raspalanmış
dişlilerde;ortalama hatve ve profil hatası 0,005 mm içersinde,hatve
dairesi kaçıklığı 0,03 mm
içersinde,yüzey kalitesi V8 veya V9 yüzey kalitesi sınıflarındadır.
a-
Dişli
taşlamanın iki ana metodu:Profilli taşlama ve türetmeli taşlamadır.İnce
işleme payı dikkate alınmaksızın,dişliler 4-6 hassasiyet derecelerinin
gereksinmelerini karşılayan ana parametrelerle işlendiklerinde,V8-V10 arasında
bir yüzey kalitesine erişilebilir.
Türetmeli taşlama, işlenen
dişlinin,bir dişi zımpara taşının yüzleri tarafından temsil edilen ana
kremayere oturtulması esasına dayanmaktadır.Modern dişli taşlama tezgahlarında
çok çeşitli zımpara taşları kullanılmaktadır.
Fincan tabağı şeklinde iki zımpara taşıyla
türetmeli dişli taşlama usulü Şekil 2.3.3 de gösterilmiştir.Burada iki zımpara
taşı (1),zımpara taşı mili yönündeki yassı kenarlar üzerindeki dar
bantlar,işlenen dişlinin (3) oturduğu zahiri ana kremayerin (2) dişlerinin
kenarlarının meydana getirdiği düzlem içersinde olacak şekilde
ayarlanır.İşlenen dişli,arabanın üzerindeki puntaların arasına veya bir
malafaya monte edilir.Bu malafa dişliye dişli ekseni etrafında dönüş hareketi
sağlar ve bu eksene enine doğrultuda git-gel hareketi yaptırır,böylece,işlenen
dişlinin zahiri kremayer boyunca yuvarlanmasına benzer bir hareket ortaya
çıkar.Her yuvarlanma hareketinin sonunda,işlenen dişli yeni bir profil işlenmek
üzere indekslenir.
Türetmeli taşlamanın daha üretken bir
metodunda,üzerine helis vida dişi işlenmiş zımpara taşı kullanılmaktadır.(Şekil
2.3.3-b).Zımpara taşı,300 mm çapında tek veya çok ağızlı zımpara sonsuz vida
taşı elde etmek üzere düzeltilmiştir.Diş taşlama işleminin iki hareketi vardır:
1.Ekseni etrafında 20-30 m/san
çevresel hızla dönüş hareketi,
2.İşlenen dişlinin ekseni
boyunca ve dişlinin her devri için 0,6 mm hızla yapılan git-gel hareketi işlenen
dişli zımpara taşına göre zaman bağıntılı dönüş hareketine 3 ve periyodik içten
besleme hareketine 4 sahiptir.Tek ağızlı zımpara taşı dişlileri 6. hassasiyet
derecesine kadar taşlayabilir;iki ağızlı zımpara taşı ise 7. dereceye kadar
taşlayabilir.Taşlanan diş profillerinin yüzey kaliteleri V7-V10 arasında
değişir.
Profilli zımpara taşıyla dişli
taşlama,(Şekil 2.3.3-c) çok yüksek üretim kapasitesine sahiptir.
b- Dişli dişlerinin
hazırlanması:
Bu, diş profilinin yüzey kalitesini geliştirmek ve ısıl işlemden
sonra düz ve helis dişlilerin gürültüsünü azaltmak amacıyla yapılan bir dişli
hassas işleme metodudur.Bu operasyon,çapraz eksenli işlenen dişliye honun
birbirlerine oturmalarını sağlayan fakat içten ilerleme mekanizması bulunmayan
dişli raspalama tezgahlarına benzer takım tezgahlarında yapılır.Bir malafaya
veya puntalar arasına monte edilen dişli geri dönüşlü dönüş hareketi yanında
honlama takımının enine göre eksenel git-gel hareketine sahiptir.
Dişli dilerini honlamada kullanılan
hon,yüzeyine zımpara malzemesi yedirilmiş helis dişli tipinde bir plastik
takımıdır.Bu hona yedirilen zımpara malzemesinin tanecik büyüklüğü,honlama
payına (0,025-0,05 mm )
yüzey kalitesi gereksinmelerine uygun olarak seçilir.
Dişli dişi honlama işlemi,ya dişle honlama
takımı arasındaki sabit basınç veya sabit merkezden merkeze uzaklıklı sıfır
boşluk şartlarında yapılır.Birinci metotla daha hassas dişliler elde edilir.
Bu işlem,honlanan yüzeyden metalik tozu
uzaklaştırmak için bol miktarda kesme sıvısı akıtılmasını gerektirir.Dişli dişi
honlama 1,25-6 mm
arasında modülleri olan düz ve helis dişlilerle,diş yan yüzeyleri değiştirilmiş
veya yayvanlaştırılmış dişlilerin ince işlenmeleri için yapılır.
Dişli dişlerinin honlanmasında çevresel hız
1-5 m/san dir.Her diş için gerekli zaman 1-2 san dir ve V10-V11 arsında bir
yüzey kalitesi elde edilir.Her honlama takımı 18-20000 dişliyi işleyebilir.
c-
Dişli
tepeleme, ısıl işlemi izler ve özel takım tezgahlarında işlenen dşiliye
oturarak dönen döküm dişliler halindeki lepleme takımıyla yapılır.Lepleme
takımının diş yüzlerine ince zımpara tozu ile yağ karışımı tatbik edilir.
Dili lepleme işlemi Şekil 2.3.4 te
gösterildiği gibi ikisinin ekseni işlenen dişli ekseni ile kesişir konumda
olmak üzere işlenen dişlinin üç lepleme takımı arasında döndürülmesi ile
yapılır.Lepleme tezgahının miline tesbit edilen işlenecek dişli 3 dökümdemir
lepleme takımlarının her üçüne 1,2 ve 4 de aynı anda oturmaktadır.Helis dişli
lepleme takımlarının ikisinin eksenleri işlenen dişli 3 eksenine göre
eğimlendirilmiştir.Üçüncü lepleme takımının 2 ekseni işlenen dişlinin eksenine
paraleldir.İşlenen dişlinin dişlerinin her iki yüzlerinin düzenli bir şekilde
işlenmelerini garantilemek için bu lepleme takımı 30-60 m/dak çevresel hızla
alternatif olarak iki yönde de döndürülür.Bu dönüş hareketinin yanında,lepleme
takımları eksenel yönde 25 mm
boyda ve 60-70 kurs/dak hızında bir git-gel hareketide yaparlar.İşlenen
dişlinin çevresel hızı 30-60 m/dak arasında değişir.
Lepleme takımlarının işlenen dişlinin dış
yüzeyleri üzerindeki basıncı,lepleme takımlarından ikisinin mili frenlenerek
ayarlanır.Leplenen dişlilerde;birikmiş hatve hatası 0,02 mm içersinde,yanyana
hatve hatası 0,01mm içersinde ve profil hatası 0,08 mm içersindedir.V10 a
kadar yüksek bir yüzey kalitesi elde edilebilir.Ortalama lepleme süresi her diş
için 3-6 san arasındadır.
d- Dişli dişlerinin yuvarlatılması:
Makine durdurulmaksızın birbirlerine geçen
kayar dişliler modern makinelerde çok yaygın olarak kullanılmaktadır.Böyle
dişlilerin dişlerinin uçları,dişlerin çapaklanmalarını ve kırılmalarını önlemek
amacıyla özel kesici takımlarla dişli dişi yuvarlatma tezgahlarında
yuvarlatılırlar.
Yuvarlatılmakta olan diş ucu 1 ve bu işlem
boyunca kesici takımın 2 izlediği yol Şekil 2.3.5-a da gösterilmiştir.Diş
yuvarlatmada kullanılan çeşitli kesici takımlar Şekil 2.3.5-b de
gösterilmiştir.Bunlar,parmak freze çakısı şeklinde kesiciler (1) ve çan tipi
profilli kesicileri (2) kapsamaktadır.
e-
Dişli
dişlerinde pah kırılması ve çapak temizleme, sonsuz vida şeklinde
düzeltilmiş zımpara taşları bulunan tezgahlarda yapılır.İşlene dişli dişleri
zımpara taşı sonsuz vidası dişlerine oturtularak döndürülür.
Büyük hacimli dişli üretiminde çapaklar çok
istasyonlu tezgahlarda döner çelik fırçalar kullanılarak temizlenirler.
Küçük dişlilerin çapakları,ultrasonik çapak
temizleme sistemleriyle temizletilir.Çapakların temizlenmesinin yanında bu
metot,dişlerin işlenmiş profillerinde herhangi bir etki yapmaksızın bütün
keskin kenarları da kırar.
Tamburda çalkalama;
verimli bir çapak temizleme metotudur.Eğer zımpara malzemesi ve tambur hızı
uygun seçilirse,diş profilleri bozulmaksızın dişlerin çapakları tümüyle
temizlenir.
Dişli parlatma,bol
miktarda yağlama yağı altında sertleştirilmemiş işlenecek dişlinin,sert,düzgün
ve son derece hassas dişleri bulunan bir veya daha çok dişli ile birlikte
döndürülmesinden ibarettir.Parlatma dişlilerinin dişlerinin işlenecek dişlinin
dişleri üzerindeki basıncı,işlerken sertleştirme etkisi yapar ve bütün girinti
çıkıntıları düzeltir.
Parlatma da ne diş profili ne de hatve
düzeltilmez. Hatta çok halde diş profili
bozulur ve daha sonraki ısıl işlem nedeniyle profilin çarpılmasına neden olacak
ek içi gerilmeler meydana gelir.Bu nedenle bu metot,sadece çok yüksek
hassasiyeti gerektirmeyen ve ayrıca daha sonra üzerlerinde ısıl işlem
yapılmayacak dişliler için uygulanabilir.
2.4 Dişli Çarkların Isıl İşlemi
Oldukça büyük yüzey
basıncına maruz olan dişli çarkların yüzeyleri aşınma ve darbeye karşı imalat
sonrası sertleştirilmelidir.Sertleştirme işleminde göz önünde bulundurulması
gereken en önemli husus sertleştirme derinliğidir.Bu derinlik fazla olursa
malzeme elastikliği azalır ve kırılgan bir diş elde edilir.Sertleştirme
derinliği az olursa yüzeyde ezilmeler meydana gelir.
Sertleştirme işlemi çelik türünden olan
dişli çark malzemeleri için söz konusudur.Isıl işlem sırasında dişli çarkın
geometrisinde bozulmalar olabileceğinden bunların istenilen ölçü ve yüzey
kalitesine getirilebilmesi için genellikle talaş kaldırmak suretiyle yeni bir
işlemden geçirilmesi kaçınılmaz olmaktadır.
2.4.1 Sementasyonla Sertleştirme
Alaşımlı veya alaşımsız
sementasyon çelikleri,karbon yüzdesi düşük (%0,3 den az) olan çeliklerdir.Her
tarafı kömür tozu ile temas edecek şekilde 9000 C
a kadar ısıtılan ocakta gereken bir süre bekletildikten sonra dışarı
çıkarılarak 1500 C ye kadar
soğuması beklenir.Daha sonra kömür kutusundan çıkarılan dişliler 8500C
daki atmosfer ocağında 30 dakika kadar tavlanır ve soğumasına meydan vermeden
bir yağ banyosuna daldırılır.Bu banyodan çıkarılan dişlilerin yüzeyi
temizlendikten sonra 170-1800C ye kadar
ısıtılarak gerilme giderme tavlamasına tabi tutulur.Bu şekilde sertleştirilen
dişli yüzeylerinin sertliği yaklaşık 58....64 HRC dolayında olur.
2.4.2 Alevle Sertleştirme
Dişli çarkın yüzeyi yanıcı
gazlarla (asetilen,havagazı,bütan) belli bir sıcaklığa kadar ısıtılarak hemen
su ile soğutulur.Ancak burada ısıtma süresi çok kısa tutularak çekirdeğin
ısınmasına meydan verilmez.Bu nedenle sadece diş yüzeylerinde, hatta özellikle
diş yanaklarında bir sertlik tabakası elde edilir.Diş diplerindeki sertlik
değeri yok denecek kadar azdır.Küçük dişlilerin tamamı bir defada ısıtılıp
soğutularak sertleştirilebilmesine karşılık nispeten büyük dişlilerde dişler
tek tek ısıtılarak aniden soğutulur ve işlemde süreklilik sağlanır.
2.4.3 Endüksiyonla Sertleştirme
Alevle sertleştirme
yönteminin aynısıdır.Ancak burada ısıtma işlemi elektrikle yapılmaktadır.Üzerinden
alternatif akım geçmekte olan bir bobinin içine dişli çark yerleştirilerek
meydana gelen endüksiyon akımıyla dişli çarkın ısıtılması işlemi
gerçekleştirilir.Isının dişli çekirdeğine geçmesine meydan verilmeksizin diş
yüzeyi çok hızlı ısıtılır ve aniden suya daldırılarak sertleştirme
gerçekleştirilir.
2.4.4 Nitrasyonla Sertleştirme
Sertleştirilecek dişli
çarkın yüzeyi temizlenerek 500-5400C sıcaklıkta azot
banyosunda uzun süre bekletilir.Bu zaman zarfında diş yüzeyinde çok sert ve
ince bir nitrit tabakası oluşur.Sertlik değeri 1000 daN/mm2 Vickers sertliği dolayında olan böyle
sertleştirme işleminde yaklaşık 0,5
mm kalınlıktaki sertlik tabakası için gaz banyosunda 50
saat beklemek gereklidir.
0 yorum:
Yorum Gönder