i

T.C.

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ

Simav Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümü

KALIPÇI FREZE TEZGÂHININ

OTOMATİK İLERLEME TERTİBATININ MODİFİKASYONU

Ömer TOPSAKAL

Hüdaver BOZ

Mustafa PERÇİN

Samet YAMAN

Nedret ŞENÖZ

Haziran 2011

ii

ÖZET

Büyük hareketler ve kuvvetlerle küçük işler yapılabildiği gibi bazen de küçük

hareketlerle büyük işler yapılabilir. Bu işler üretim ve tüketim piyasasında hem zaman hem

de ekonomik olarak küçümsenmeyecek kadar avantaj sağlamaktadır. İnsan gücü ile yapılan

işler; gelişen teknoloji ve imkânlarla, az zamanda az kuvvetle çok iş şeklinde

yapılabilmektedir. Modifikasyonu gerçekleştirilen otomatik ilerleme tertibatı da, insan

gücünün yerine mekanik gücün baskın hale getirilmesi amacını taşımaktadır. Böylelikle

zamanın ve insan gücünün tasarrufu sağlanmaktadır.

iii

TEŞEKKÜR

Tez çalışmalarımız esnasında bize yardımlarını esirgemeyen değerli danışmanımız

Öğr. Gör. İsmail KÖKTÜRK’ e, bilgilerini bizimle paylaşan Doç. Dr. Alaattin KAÇAL ve

Prof. Dr. Muammer GAVAS hocalarımıza, maddi manevi desteklerini bizlerden

esirgemeyen ailelerimize ve biz Teknik Öğretmenlerin en iyi şekilde yetişmesi için gayret

sarf eden tüm fakülte hocalarımıza teşekkürlerimizi sunarız.

iv

İÇİNDEKİLER

ÖZET ...................................................................................................................................... i

TEŞEKKÜR .......................................................................................................................... iii

İÇİNDEKİLER ..................................................................................................................... iv

ŞEKİLLER ............................................................................................................................ vi

1. GİRİŞ ................................................................................................................................. 1

2. FREZECİLİK ..................................................................................................................... 2

2.1. Frezeciliğin Tanımı ve Özellikleri ........................................................................ 2

2.2. Frezeciliğin Makine Yapımındaki Yeri ve Önemi ................................................ 3

2.3. Frezeleme İşlemleri ............................................................................................... 4

2.4. Frezeleme İşleminde Karşılaşılan Problemler ve Çözüm Yolları ......................... 5

2.4.1. Titreşim .......................................................................................................... 5

2.4.2. Boyutsal hassasiyetin azalması veya boyut kontrolünün kaybı ..................... 6

2.4.3. Hızlı takım körelmesi .................................................................................... 6

2.4.4. Kötü yüzey bitirme ........................................................................................ 6

2.4.5. Takımın parçaya batması .............................................................................. 7

2.4.6. İş parçasının sıvanması .................................................................................. 7

2.4.7. Takım yanması .............................................................................................. 7

2.4.8. Takım dişlerinin kırılması ............................................................................. 8

2.5. Modern Frezecilik ................................................................................................. 8

3. GÜÇ İLETİM SİSTEMLERİ .......................................................................................... 12

3.1.Sınıflandırılması: .................................................................................................. 12

3.1.1.Kayış kasnak mekanizmaları ........................................................................ 13

3.1.1.1. Genel ifadeler ....................................................................................... 13

3.1.1.2. Kayış malzemesi .................................................................................. 14

3.1.1.3. Kasnaklar ............................................................................................. 14

3.1.2.Zincir mekanizmaları .................................................................................... 14

3.2.2.1 Genel ifadeler ve özellikleri .................................................................. 14

3.1.2.2. Zincir dişli çarklar ................................................................................ 15

3.1.3. Kaplinler ve kavramalar .............................................................................. 16

3.1.3.1. Genel ifadeler ....................................................................................... 16

3.1.3.2. Kaplinler ve özellikleri ........................................................................ 17

3.1.4. Dişli çarklar ................................................................................................. 17

v

3.1.4.1. Dişli çarkların genel tanımı ve çeşitleri ............................................... 17

3.1.4.2. Silindirik düz dişli çarkın tanımı ve kullanıldığı yerler: ...................... 19

3.1.4.3. Kremayer dişlinin tanımı ve kullanıldığı yerler ................................... 20

3.1.4.4. Silindirik helis dişli çarkın tanımı ve kullanıldığı yerler ..................... 21

3.1.4.5. Helis dişli çarkın düz dişli çarka olan üstünlükleri .............................. 22

4. KONİK DİŞLİ ÇARKLAR ............................................................................................. 23

4.1. Konik Dişli Çarkın Tanımı ve Mil Konumlarına Göre Kullanıldığı Yerler ....... 23

4.2. Konik Dişli Çarkların Kullanıldığı Yerler .......................................................... 24

4.3. Konik Dişlilerin Çalışma Pozisyonları ............................................................... 25

4.3.1. Dik Çalışan Konik Dişli Çarklar ................................................................. 25

4.3.2. İçten Çalışan Konik Dişli Çarklar ............................................................... 26

4.3.3. Dıştan Çalışan Konik Dişli Çarklar ............................................................ 27

4.4. Konik Dişli Çarkı Oluşturan Elemanların Tanımı ve Formülleri ........................ 28

4.4.1. Konik Dişli Çarlarda Diş Üzerindeki Elemanların Gösterilmesi ................ 28

4.4.2. Konik Dişli Çark Elemanlarının Gösterilmesi ............................................. 29

4.4.3. Konik Dişli Çark Elemanlarının Sembollerle Gösterilmesi ....................... 29

4.4.4. Konik Dişli Çark Elemanlarının Hesaplanmasında Kullanılan Formüller .. 30

5. DİŞLİ ÇARKLAR VE İMALAT SÜREÇLERİ ............................................................. 31

5.1. Form Freze İle Diş Açma .................................................................................... 32

5.2. Yuvarlanma Yöntemi .......................................................................................... 34

6. DİŞLİ ÇARKLARIN MALZEMLERİ VE BOZULMA ŞEKİLLERİ ........................... 37

7. KONTROL VE OTOMATİK KONTROL...................................................................... 40

7.1. Kontrol ve Otomatik Kontrol Tekniğinin Esasları .............................................. 40

8.SONUÇ VE ÖNERİLER .................................................................................................. 42

9. KAYNAKLAR ................................................................................................................ 43

ÖZGEÇMİŞLER

EKLER

vi

ŞEKİLLER

Şekil 2.1 Freze tezgâhları ....................................................................................................... 2

Şekil 2.2 Frezeleme işlemleri ................................................................................................. 4

Şekil 2.3 1818’de üretilen freze tezgâhları ............................................................................ 8

Şekil 2.4 Otomatik ilerleme tertibatlı freze tezgâhı ............................................................... 9

Şekil 2.5 MIT'nin ürettiği ilk NC freze tezgâhı ................................................................... 10

Şekil 2.6 Modern freze tezgâhı (CNC) ................................................................................ 10

Şekil 3.1 Güç aktarma sistemleri ......................................................................................... 12

Şekil 3.2 Kayış kasnak mekanizması ................................................................................... 13

Şekil 3.3 Zincir dişli çarklar ................................................................................................ 15

Şekil 3.4 Hareket ve güç iletiminde kullanılan zincir örnekleri .......................................... 16

Şekil 3.5 Eksenleri paralel olan ve eksenleri kesişen dişli çarklar ...................................... 17

Şekil 3.6 Mil eksenleri ayrı olan dişli çarklar ...................................................................... 18

Şekil 3.7 İçten ve dıştan çalışan dişliler ............................................................................... 18

Şekil 3.8 Silindirik helis dişli çarklar ................................................................................... 21

Şekil 3.9 Dişli çeşitleri ......................................................................................................... 22

Şekil 3.10 Araçlarda kullanılan hız kutusu .......................................................................... 22

Şekil 4.1 Dişleri düz ve helis konik dişli çark ..................................................................... 23

Şekil 4.2 Diş tiplerine göre konik dişli çarklar .................................................................... 24

Şekil 4.3 Diferansiyel kutusunda kullanılan konik dişli çarklar .......................................... 24

Şekil 4.4 Eksenleri dik çalışan konik dişli çarklar ............................................................... 25

Şekil 4.5 Dik çalışan konik dişli çarklar .............................................................................. 25

Şekil 4.6 Eksenleri 90˚ den büyük olan konik dişli çarklar ................................................. 26

Şekil 4.7 Eksenleri 90˚ den büyük konik dişli çarklar ........................................................ 26

Şekil 4.8 Eksenleri arası açı 90° den küçük konik dişli çarklar ........................................... 27

Şekil 4.9 Dıştan çalışan konik dişli ...................................................................................... 27

Şekil 4.10 Diş üzerindeki elemanlar .................................................................................... 28

Şekil 4.11 Konik Dişli Çark Elemanlar ............................................................................... 29

Şekil 4.12 Konik dişli çark elemanlarının sembollerle gösterilmesi ................................... 29

Şekil 4.13 Frezelenecek düz konik dişli çark elemanlarına ait formüller ............................ 30

Şekil 5.1 Modül freze numaraları ........................................................................................ 32

Şekil 5.2 Diş Profilleri ......................................................................................................... 32

vii

Şekil 5.3 Form freze ile diş açma ........................................................................................ 33

Şekil 5.4 Özel kesici takımlar .............................................................................................. 33

Şekil 5.5 Yuvarlama yönteminin esası ................................................................................ 34

Şekil 5.6 Kremayer ve azdırma yöntemi ............................................................................. 35

Şekil 5.7 Azdırma freze takımları a. DP, b. Modül, c.Zincir, d.Triger ................................ 35

Şekil 5.8 Fellow yöntemi ile açılan dişliler ve kullanılan kesiciler ..................................... 36

Şekil 5.9 Düzlem freze çakıları ve tek freze çakıları ........................................................... 36

Şekil 6.1 Dişli çarklarda kuvvetler ve zorlanmalar ............................................................ 387

Şekil 6.2 Dişli çarklarda bozulmalar .................................................................................... 38

Şekil 7.1 Mekanik otomat kontrol örneği ............................................................................ 41

Şekil 7.2 Rijit kontrol ve çok işlemli sistemler .................................................................... 41

1

1. GİRİŞ

Makine sektöründe kullanılan freze tezgâhları ile birçok parça kısa zamanda

üretilebilmektedir. Bu işlemde zamanın kısaltılabilmesi için; önceleri mekanik sistemle

tablaya ilerleme hareketi verilmiş, ardından tezgâhlara yardımcı aksesuarlar takmak

suretiyle yani otomatik ilerleme tertibatlarıyla, işleme zamanı kısaltılmaya çalışılmıştır.

İkinci dünya savaşından sonra uçak parçalarının olduğundan daha seri işlenebilmesi için

NC tezgâhı geliştirilmiştir. NC üzerinde yapılan çalışmalar neticesinde CNC tezgâhları

üretilmiştir.

Bu çalışmada freze tezgâhlarından bahsedilip, otomatik ilerleme tertibatının

içindeki dişli sisteminin de yer aldığı aktarma sistemleri anlatıldı ardından konik dişli

sistemleri ve konik dişlinin imalat yöntemlerine yer verilip imalat süreci açıklanmıştır.

2

2. FREZECİLİK

2.1. Frezeciliğin Tanımı ve Özellikleri

Endüstride gereken imalatın yapılabilmesi için, birçok iş tezgâhları ve kesiciler

kullanılır. Bunlardan freze tezgâhları; kesme hareketi takımın kendi ekseni etrafında

dönmesi ve parçanın ilerleme hareketi yapması ile gerçekleşen işlemdir.

Frezeleme işlemi, freze denilen tezgâhlarda yapılır. Freze tezgâhları, takımı taşıyan

ve malafa denilen elemanın konumuna göre yatay (şekil 2.1. a,b,c) ve dikey (şekil 2.1. d,e )

freze olarak iki gruba ayrılabilirler.

Şekil 2.1 Freze tezgâhları

Yatay freze; Temel plaka, hız ve ilerleme dişli mekanizmalarını taşıyan kolon, tabla

gövdesi ve parçayı taşıyan tabla gibi ana elemanlardan meydana gelir. Malafayı

desteklemek için gövdeye bağlı bir konsol da bulunur. Malafa tezgâhın ana miline bağlıdır.

Motordan alınan dönme hareketi, vites kutusunu ana mile ve buradan malafaya verilir

böylece takımın dönmesi sağlanır.

3

İlerleme hareketi elde edebilmek için; vites kutusundan alınan hareket, ilerleme

vites kutusundan kardan miline ve buradan tablaya bağlı olan sonsuz vida mekanizmasına

ulaştırılır. Sonsuz vida mekanizması yardımıyla dönme hareketi öteleme hareketine

dönüştürülür ve tablanın parça ile hareketi sağlanır. Bağlantı halinde bulunan vites

kutuları, dönme ile ilerleme hareketi arasında bir uyum sağlar. Takımın tam bir dönme

hareketine karşılık parça belirli bir ilerleme hareketi yapar. Kesme derinliği ayar hareketi

elle veya mekanik olarak tablanın yukarı aşağı hareketi ile gerçekleşir. Ayrıca yine ayar

hareketi olarak tabla, tabla gövdesi üzerinde enine hareket (kolona yaklaşma ve uzaklaşma)

yapabilmektedir. Yatay freze tezgâhında silindirik freze kullanılır. Dikey frezenin

(şekil 1. d,e) yatay frezelere göre farkı malafanın dikey olmasından ileri gelmektedir. Alın

frezeler için elverişli olan bu tezgâhlarda malafanın dönme ve tablanın ilerleme hareketi

aynı şekilde sağlanır [1].

Birçok durumda freze tezgâhları dik başlık tespit edilebilecek şekilde yapılır.

Takımı taşıyan bu başlık, eğik duruma da getirilebilir bu tip tezgâhlara üniversal freze

denir.

2.2. Frezeciliğin Makine Yapımındaki Yeri ve Önemi

İlk freze tezgâhı, 1818 yılları dolaylarında tasarlanmıştır. Bugün endüstrinin

amaçlarına göre pek çok freze tezgâhları vardır. Özellikle üniversal başlık, bölme aygıtı,

eksantrik başlıkla, kopya tertibatları gibi ilave aparatlarla çeşitli işlerin yapılmasına olanak

sağlayan bir tezgâh olarak endüstride geniş yer tutar. Son zamanlarda, başlığı dik ve yatay

hareket eden köprü tipi düşey frezeler yapılmıştır.

Frezelerle; fabrikalardaki normal ağır işlerden, atölyelerdeki özel ve en ilginç

olanlara kadar her türlü parça yapılabilir. Gerçekleştirilen çeşitli işler bakımından

yararlılığı ile freze tezgâhı diğer iş tezgâhları arasında sadece torna tezgâhları ile bir

tutulabilir.

4

En modern tezgâhların bile karışık yapılarına karşın ayarlanmaları, az bir zamanda

ve az bir gayret ile yapılabilir. İstenen kalite ve miktarda olmak üzere çeşitli işlere

kolaylıkla uymaları nedeniyle çok verimlidir [2].

Gelişen tezgâh teknolojisiyle CNC (Computer Numeric Control) tezgâhları

sanayide hızla yaygınlaşmaya başlamasına rağmen, mekanik kontrollü tezgâhlar halen;

kullanım kolaylığı ve düşük bakım maliyetleriyle, önemini korumaktadır.

2.3. Frezeleme İşlemleri

Şekil 2.2 Frezeleme işlemleri

Freze takımları çok çeşitli olmalarına rağmen sapsız (delikli) (şekil 2.2. a,b,c,d,e)

ve saplı olmak üzere iki gruba ayrılabilirler. Sapsız frezeler silindirik (şekil 2.2. a,b) veya

disk (şekil 2.2. c,d) şeklinde olabilirler.

5

Yöntem olarak çevresel (şekil 2.2. a) ve alın (şekil 2.2. b) frezeleme olmak üzere

iki yöntem vardır. Her iki yöntemde kullanılan takımlar silindirik olmakla beraber çevresel

frezeleme, dişleri yan yüzeyde bulunan silindirik freze; alın frezeleme dişleri alın yüzeyde

bulunan alın freze ile gerçekleşir [1].

Freze tezgâhına uygun kesicinin bağlanmasıyla; yüzey frezeleme işlemleri, çeşitli

kanallar(kama kanalları, t kanalı vb.), pocket (cep boşaltma) işlemleri, çeşitli delik (kör

veya boydan boya) delme işlemleri, klavuz çekme işlemi, çeşitli formlardaki yüzeyler, dişli

çark üretimi, gibi işlemler yapılabilmektedir.

2.4. Frezeleme İşleminde Karşılaşılan Problemler ve Çözüm Yolları

2.4.1. Titreşim

Muhtemel sebepler;

1.Makine takım tutucusu, iş parçası bağlantısında ve milde yetersiz rijitlik.

2.Çok büyük kesme kuvveti.

3.Kör takım kullanımı.

4.Yetersiz yağlama.

5.Düz dişli takım.

6.Sürtünme, yetersiz parçayı kurtarma mesafesi.

7.Çok büyük radyal çıkış.

Çözüm yolları;

1.Daha büyük millerin kullanılmalıdır.

2.Besleme miktarının azaltılması ve iş parçası ile aynı anda temas eden diş

sayısının azaltılması.

3.Takım bileme veya değiştirme.

4.Yağlayıcının kesme zonunu tamamen ıslatmasını sağlamak.

5.Helis takım kullanımı.

6. Takım açısının kontrolü [3].

6

2.4.2. Boyutsal hassasiyetin azalması veya boyut kontrolünün kaybı

Muhtemel sebepler;

1.Ötelenmeye sebep olan yüksek kesme kuvveti.

2.Talaş toplanması.

3.Parça değiştirme esnasında talaşın tamamen temizlenmemesi.

Çözüm yolları;

1.Parça ile aynı anda temas eden diş sayısının azaltılması.

2.Talaşlı işlem sıvısının dişler arasındaki talaşı uzaklaştıracak şekilde uygulanması.

2.4.3. Hızlı takım körelmesi

Muhtemel sebepler;

1.Çok büyük kesme kuvveti.

2.Yetersiz soğutucu.

Çözüm yolları;

1.Parça ile temas halindeki diş sayısının azaltılması.

2.Soğutucuya harmanlama yağı ilavesi [3].

2.4.4. Kötü yüzey bitirme

Muhtemel sebepler;

1.Yüksek miktarda besleme.

2.Körelmiş takım kullanımı.

3.Düşük kesme hızı.

4.Takımın diş sayısının yetersizliği

Çözüm yolları;

1.Bütün dişlerin aynı yükseklikte olup olmadığını kontrol ediniz [3].

7

2.4.5. Takımın parçaya batması

Muhtemel sebepler;

1.Çok büyük radyal çıkış.

2.Çok büyük talaş açısı.

3.Uygun olmayan kesme hızı.

Çözüm yolları;

İş parçasının ötelenmesinin önlenmesi [3].

2.4.6. İş parçasının sıvanması

Muhtemel sebepler;

1.Hafif kesme.

2.Yetersiz radyal çıkış.

3.Büyük alan genişliği.

Çözüm yolları;

Büyük besleme miktarı ve takım bileme [3].

2.4.7. Takım yanması

Muhtemel sebepler;

1.Yetersiz yağlayıcı.

2.Çok yüksek kesme hızı.

Çözüm yolları;

1.sülfür esaslı yağ ilavesi.

2.Kesme hızının azaltılması ve soğutucunun takım ve kesme zonunu tamamen

ıslatmasının sağlanması [3].

8

2.4.8. Takım dişlerinin kırılması

Muhtemel sebepler;

1.Çok yüksek besleme miktarı

Çözüm yolları;

Düşük miktarda besleme, çok sayıda dişe sahip takım kullanımı ve tabla besleme

miktarının azaltılması [3].

2.5. Modern Frezecilik

İlk yatay freze tezgâhı, 1818’de Amerika’da Eli Whitney tarafından yapılmıştır.

Geliştirilen bu takım tezgâhları sadece özel ürünlerin üretiminde rol oynamayıp endüstri

devriminin temelini oluşturan birçok makinenin yapımında büyük rol oynamıştır [2]. (Şekil

2.3).

Şekil 2.3 1818’de üretilen freze tezgâhları

9

19. yüzyılın sonlarında Frederic TAYLOR’un kesici takımlar üzerinde yaptığı

çalışmalar sonunda ortaya çıkan kesici takım, tezgâhların gelişmesini de beraberinde

getirmiştir. İlk üretilen tezgâhlarda ki tabla hareketleri tamamen operatör faktörüyle

çalışmakta ve ürün işleme süresi uzun olmakta, işleme süresine bağlı olarak parça maliyeti

de yüksek olmaktaydı. Maliyetin azaltılmasında ilk adım tezgâh tabla hareketlerinin dişli

çark sistemleriyle otomatikleşmesi oldu. Bazı tezgâhlara ise otomatik ilerleme tertibatları

(şekil 2.4.)takılarak seri üretimde ilk adımlar atılmış oldu.

Şekil 2.4 Otomatik ilerleme tertibatlı freze tezgâhı

İkinci dünya savaşından sonra A.B.D. hava kuvvetlerinin ihtiyacı olan kompleks

uçak parçalarının üretilebilmesi için nümerik kontrol (NC) fikri ortaya atılmıştır. Bu tip

karmaşık geometrili hassas parçaların, klasik tip tezgâhlarla üretilmesi yavaş ve kalitesiz

olmaktaydı. Bunun için MIT(Massachusetts Institute of Technology) çalışmaları

neticesinde 1952 yılında ilk olarak CINCINATTI freze tezgâhı (şekil 2.5.) numerik kontrol

ile teçhiz edilerek bu alandaki ilk başarılı çalışma gerçekleşmiştir [4].

10

Şekil 2.5 MIT'nin ürettiği ilk NC freze tezgâhı

İlk kuşak NC takım tezgâhlarında kullanılan elektronik malzemeler hacim olarak

çok yer kapladığı ve bunların sık sık tamir edilmeleri gerekiyordu. Elektronik alanındaki

gelişmelerle beraber daha kullanışlı devrelerin kullanılmaya başlamasıyla oluşan mikro

işlemci teknolojisinin oluşturulmasıyla, programların delikli şerit olarak saklanması yerine

hafızada saklanması mümkün hale geldi. Bu gelişmeklerle beraber CNC (şekil 2.6.)

(Computer Numerical Control) yani BSD (Bilgisayarlı Sayısal Denetim) tezgâhları

üretilmiştir [4].

Şekil 2.6 Modern freze tezgâhı (CNC)

11

CNC ile birlikte, bilyeli cıvata mekanizmaları takım tezgâhların ve sistemlerin

ortaya çıkması büyük bir önem kazanmıştır. Bu sistemler ilerleme motoru ile birlikte bir

bütün oluşturmaktadır. CNC sistemlerde motor, servomotor yani cnc dilinde yazılan bir

programa göre hızını değiştiren motor şeklinde yapılmaktadır. Bu durumda tüm sistem

otomatik olarak bu programa göre çalışır.

CNC freze tezgâhlarının tamamının sağladığı en önemli ve birincil fayda,

otomasyona imkân tanımasıdır. CNC tezgâhların kullanılması suretiyle iş parçalarının

imalatı esnasında operatörün müdahalesi en aza indirilmekte veya tamamı ile ortadan

kaldırılmaktadır. Çoğu CNC takım tezgâhları parça işlemesi esnasında dışarıdan bir

müdahale olmadan çalışabilmekte, böylece operatörün yapacağı diğer işler için zaman

bulmasına imkân sağlamaktadır. Bu CNC freze sahibine, operatör hatalarının azaltılması,

insan hatasından kaynaklanan kayıpların en aza indirilmesi, işleme zamanının önceden ve

tam olarak tespit edilmesi gibi faydalar sağlar. Makine programı kontrolü altında çalışıyor

olacağından, konvansiyonel takım tezgâhında aynı parçaları imal eden bir usta ile

kıyaslandığında, CNC operatörünün temel işleme tecrübesi ile ilgili olan beceri seviyesi

oldukça azaltılmaktadır.

CNC teknolojisinin ikinci temel faydası, iş parçalarının hassas ve devamlı aynı

ölçüde çıkmasıdır. Günümüzün CNC freze tezgâhları, inanılması güç olan tekrarlama ve

pozisyonlama hassasiyeti değerlerine sahiptir. Bu ise program kontrol edildikten sonra, iki,

on veya bin adet iş parçasının da aynı hassasiyet ve ölçü tamlığında elde edilebilmesini

sağlamaktadır.

CNC tezgâhların büyük bir bölümünde sunulan üçüncü önemli fayda esnekliktir.

Bu makineler program vasıtasıyla çalıştığından, bir başka iş parçasının işlemeye alınıp elde

edilmesi diğer makinelere oranla kıyaslanamayacak kadar bir hızda yerine getirilmektedir.

Bir parça programı test edilip, işlemeye geçildikten sonra bir program ile parça işlenip yine

eski programa dönmek gerektiği durumda, program kayıtlı olduğundan geçiş işlemi sadece

bağlama aparatının hazırlanmasından başka bir şey olmamaktadır. Bu sonuçta parçadan

parçaya geçiş süresinin en hızlı zamanda olması gibi bir başka fayda da sağlamaktadır [5].

12

3. GÜÇ İLETİM SİSTEMLERİ

Makine endüstrisinde gücün ve hareketin aktarımı çok önemli yer tutmaktadır.

Başlı başına bir tasarım ve imalat unsuru olan güç ve hareket iletim sistemleri, çalışma

eksenleri açısından sabit ve hareketli olmak üzere iki başlıkta sınıflandırabiliriz. Sabit

uygulamalar, gücün ve hareketin aktarıldığı sistemde dönel kuvvet olan millerin

eksenlerinin birbirlerine göre hareketin sabit olduğu veya olmadığı (düz dişli çarklar, konik

dişliler, kayış kasnak mekanizmaları vb.). Hareketli olanlar ise millerin çalışma

eksenlerinin çalışma anında değişebildiği (üniversal mafsallar gibi) sistemlerdir. Şekil

3.1.a’da verildiği gibi sabit eksenli uygulamalarda millerin eksenleri çalışma esnasında

açısal olarak değişmez veya değişim varsa bu değişim şekil 3.1.b’de verildiği gibi hep aynı

yörünge üzerinde sınırlı biçimde olur. Şekil 3.1.c’de verilen hareketli sistemlerde ise, giriş

ve çıkış eksenlerinin değişebilirliği temel prensiptir [6].

(a) Sabit eksenli (b) Kısıtlı eksenli (c) Hareketli eksenli uygulama

Şekil 3.1 Güç aktarma sistemleri

3.1.Sınıflandırılması:

Kayış kasnak mekanizmaları

Zincir mekanizmaları

Kaplinler ve kavramalar

Dişli çarklar

13

3.1.1.Kayış kasnak mekanizmaları

3.1.1.1. Genel ifadeler

Kayış kasnak mekanizmasında hareket, döndüren ve döndürülen kasnaklara

sarılan (Şekil 3.2.) ve oldukça esnek olan bir kayışın yardımıyla sağlanır; Hareketin

iletilmesinde kayış ile kasnak arasındaki sürtünme önemli yer oynar.

Mekanizmanın Başlıca Üstünlükleri:

Basit olmaları nedeniyle, diğer mekanizmalara göre oldukça ucuz bir konstrüksiyon

oluşturur.

Birbirinden uzakta bulunan iki mil arasında güç ve hareket iletilebilir.

Kayış elastik bir malzemeden yapılmış olduğundan, darbeleri karşılama ve

sönümleme kabiliyeti büyüktür.

Ani yük büyümelerini iletemez; bu nedenle bir emniyet elemanı olarak çalışır.

Kayış ile kasnak arasındaki kısmi kaymalardan dolayı tam ve sabit bir çevrim oranı

sağlanamaz.

Hareket iletimi için kayışın kasnak üzerine bastırılması gerekir. Bu basma

kuvvetinin etkisi altında miller ve yataklar dişli çark ve zincir mekanizmalarına

göre daha büyük zorlamalara maruz kalırlar.

Kayışta zamanla bir gevşeme meydana geldiğinden, mekanizmanın bir gerdirme

tertibatı ile donatılması gerekir.

Şekil 3.2 Kayış kasnak mekanizması

14

3.1.1.2. Kayış malzemesi

Mekanizmanın önemli bir elemanı olan kayış şu özelliklere sahip olmalıdır:

-Bükülme kabiliyeti ve yüksek bir çekme mukavemeti.

-Uygun bir ömür ve yorulma mukavemeti

-Düşük maliyet fiyatı [7].

3.1.1.3. Kasnaklar

İki mil arasında kayışlar vasıtasıyla güç ve hareket nakleden makine elemanları.

Kullanılan kayış şekline göre kasnak şekilleri değişir. Düz kayış kasnakları ve V kayış

kasnakları yaygın şekilleridir.

Kasnaklar yaygın olarak çelik, dökme demir ve çinkodan yapılır. Düz kayış

kasnaklarının küçük çaplı ve kolay sökülüp takılabilenleri tek parçalı, zor sökülüp

takılabilenleri ve büyük çaplıları iki parçalı olarak yapılır [7].

3.1.2.Zincir mekanizmaları

3.2.2.1 Genel ifadeler ve özellikleri

Zincir mekanizmaları (şekil 3.3.), dişli çark ile kayış kasnak mekanizmaları

arasında, ara bir mekanizma olarak kabul edilebilir. Dişli çarklarda olduğu gibi, burada da

hareket şekil bağı olarak doğrudan doğruya temas yolu ile iletilir. Kayış kasnak

mekanizmaları ile benzerliği ise, döndürülen ve döndüren çarkların arasında zincir denilen

üçüncü bir elemanın bulunmasından ileri gelir.

Zincir Mekanizmalarının Üstünlükleri:

-Oldukça uzak mesafelere (8m ye kadar) güç ve hareket iletilmesi,

-Bir milden aynı anda birkaç mile hareket iletilmesi,

-İstenilen çevrim oranının tam olarak sağlanması,

-Çeşitli ortamlarda (sıcaklık, pislik, toz, rutubet) iyi bir çalışma kabiliyeti göstermesi,

-Oldukça iyi bir verime sahip olması,

15

Zincir Mekanizmalarının sınırlılıkları:

-Oldukça ağır ve pahalı bir konstrüksiyon oluşturması,

-İletilen hızın sabit olmaması ve bu nedenle kütlesel kuvvet, darbe ve titreşimlerin

oluşmasından dolayı gürültülü olarak çalışması,

-Dikkatli bir montaj ve bakım (iyi bir yağlama) gerektirmesi.

-Teknikte zincir, çekme, kaldırma ve hareket iletmek için kullanılmaktadır [7].

3.1.2.2. Zincir dişli çarklar

Eksenleri birbirine paralel, aralarındaki mesafenin orta uzaklıkta olduğu bir milden

diğer mile zincirler vasıtasıyla ve kayma olmadan hareket ve güç iletmek için kullanılan

dişli çarklara zincir dişli çark denir. (Şekil 3.3- Şekil 3.4) [8].

Şekil 3.3 Zincir dişli çarklar

Zincirler standart parçalardır ve piyasadan hazır olarak alınır. Zincir dişli çarklar ise

amaca uygun seçilmiş zincirlere göre biçimlendirilerek üretilir.

16

Şekil 3.4 Hareket ve güç iletiminde kullanılan zincir örnekleri

3.1.3. Kaplinler ve kavramalar

3.1.3.1. Genel ifadeler

Genel anlamda irtibat elemanlarının görevi, güç kaynağı olan motor ile iş makinesi

veya döndüren eleman ile döndürülen eleman arasında irtibatı sağlamak ve bu şekilde

hareketi iletmektir. Mekanik irtibat elemanları olarak pratikte kaplinler ve kavramalar

kullanılır.

Kaplinlerde irtibat, mekanik bağ ile gerçekleştirilir. Bu nedenle iki mil arasındaki

irtibatı sağlamak veya kesmek, mekanik bağlantı elemanlarının takılıp sökülmesi ile

yapılır; bu da ancak döndüren mil dururken mümkündür. Kavramalarda ise irtibat,

mekanik veya fiziksel bir olaya (sürtünme olayına) dayanmaktadır; şöyle ki döndüren mil

döndüğü halde istenildiği zaman irtibat sağlanabilir veya kesilebilir [7].

17

3.1.3.2. Kaplinler ve özellikleri

Kaplinler milleri eksenel yönden birbirine bağlayan elemanlardır. Kaplin tiplerini tayin

eden esas özellik, mil eksenleri arasındaki düzgünsüzlüktür [8].

3.1.4. Dişli çarklar

3.1.4.1. Dişli çarkların genel tanımı ve çeşitleri

Hareket ve güç iletiminde kullanılan, üzerinde eşit aralıklı ve özel profilli girinti ve

çıkıntıları bulunan silindirik veya konik yüzeyli elemanlara “dişli çark” denir.

Dişli çarklar aşağıdaki şekilde gruplandırılabilir:

* Mil eksenlerine göre

• Mil eksenleri aynı düzlemde olan dişli çarklar:

- Eksenleri paralel olan dişli çarklar: Düz, helis, kremayer ve ok dişli

çarklar. (Şekil 3.5.a,b,c,d)

- Eksenleri kesişen dişli çarklar: Konik dişli çarklar. (Şekil 3.5.e)

(a) Düz dişli (b) Helis dişli

(c) Kremayer dişli (d) Ok dişli (e) Konik dişli

Şekil 3.5 Eksenleri paralel olan ve eksenleri kesişen dişli çarklar

18

• Mil eksenleri ayrı düzlemlerde olan dişli çarklar:

- Helisel dişli çarklar. (Şekil 3.6.a).

- Sonsuz vida ve karşılık dişlileri. (Şekil 3.6.b).

(a) Helisel dişli çarklar (b) Sonsuz vida ve karşılık dişlileri

Şekil 3.6 Mil eksenleri ayrı olan dişli çarklar

* Çalışma durumuna göre

- Dıştan çalışan dişli çarklar. (Şekil 3.7.a)

- İçten çalışan dişli çarklar. (Şekil 3.7.b)

(a)Dıştan çalışan (b) İçten Çalışan

Şekil 3.7 İçten ve dıştan çalışan dişliler

19

* Dişlilerin açıldığı yüzeylere göre

- Silindirik yüzeyli dişli çarklar. (Şekil 3.5., 3.6.a, 3.6.b, 3.7.a, 3.7.b.)

- Konik yüzeyli dişli çarklar. (Şekil 3.5.e)

- Düzlem yüzeyli dişli çarklar. (Şekil 3.5.c.)

* Diş profil eğrisine göre

- Evolvent eğrili dişli çarklar

- Sikloit eğrili dişli çarklar

- Zincir dişlileri

* Dişli çarkın ölçü sistemine göre

- Metrik ölçülü dişli çarklar: Modül esasına göre

- Inches ölçülü dişli çarklar: Pitch esasına göre

Diametral pitch (çap pitch)

Circular pitch (çevre pitch) [8].

3.1.4.2. Silindirik düz dişli çarkın tanımı ve kullanıldığı yerler:

Tanımı: Eksenleri paralel olan miller arasında kuvvet ve hareket iletiminde

kullanılan, dişleri mil eksenlerine paralel açılmış dişlilere düz dişli çark , alın dişli

veya silindirik düz dişli çark denir [8].

Kullanıldığı yerler: Düz dişli çarklar genellikle, eksenleri birbirine paralel

millerde hareket ve güç iletiminde kullanılır. Eksenler arası mesafenin fazla hassas

olmadığı yerlerde rahatlıkla kullanılabilir. Naklettikleri güç, modül, ve gereç

cinsine göre değişir. Hareket halinde hız değiştirmek için eksenel kayma ile

birbirini kavrayabildiğinden çok kullanılır. Eksenel kuvvet olmadığından

yataklanma bakımından daha basit konstrüksiyonlar kullanılabilir. Bu dişlilerde

çevre hızı 2.5-30 m/sn arasında (gereç cinsine göre) alınabilir.

Dişli çarkın imal edileceği malzeme seçildikten sonra, çalışma durumuna göre

aşağıda belirtilen imalat yöntemlerinden birisi seçilir.

Dökme Dişler

Yavaş dönen dişli çarklarda ve kaba işlerde kullanılır. Küçük çaplı ve az güç

nakleden dişliler alüminyum, pirinç gibi gereçlerden püskürtme dökümle yapılabilir.

20

Freze ile Diş Açma

Karşılıklı çalışan iki dişli çarkın, diş profillerinin resimleri çizilip bu eğrilere göre

freze çakıları yapılarak diş açmak mümkündür. Freze çakıları, kuvvet açısı ve açılacak diş

sayısına göre değişik numaralarda imal edilirler. Modül freze çakıları TS3601’ göre

standartlaştırılmıştır.

Yuvarlama Metodu ile Diş Açma

Bu metotla açılan dişlerin profillerinin çizilmesi gerekmez. Profili meydana

getirecek kremayer dişli şeklindeki kesici bir bıçak, önünde hem yuvarlanan hem de dönen

dişli çark taslağı üzerinde dişleri meydana getirir. Bu metod, Maag metodu olarak da

bilinir. Kremayer dişli şeklindeki bıçak yerine, çevresinde kesici dişler bulunan bıçak

kullanarak da dişlerin açılması mümkündür. Dişli ile birlikte dönen bu bıçak aynı zamanda

eksenel hareket yapar. Bu metoda da Fellow metodu denir.

Şablona Göre Diş Açma

Bu metotla diş açan tezgâhlar, genel olarak eğik ve konik dişli çarkların

yapılmasında kullanılır. Bu metotta yapılacak olan dişlinin bir dişlinin eğimi, bir şablon

üzerine aktarılır. Çakı, bir izleyicinin ucuna bağlanır. İzleyicinin hareketi bire bir açılan

dişli malzemesinin üzerine aktarılır.

Şerit Testere ile Diş Açma

Küçük ve orta hızlarda ve ayrıca önemsiz yerlerde kullanılan dişlilerde diş

profilleri yapılacak levha üzerine 1:1 ölçekle çizilir. Daha sonra testere ile kesilerek dişler

oluşturulur.

Preste kesilerek diş açma

Genellikle saat ve sayaç endüstrisinde dişli çarklar, ince şerit lamalardan, önceden

hazırlanmış kesme kalıpları ile preste basılarak oluşturulurlar [8].

3.1.4.3. Kremayer dişlinin tanımı ve kullanıldığı yerler

Tanımı:

Yarıçapı sonsuz büyüklükte olan ve bir nevi içten teğet dişli gibi kabul edilen

dişlilerdir. Dişler düz bir çubuk üzerine açılır. Bir başka deyişle bir dişli çarkın diş sayısı

21

sonsuz kabul edilirse bu dişliye kremayer dişli denir.

Kremayer dişli genellikle karşısında küçük bir silindirik dişli ile çalışır. Bu

dişlilere pinyon dişli denir. Çalışma sırasında istenen düzgünlük ve sessizlik için dişlerin

düz, helis, ok ve spiral şekilde açılması uygundur. Sonuç olarak kremayer dişlinin tanımı;

üzerinde düz veya helisel dişler açılmış doğrusal çubuklara kremayer dişliler denir.

Kullanıldığı yerler

Kremayer dişliler, pinyon dişli ile birlikte bir dişli çifti oluşturarak kullanılır.

Böylece dairesel hareket doğrusal harekete veya doğrusal hareket dairesel harekete çevrilir.

Büyük güç iletiminde en az kuvvet sarf etmek amacı ile kremayer dişli sistemi, sonsuz vida

ve karşılık dişlileri ile birlikte kullanılır.

3.1.4.4. Silindirik helis dişli çarkın tanımı ve kullanıldığı yerler

Tanımı:

Eksenleri birbirine yakın olan paralel, dik veya herhangi bir açıda çalışan millerde

hareketi veya kuvveti bir milden diğer mile aktaran, dişleri dönme eksenine paralel

olmayan makine elemanlarına helis dişli çark denir (Şekil 3.8).

Şekil 3.8 Silindirik helis dişli çarklar

Çeşitleri

Helis dişliler helis yönlerine göre sağ helisli ve sol helisli olmak üzere ikiye ayrılır.(Şekil

3.9.a) Ayrıca helis dişli çarklar, dişlerin; düz (Şekil 3.9.b), eğri (Şekil 3.9.c) biçimli

oluşuna göre de sınıflandırılabilir.

22

a) Sağ ve sol helisli b) Ok dişli çark c) Eğri dişli helis

dişli çarklar dişli çark

Şekil 3.9 Dişli çeşitleri

Kullanıldığı Yerler:

Dönme eksenlerinin paralel, dik veya açılı olduğu millerde ve büyük kuvvetlerin yüksek

devirde iletilmesinde kullanılır. Şekil 3.10 da araçların hız kutularında kullanılan helis dişli

çarklar görülmektedir.

Şekil 3.10 Araçlarda kullanılan hız kutusu

3.1.4.5. Helis dişli çarkın düz dişli çarka olan üstünlükleri

- Silindirik helis dişliler birbirlerini düz dişli çarka göre daha kolay kavrar.

- Düz dişli çarklara göre daha sessiz çalışır.

- Aynı anda birden fazla diş kavradığı için daha fazla kuvvet iletmek mümkündür [8].

23

4. KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

4.1. Konik Dişli Çarkın Tanımı ve Mil Konumlarına Göre Kullanıldığı Yerler

Tanımı;

Dişleri kesik koni şeklindeki parçanın yanal yüzeyine açılmış olan çarklara konik

dişli çark denir.

Şekil 4.1 Dişleri düz ve helis konik dişli çark

Çeşitleri

Konik dişli çarklar, çalışma sistemlerine göre, dik çalışan konik dişli çarklar, dıştan

çalışan konik dişli çarklar ve içten çalışan konik dişli çarklar olarak sınıflandırılabilir.

Konik dişli çarklar, dişlerinin açılışına göreyse; şekil 4.2. de görüldüğü gibi düz konik,

eğik konik, spiral konik, evolvent konik, daire yaylı konik ve ok dişli konik olmak üzere de

çeşitlere ayrılabilir [8].

24

Şekil 4.1 Diş tiplerine göre konik dişli çarklar

4.2. Konik Dişli Çarkların Kullanıldığı Yerler

Genellikle kuvvet ve hız aktarmalarının eksenleri, kesişen miller aracılığı ile

yapılan sistemlerde kullanılır. Oldukça büyük kuvvetlerin taşınmasında, kuvvet

makinelerinin ve taşıtların dişli kutularında çok kullanılır. Aşağıda diferansiyel kutularında

kullanılan düz konik, helisel konik dişliler görülmektedir [8].

Şekil 4.3 Diferansiyel kutusunda kullanılan konik dişli çarklar

25

4.3. Konik Dişlilerin Çalışma Pozisyonları

4.3.1. Dik Çalışan Konik Dişli Çarklar

Konik dişliler, genellikle eksenler arası açısı 90˚ olan millerde, kuvvet ve hareket

iletimi için kullanılır. Bu durumda dişli çarkların eksenleri arası açı da Σ = 90˚ olur [8].

Şekil 4.4 Eksenleri dik çalışan konik dişli çarklar

Şekil 4.5 Dik çalışan konik dişli çarklar

26

4.3.2. İçten Çalışan Konik Dişli Çarklar

Dişliler içten çalıştığı durumda konik dişli çarkların eksenleri arası 90˚ den

büyüktür.

Şekil 4.6 Eksenleri 90˚ den büyük olan konik dişli çarklar

Şekil 4.7 Eksenleri 90˚ den büyük konik dişli çarklar

27

4.3.3. Dıştan Çalışan Konik Dişli Çarklar

Bu durumda, konik dişli çarkların eksenleri arası 90˚ den küçüktür. (Şekil 4.8).

Şekil 4.8 Eksenleri arası açı 90° den küçük konik dişli çarklar

Eksenler arası açı:

Σ = δ1 + δ2 < 90˚ olur.

Eş dişlilerin diş sayıları, Z1 ve Z2 ‘ ye göre:

Şekil 4.9 Dıştan çalışan konik dişli

28

4.4. Konik Dişli Çarkı Oluşturan Elemanların Tanımı ve Formülleri

İki düz dişli çark, birbiri üzerinde çalışırken, çapları bölüm daireleri kadar olan iki

silindir beraberce çalışıyor kabul edilir. Bu silindirlere, temel silindirler adı verilir. Düz

dişli çarkların silindirik dişli çarklar olarak isimlendirilmesinin diğer bir sebebi de bu

silindirlerin var sayılmasıdır. Konik dişlilerdeyse bu silindirler yerine koniler mevcuttur ve

bunlara Temel Koniler adı verilir. Bu konilerin tepe noktaları beraberce çalışan iki dişli

için ortaktır. Burası Koniler Merkezi adını alır. Bu tanım, mil eksenlerinin kesişmesi

halinde geçerlidir. Konik dişli çarkların çizim ve muhtelif kısımlarının isimlendirilmesinde

kullanılan terimler Şekil 4.10 ve Şekil 4.11 de açıklanmıştır. [8]

4.4.1. Konik Dişli Çarlarda Diş Üzerindeki Elemanların Gösterilmesi

Şekil 4.10 Diş üzerindeki elemanlar

29

4.4.2. Konik Dişli Çark Elemanlarının Gösterilmesi

Şekil 4.11 Konik Dişli Çark Elemanlar

4.4.3. Konik Dişli Çark Elemanlarının Sembollerle Gösterilmesi

Şekil 4.12 Konik dişli çark elemanlarının sembollerle gösterilmesi

30

4.4.4. Konik Dişli Çark Elemanlarının Hesaplanmasında Kullanılan Formüller

Şekil 4.13 Frezelenecek düz konik dişli çark elemanlarına ait formüller

31

5. DİŞLİ ÇARKLAR VE İMALAT SÜREÇLERİ

Hareket ve güç iletimi için en yaygın olarak kullanılan makine elemanları olduğunu

daha önceki bölümlerde belirtmiştik. Yine de imalat süreçlerine değinmeden kısa bir

hatırlatma yapmakta fayda var. Hareket ve kuvvet iletimi dişli çarkların üzerindeki, dişler

vasıtasıyla gerçekleşir. Dişler bu nedenle son derece önemlidir. Dişlerde oluşacak her

hangi bir imalat hatası oluşturulan hareket veya kuvvet iletim sisteminin çalışmamasına

neden olacaktır.

Bu nedenle imalat süreçleri oldukça dikkatli planlanmakta ve

gerçekleştirilmektedir. Temelde tüm makine elemanları benzer süreçlerden geçerek

istenilen formları almaktadırlar. Bu aşamalar;

1.Tasarım aşaması

2.Prototip üretim aşaması

3.Ön kontrol (Deneme) aşaması

4.Seri imalat süreci aşaması

Yukarıda yer alan temel aşamalara yer yer ihtiyaca dayalı olarak farklı eklemelerde

bulunulabilir. Ancak bu dört temel aşama tüm imalat süreçlerinde yer alması

kaçınılmazdır. Dişli çarkların üretim aşamalarında da yukarıdaki süreçler takip edilir.

Üretilecek olan dişli çarkın istenilen hareket ve kuvvet iletimi için uygun dişli

sisteminin seçimi yapılır. Ayrıca dişliye ait tüm ölçüler, kesin dişli formüllerle

hesaplanmakta ve ardından üretim aşamasına geçilmektedir.

Temelde talaşlı imalat aşamaları iki kademede gerçekleştirilmektedir. Birinci

kademede tornalama ile dişliler taslak yani diş açılmamış bir çark haline getirilir. Ardından

ikinci kademede diş açma işlemi gerçekleştirilmektedir.

Genel olarak dişli çarklar, silindirik parçaların dışına, içine ve konik parçaların

üzerine açılmaktadır. Dişli çarklar üniversal tezgâhlarda veya özel dişli çark açma

tezgâhlarında üretilirler [9].

32

Genelde dişlerin açılması için form freze ve yuvarlanma olmak üzere iki yöntem

kullanılmaktadır. Bu yöntemlerin dışında küçük dişlilerin üretilmesinde broşlama, veya

talaşsız yöntemlere dayanan direkt olarak kokil püskürtme ve kapalı dövme yolu ile imal

edilebilir. Ancak en hassas olduğundan en çok kullanılan yöntem talaş kaldırma yöntemi

ile diş açmadır [10].

5.1. Form Freze İle Diş Açma

Üniversal freze tezgâhında üretilen dişlilerin formu istenilen özellikleri

karşılamaktan uzaktır. Bunun en büyük nedeni dişli çarklarda diş formunun diş sayısına

göre değişmesidir. Dişlilerin formunu belirli bir sınırlar içerisine almak için, üniversal

freze tezgâhında dişli işlemede kullanılan parça frezeler numaralandırılmıştır (şekil 5.1).

Her numaranın hangi diş sayısındaki dişliyi işleyeceği belirlenmiştir [9].

Şekil 5.1 Modül freze numaraları

Şekil 5.2’ de çevresinde 12 diş yer alan dişli çarkla, 120 diş yer alan dişli çarkın diş

formu açıkça görülmektedir. Diş sayısı 135‘ den fazla olan dişli çarklarda ve kremayer

dişlide dişlilerin yanakları düz hale gelmektedir [9].

Şekil 5.1 Diş Profilleri

33

Şekil 5.2 Form freze ile diş açma

Dişler divizör ile donatılmış üniversal bir frezede açılır. Taslak ve takım tezgaha

bağlandıktan sonra takıma dönme, tablaya bağlı parçaya ilerleme hareketi verilir ve bir

veya birkaç pasoda takım talaş kaldırarak diş profilini taslak üzerinde oluşturur. Ardından

takım geri çekilir, taslak üzerinde oluşturulacak bir sonraki diş için divizör tertibatı

döndürülerek gerekli olan açı sağlanır. Bu işlemler tekrarlanarak teker, teker diş boşlukları

açılır.

Modül freze çakılarına numaralar verildiği halde, üniversal freze tezgâhlarında

işlenen dişli çarkların diş profillerini, hatasız olarak işlemek mümkün değildir. Bu

tezgâhlarda imal edilen dişli çarkları diş profilleri, gerçek dişli çarkların profillerine sadece

benzetilmektedir. Dişli çarklarda bulunan dişlilerin formu, genellikle evolvent eğrisi

şeklindedir. Evolvent eğrisi pergelle çizilen daire yayı gibi değildir. Özel dişli işleme

teknikleri kullanılarak, elde edilen bir eğridir. Özel dişli işleme tezgâhlarında kesici

takımla iş parçası, belirli ve düzgün hareketler yaparak, dişlilerin formunu ortaya

çıkarmaktadır. Bu yüzden dişli çarkların diş formunu ve bütün ölçülerini işleyen özel dişli

açma tezgâhları kullanılmaktadır. Bu tezgâhlar için özel kesiciler (Şekil 5.3)

kullanılmaktadır[9].

Şekil 5.3 Özel kesici takımlar

Form freze ile diş açma, hatalı ve işleme zamanı büyük olan bir yöntemdir; bu

nedenle küçük atölyelerde özellikle tamirat için kullanılmaktadır.

34

5.2. Yuvarlanma Yöntemi

Bu yöntemde esasen evolvent eğrisini oluşturma yöntemi uygulanır. Yani diş,

kesme ağzına doğru olan ve referans profil denilen bir profil seçilir. Referans profilin

açısı, açılan dişlinin kavrama açısı ile eşittir. Genelde bu açı standart olarak α = 20˚ alınır.

Yuvarlanma yönteminde kullanılan takımların tümü bu profile sahiptirler. Buna göre bir

modüle (m) ve bir profil açısına (α) sahip bir freze takımı ile z= 7 ila ∞ arasında dişler

açılabilir. Z= ∞ dişlisi kremayer dişlisidir [10].

Şekil 5.5 Yuvarlama yönteminin esası

Pratik olarak bu yöntemin takımın şekline göre kremayer, azdırma ve dişli takım olmak

üzere üç çeşidi vardır. Tüm bu yöntemlerde, diş açma sırasında taslak döner ve takım

dişleri sürekli olarak diş boşluklarını açar. Bir devir tamamlandığında dişler açılmış olur[2]

Günümüzde genelde çok büyük dişlilere uygulanan kremayer yönteminde kremayer

şeklinde bir takım kullanılır. Takımın kesici dişleri referans profille aynıdır. Burada taslak

kendi ekseni etrafında döner ve tankım yukarı - aşağı kesme ve taslağa doğru ilerleme

hareketi yapmaktadır (Şekil 5.6) [10].

35

Şekil 5.6 Kremayer ve azdırma yöntemi

Azdırma yönteminde takım helisel silindirik çevresel freze biçimindedir. Kesici

dişler helis boyunca dizilmiştir. Taslak kendi eksendi etrafında dönme hareketi, takım

kendi ekseni etrafında dönme hareketi (kesme) ve aşağı doğru ilerleme hareketi

yapmaktadır. Diş bir veya birkaç pasoda açılabilir; son olarak ince talaş pasosudur. Tezgâh

üzerinde azdırma dişliye göre, azdırmanın eğim açısı kadar eğik yerleştirilir [10].

Helisel dişlilerde, azdırmanın yerleştirme açısı, dişli ve azdırmanın eğim açılarına

ve yönlerine bağlı olarak tayin edilir.

(a) (b)

(c) (d)

Şekil 5.7 Azdırma freze takımları a. DP, b. Modül, c.Zincir, d.Triger

36

Fellow adını da taşıyan ve esasen dikey planyalama olan bu yöntemde takım olarak

dişli takım kullanılır (Şekil 5.8). Taslak kendi ekseni etrafında döner, kesici takım ise

aşağı-yukarı kesme hareketi ve kendi ekseni etrafında dönme hareketi yapar. Bu yöntemde

iç dişli ve kremayer dişlisi açılır [10].

Şekil 5.8 Fellow yöntemi ile açılan dişliler ve kullanılan kesiciler

Yuvarlanma tekniği konik düz dişlili çark işlemede de kullanılmaktadır.

Yuvarlanma tekniği ile işleme sırasında dişli çark taslağı düşük hızla dairesel hareket

ederken, bıçaklar ileri geri kesme hareketi de yapmaktadır. Diğer yöntemler olarak ta

düzlem freze çakıları ve tek freze çakısı ile konik düz dişli çarklar işlenebilmektedir

(Şekil5.9).

Şekil 5.9 Düzlem freze çakıları ve tek freze çakıları

37

6. DİŞLİ ÇARKLARIN MALZEMLERİ VE BOZULMA ŞEKİLLERİ

Dişli çarklar çalışma durumlarına göre değişik malzemelerden imal edilirler. Dişli

çark malzemelerin seçimi çalışma koşullarına, istenilen mukavemet değerlerine göre

değişmektedir.

Genellikle dişliler çelikten imal edilirler. Bu hususta en az St 50 olmak üzere tüm

sementasyon, ıslah ve nitrurasyon çelikleri kullanılır. Bu çeliklerden yapılan dişlililere

genelde yüzey sertleştirme işlemleri uygulanır. Daha az yüklü dişliler, özellikle hassas

cihaz tekniğinde; bronz ve naylon, teflon, gibi plastik malzemelerden yapılır. Önemsiz

yerlerde dökme demir de kullanılır [10].

Şekil 6.1 Dişli çarklarda kuvvetler ve zorlanmalar

Çalışma sırsında dişli çarkların dişlerini zorlayan ve diş kuvveti adını taşıyan Fn

kuvveti meydana gelir (Şekil 6.1 a). Bu kuvvetin etkileme yönü kavrama doğrultusu

yönündedir. Bir diş yalnızca eş dişle kavramaya girdiğinde bu kuvvet ile zorlanır.

Kavramadan çıktıktan sonra kuvvet sıfırdır. Dolayısıyla bir diş, dişlinin bir devirde 0 ila Fn

arasında değişken bir kuvvetle zorlanır. Yani bir diş, pülsatör değişken bir zorlanmaya

tabi tutulur. Fn kuvveti Şekil 6.1 a’ da gösterildiği teğetsel Ft ve radyal Fr olmak üzere iki

bileşene ayrılabilir [10].

38

Bağıntıları ile hesaplanan bu kuvvetlerden Şekil 6.1 b’ de gösterildiği bir diş, Ft kuvveti

tarafından eğilmeye (σe) ve Fr kuvveti tarafından basılmaya (σb) zorlanır. Bu iki zorlama

diş dibinde Şekil 6.1 a‘da gösterildiği gibi kırılmaya sebep olabilir [10].

Bunun yanı sıra dişler arası temas alanının çok küçük olduğundan aynı kuvvetin etkisi

altında Hertz yüzey basınçları da meydana gelir(Şekil 6.2 a). Bu basıncın etkisi altında diş

yüzeylerinde yorulma (pitting) aşınması oluşabilir(Şekil 6.2 b). Ayrıca diş başlarında ve

diplerinde büyük kaymalardan dolayı yenme denilen adezyon aşınmaları meydana

gelebilir(Şekil 6.2 c). Özetlenirse dış kuvvetin etkisi altında dişler; diş dibi kırılması,

yorulma aşınması ve yenme gibi bozulmalara uğrayabilirler. Bu zorlamalara göre, dişin

kırılmaya karşı çekirdek kısmı sert ve pitting aşınmasına karşı yüzeyi sert olması gerekir.

Bu husus yüzey sertleştirme ile yerine getirilir [10].

(a) (b) (c)

Şekil 6.2 Dişli çarklarda bozulmalar

Ele aldığımız otomatik ilerleme tertibatında karşımızda benzer problemler çıktı.

Diş dibi kırılması, yorulma aşınması ve yenme gibi bozukluklar ile karşılaştık. Karşılaşılan

problemler ve çözüm önerileri aşağıda sıralanmıştır.

Modifikasyonu yapılan otomatik ilerleme tertibatının üzerindeki; standart olmayan

konik dişlinin imalat aşamaları ekler kısmında resimlerle anlatılmıştır.

39

KARŞILAŞILAN PROBLEMLER VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ

Problemin Nedeni

Çözüm Önerileri

1.Seçilen dişli çark malzemelerinin

birbirlerine uyumsuzluk göstermeleri

sonucunda oluşan problemler.

Dişli çark malzemelerinin birbirlerine

uyumlu tercih edilmelidir.

2.Sistemde kullanılan kama, dişlide

kullanılan malzemenin akma sınırından

büyük olması sebebiyle sıyırma kamada

değil de dişlide meydan gelmiştir.

Kama da kullanılan malzemenin akma

sınırı, konik dişlide kullanılan

malzemenin akma sınırından küçük ve

yakın bir değerde olmalıdır.

3.Tezgâh ilerleme tertibatının maksimum

kapasitesinden daha fazla yüke maruz

kalması.

Tabla üzerine yerleştirilen yük,

maksimum kapasitesinin üstünde bir

yük olmamalıdır. Ayrıca stabil

yerleştirilmesine dikkat edilmelidir.

5.Kullanımdan kaynaklanan hatalar.

Hareket sisteminin sınırlandırıldığı,

unutularak hareket verilmesi gibi

durumlar engellenmelidir.

6.Tüm işlemler tamamlandıktan sonra

gerekli bakımın ve temizliğin yeterince

yapılmaması.

İmalat esnasında oluşan talaşlar iyice

temizlenmeli ve sistemin yağlanması

düzenli olarak kontrol edilmelidir.

40

7. KONTROL VE OTOMATİK KONTROL

Kontrol. Her hangi bir olay veya bir işlem, giriş ve çıkış adını taşıyan bir takım

büyüklüklerle (değişkenlerle) açıklanabilir. Örneğin elektrik akımı ile hareket ettirilen bir

step motoru ele alınırsa burada çıkış büyüklüğü dönme (mekanik hareket) ve giriş

büyüklüğü ise elektrik akımının açma ve kapama düğmesi’dir. Açma /kapama esasen

elektrik akımını açan kapatan röleyi faaliyete geçirir. Buna göre kontrol, bir istemdeki

bir veya birkaç çıkış büyüklüklerinin bir veya birçok giriş büyüklükleri tarafından,

sisteme ait kurallar içinde etkileme (değiştirme) işlemidir. Bu bakımdan yukarıdaki step

motorda dönme miktarı, elektrik akımı tarafından etkilenmektedir. Burada motordaki

dönmenin, açma/kapama düğmesi tarafından kontrol edildiği söylenebilir. Buna göre

step motor, kontrol edilen sistem (kontrol parçası) ve elektrik akımının açma/kapama

düğmesi, kontrol eden elemandır.

Kontrol tamamen sistem tarafından sağlanıyorsa yani dışarıdan her hangi bir

müdahaleye ihtiyaç duymuyorsa otomatik kontrol olarak adlandırılır. Sistem ihtiyacı olan

tüm elemanlara sahiptir. Otomatik kontrol sistemi kapalı devredir.

Dışarıdan her hangi bir müdahale ile kontrol edilen sistemler de mevcuttur. Elle

veya konvansiyonel kontrol edilen bu işlem otomasyon kapsamına girmez. Otomasyon

kapsamına girmesi için tüm işlemlerin insan girişimi olmadan bir tertibat veya program

tarafından gerçekleştirilmesi gereklidir [10].

7.1. Kontrol ve Otomatik Kontrol Tekniğinin Esasları

Kontrol ve otomatik kontrol sistemleri genelde rijit ve esnek olabilirler. Rijit

sistemler mekanik, pnömatik ve hidrolik olabilirler. Bunların önemli sakıncaları;

- Yapıları karmaşık olmaları ve

- Kontrol büyüklüğünde yapılan en ufak bir değişiklik, yeni bir tertibat

gerektirdiğidir. Bu da oldukça uzun zaman alır.

Esnek sistemler, yazıdan ibaret olup PLC veya bilgisayar programları ile

kumanda edilen kontrol sistemleridir. Burada kontrol büyüklüğünde değişiklikler, çok

kolay ve çabuk programda yapılan değişiklikler ile karşılanır. Programlama bakımından en

esnek sistemler bilgisayarlardır [10].

41

Mekanik tertibatlarla kumanda edilen kontrol sistemlerine mekanik otomat

sistemleri de denilir. Mekanik sistemlerde kontrol; dişli çarklar, kavramalar, cıvata

mekanizması, kam mekanizması, çubuk sistemi vb elemanlar ile kontrol edilir. Aşağıda

mekanik rijit kontrol sistemleri örnekleri verilmiştir.

Şekil 7.1 Mekanik otomat kontrol örneği

Şekil 7.2 Rijit kontrol ve çok işlemli sistemler

42

8.SONUÇ VE ÖNERİLER

Makine endüstrisinde güç ve hareket iletimi çok önemli bir yere sahiptir. Güç ve

hareket ileten sistemlere yeni uygulamalar kazandırmak amacıyla birçok çalışmalar

yapılmış; kayış kasnak mekanizmaları, kaplin ve kavramalar, zincirler vb. güç ve hareket

aktarımı için uygulanmıştır. Ancak ağırlıklı olarak dişli çarklar üzerinde yoğunlaşılmıştır.

Yapmış olduğumuz bu çalışmada; Malzeme seçimi olarak prinç seçildi bunu

seçmemizdeki amaç ise, hem orjinali ile aynısını yapmak hem de incelediğimiz prinç

malzemenin özelliklerindeki akma sınırı, dayanımı, mukavemeti gibi mekanik dayanım

özelliklerinin istenen değerde olmasıydı. Alternatif olarak ise Bronz, Kızıl bronz vb. seçimi

de uygun olabilirdi.

Sonuç olarak; Freze tezgâhının otomatik ilerleme tertibatındaki aksaklıklar, sorunlu

ve bozuk olan makine elemanlarının yenisinin yapılması ile çözümlendi.

43

9. KAYNAKLAR

[1] AKKURT, Mustafa. Talaş Kaldırma Yöntemleri ve Takım Tezgahları, Birsen

Yayınevi, İstanbul-2004

[2] ÖZCAN, Şefik-BULUT, Halit. Atelye ve Teknoloji, Ankara 1991

[3] ÇİĞDEM, Mustafa. İmal Usulleri, Çağlayan Kitabevi, İstanbul-2006

[4] CAN, Ahmet, CNC Programlama ve Endüstriyel Uygulamalar, Konya-2008

[5] MEGEP Notları, CNC Freze Tezgâhları

[6] YILDIRIM, Ferhat, Yüksek Lisans Tezi, Dumlupınar Üniversitesi Simav-2010

[7] AKKURT, Mustafa. Makine Elemanları, Birsen Yayınevi, İstanbul-2005

[8] MEGEP Notları, Güç ve Hareket İleten Sistemler

[9] KISA, Mehmet. Özel Üretim Teknikleri-Bursa 2002

[10] AKKURT, Mustafa. MAKİNE BİLGİSİ- Birsen Yayınevi İstanbul 2007

http://www.modulsan.com

http://www.ozdemteknik.com

44

ÖZGEÇMİŞ

Mustafa PERÇİN; 1988 yılında Bilecik ilinin Bozüyük ilçesinde doğdu.2002

yılında Çitosan İlköğretim Okulu’ndan, 2005 yılında Şehit Zafer İpek Lisesi’nden mezun

oldu. 2007 de Selçuk Üniversitesi Huğlu Meslek Yüksekokulu Makine bölümünü kazandı.

2009 yılında Huğlu Meslek Yüksekokulu’ndan birincilikle mezun oldu, aynı yıl Dikey

Geçiş Sınavı ile Dumlupınar Üniversitesi Simav Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi

Bölümü’nü kazandı. Talaşlı Üretim Öğretmenliği A.B.D. ‘nda 3. sınıfa devam etmektedir.

Samet YAMAN; 1988 yılında Bolu’nun Gerede ilçesinde doğdu. 2002 yılında

Yıldırım Beyazıt İlköğretim Okulu’ndan, 2006 yılında Sezai Türkeş Fevzi Akkaya

Anadolu Teknik Lisesi’nden mezun oldu aynı yıl Kocaeli Üniversitesi Gebze Meslek

Yüksekokulu Makine bölümünü kazandı ve 2008 yılında buradan birincilikle mezun oldu

ve şuan Dumlupınar Üniversitesi Simav Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi

Bölümünde eğitimine devam etmektedir.

Nedret ŞENÖZ; 1989 yılında Bulgaristan’ın Plovdiv (Filibe) şehrinde doğdu. 2004

yılında Yenimahalle İlköğretim Okundan, 2008 yılında Ali Osman Sönmez Anadolu

Meslek Lisesi Makine bölümünden mezun oldu. Aynı yıl Öğrenci Seçme Sınavı ile

Dumlupınar Üniversitesi Simav Teknik Eğitim Fakültesi Talaşlı Üretim Anabilim Dalında

eğitimine devam etme hakkı kazandı. Halen Talaşlı Üretim Öğretmenliği A.B.D. ‘nda 3.

sınıfa devam etmektedir.

Ömer TOPSAKAL; 1987 yılında İstanbul’un Ümraniye ilçesinde doğdu. Alemdağ

İlköğretim Okulundan 2001 yılında, Ümraniye Atatürk endüstri meslek Lisesinden 2004 ve

Trakya Üniversitesi Kırklareli, Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulundan 2007 yıllarında

mezun oldu. 2009 yılında kazandığı Dumlupınar Üniversitesi, Simav Teknik Eğitim

Fakültesi, Talaşlı Üretim Öğretmenliği 3. sınıfında öğrenimine devam etmektedir.

Hüdaver BOZ; 1986 yılında Trabzon’un Akçaabat ilçesinde doğdu. 2002 yılında

Akçaabat Teknik ve Çok Programlı Lisesinden mezun oldu. 2005 yılında Dumlupınar

Üniversitesi Simav Teknik Eğitim Fakültesi Talaşlı Üretim Öğretmenliği Anabilim Dalını

Okumaya Hak kazandı.

45

EKLER

46

Şekil Ek 1: Konik dişlinin sıyrılma nedeni tablanın kilitli olduğunun unutulması ve

ilerleme verilmesi

Şekil Ek 2: Tablanın kilitlenmemiş durumu

47

Şekil Ek 3: İş parçasının tornalanması

Şekil Ek 4: 20 W1/4 vidanın açılması

48

Şekil Ek 5: 20 W1/4 vidanın kontrol edilmesi

Şekil Ek 6: Dişli kalınlığının işlenmesi

49

Şekil Ek 7: Dişli koniğinin oluşturulması

Şekil Ek 8: Dişlinin alnındaki kademenin verilmesi

50

Şekil Ek 9: Kalemin parçaya sıfırlanması

Şekil Ek 10: Dişlinin imalatı