BROġLAMA (TIĞ ÇEKME)

Broşlama (veya boşaltma) doğrusal kesme hareketi yapan. Çok ağızlı çubuk şeklinde bir takımla talaş kaldırma işlemidir. İlke olarak, parça tezgaha bağlanır ve üzerinde kesme dişleri bulunan ve broş adını taşıyan takım, çekilerek veya basılarak işlem yapılır. Takımlar silindirik çubuk veya tığ da denilen prizmatik çubuk şeklinde olabilirler. Genellikle kama kanallarının açılmasında kullanılırlar. Takımların üzerindeki dişlerin baş kısımları koni veya eğik bir yüzey oluşturacak şekilde tertiplenir, Bu şekil de dişlerin yükseklikleri takımın baş kısmından sonuna doğru büyümektedir. Şöyle ki iki diş arasındaki yükseklik farkı, kesme sırasında ki ilerleme değerini oluşturmaktadır, Son dişlerin yükseklikleri, işlenecek yüzeyin tam boyutuna göre yapılmaktadır ayrıca dişler, kaba ve ince talaş kaldıracak şekilde tertiplenmektedir. Böylece broşlama işleminde, bir pasoda (takımın bir strokunda) kaba ve ince talaş kaldırma işlemi tamamlanmakta ve çok düzgün ve yüksek kalitede bir yüzey meydana gelmektedir. Bu bakımdan broşlama çok prodüktif ve kaliteli bir talaş kaldırma işlemidir. Bu üstünlüklere karşın takım maliyetinin yüksek olmasından dolayı pahalıbir yöntemdir.

Şekil 65 Broşlama

Broşlama diğer talaşlı imalat şekillerinden farklılık göstermektedir. Besleme takım dişlerinin parça içerisine daldırılması şeklinde gerçekleşir; bu sebeple takımın her kenarı birbirini takip edecek şekilde arka arkaya tabaka kaldırır. Malzemenin çoğunluğu broşun ön kısmında bulunan kaba dişler tarafından işlenir ve işlem çok iyi yüzey elde etmek için bulunan yüzey bitirme dişleri tarafından sona erdirilir. Takımın şekli işlenecek kısmın şeklini tayin eder. Broşlama yukarıda da belirtildiği gibi kesici takımın doğrusal hareketi ile gerçekleştirilir. Her şekil ve boyut için ayrı broşların yapılmasına gereksinim duyulduğu için broşlama seri imalatta kullanılır. İş parçası rijit bir şekilde bağlanarak broşa iyi bir şekilde kılavuzluk edilir. Takım tezgahının rijitliği özellikle bir yüzeyin düz broş ile broşlandığı zaman çok daha önemlidir, çünkü kesme kuvvetleri broşun iş parçası üzerinden kaldırılmasına yol açabilir. İç broşlar delik kısımlar boyunca hareket ettirilerek istenen kısımlar açılabilir. Dış broşlar ise parçanın dış yüzeyinde çalışırlar. Parçalar broş boyunca itilirler veya çekilirler. Her iki usulde de broşlar belirli bir dereceye kadar kendi kendine kılavuzluk etmektedir.

Şekil 66 Broşlama işlemi

1-BROġLAMA ĠġLEMLERĠ a-Ġç broĢlama

İş parçasında bulunan boşlukların ve deliklerin işlenmesinde kullanılan broşlama yöntemidir. İş parçası içerisinden talaş boşaltma işlemi olarak da adlandırılır. İç broşlama, çoğunlukla kama kanallarının açılması, delik çaplarının büyütülmesi ve iç yüzeylerde daha hassas yüzeyler elde etmek için kullanılır.

Şekil 67 a) hegzoganal iç broş b) spiral iç broş c) helisel iç broş

İç broşlamada iş parçası yeterli rijitliği ve yataklamayı kendiliğinden sağlar. İşlem esnasında, broşla oluşturulan profilde diklik ve eksen kaçıklığı hataları olmamasında dikkat edilmelidir.

(Şekil 68) a, b) iç broşlama c) dış broşlama

b-DıĢ broĢlama

İş parçasının dış yüzeyinden talaş kaldırılır. Talaş kaldırma işlemi takımın parça üzerinden geçirilmesi veya parçanın takım üzerinden yatay veya dikey olarak geçirilmesiyle olur. Dış broşlama yapılırken rijitliğin sağlanması için parçanın tezgaha dikkatlice bağlanması, bağlama aparatlarının hassasiyeti, takımın imal toleransları göz önünde bulundurulmalıdır.

Şekil 69 kenar yüzeylerin işlenmesinde kullanılan dış broş

Şekil 70 a) iç broşlama ile elde edilmiş yüzeyler. b) dış broşlama ile elde edilen yüzeyler.

2-BroĢlama Tezgahları

Oldukça basit olan broş tezgahlan yatay veya dikey olarak iki gruba ayrılır. Parça tezgahın, tutturma tertibatına bağlanır ve takım genellikle hidrolik bir tertibatla çekilir.

Çok yer işgal ettikleri için genellikle yatay tezgahların yerine dikey tezgahlar kullanılır.

Şekil 71 a) yatay broşlama tezgahı b) dikey broşlama tezgahı

3-BroĢ takımları geometrisi ve imalatı

Broş takımı ön sap, ön kılavuz, dişli, kılavuz ve nihai sap gibi kısımlardan meydana gelir.

Dişli kısmı kaba talaş, ince talaş ve boyuta getirme (kalibrasyon) dişlerinden oluşur Şekil-72 de broş takımın dişlerinin geometrisi verilmiştir. Diğer takımlarda olduğu gibi burada da serbest açısı ()· ve talaş açısı (λ) vardır. Takımın geometrisini belirleyen diğer özellikleri; broş hatvesi(P), diş derinliği(D), kesme kenarı arkası ölçüsü(L), her diş başına yükselme miktarı(adım), kaba talaş diş sayıs( ), bitirme öncesi dişleri sayısı( ), bitirme dişleri sayısı( ), kaba talaş dişleri adımı( ), bitirme öncesi dişleri adımı( ), bitirme dişleri adımı( ), broş boynu uzunluğu( ), arka pilot uzunluğu( ), diş ucu çapı( ), diş dibi çapı( ), kanal eğimi yarıçapı(R)‟ dir

Şekil 72 broşların geometrisi

Broş geometrisini oluşturan bu değerler kullanılarak elde edilen başlıca bağıntılar:

Hatve değerinin hesaplanması ( : işlenecek yüzey uzunluğu)

Kaba talaş dişleri sayısının hesaplanması:

Broşun toplam uzunluğu( ):

Toplam işlem zamanı:

V: kesme hızı İtme veya çekme için gerekli olan kuvvet:

: malzemenin Brinell sertlik değeri n: malzemeyle temas eden diş sayısı W: broş dişi genişliği ‟dir.

Broş takımı ile kesme işlemi diğer takımlarla yapılan talaş kaldırma işlemine benzemektedir. Daha öncede belirtildiği gibi broşlamada kesme, takımın doğrusal hareketi ilerleme ise dişler arasındaki yükseklik veya yan kenar farklılığı ile gerçekleşir.

Şekil 73 Broş

Broş takımları genelde, yüksek hız çeliklerinden (HSS) imal edilir. Bununla beraber basit profillerin işlenmesinde Tungsten karbûrlü (sert metal) uçlardan imal edilmiş takımlarda kullanılabilir.

İmal edildikten sonra takım, mutlaka ısıl işlemlerine tabi tutulmalıdır. Örneğin:

sertliği 63-65 Rc olması gereken broş takımının imalatı aşağıdaki işlem sırasına göre gerçekleştirilir.

 Dişlerin kaba işlenmesi

 İstenilen profile göre ince işleme

 Su verme işlemi

 Isıl işlemler

 Dişlerin taşlanması

Kesici dişlerin tasarımında, en ekonomik talaş kaldırma ve takımın ekonomik ömrü gibi temel konular önemle dikkate alınması gerekir. yüzeyine bağlıdır. Her bir durumda da uygun broş kullanılmalıdır. Tığ çekme tek bir işlem için benimsendiğinden diğer metotlardan farklıdır. Takımın ilerleme miktarı önceden belirlenmeli ve ilerleme sabit kalmalıdır. Bu iş malzemesi ve kullanılacak tezgah içinde

 Kullanılacak tezgah çeşidi broşlama metodu

 Parçaya uygulanacak basınç

Bir broşta; kaba, orta ve bitirme ( ince ) olmak üzere 3 türlü diş mevcuttur. İlk kaba diş broş üzerindeki en küçük dişle orantılıdır. Dişlerin çapları kademeli olarak ilk bitirme dişine kadar artar. Bütün bitirme dişleri aynı ölçüde, her bir dişin alanı, kesici kenarı, kertiği, yüzey açısı, ana diş ve hatvesi bulunur. Hatve olarak bilinen kesici dişler arasındaki mesafe, kesme uzunluğu, kesilen malzeme ve ana dişlerin ölçüsüne göre belirlenir. Ana dişlerin ölçüsü, oluşan talaş cinsi, kesilen malzeme ile ilgili olup talaşların kesici kenardan uzaklaşması için diş kökü radyus tasarlanır. Bazı broşlarda dişler kayma açısına sahiptir.

Bunun muhtemel sebebi ise kayma açılı dişlere sahip bir takım daha iyi bitirme yüzeyi vermesi ve takım ortalamasını azaltmasıdır. Bir broşlama takımı üzerindeki açılar ve şekillerin takımın bütün uzunluğu boyunca dişi üzerinde 1,5 – 4 derece, genellikle boşluk açısı verilerek bilenir. Bitirme dişi ise daha küçük açıya sahip olup 0 – 1,5 derece arasında

değişir. Çoğu değişmeler broşun ölçüsünü değiştirir. Yeniden dişlerin bilenmesi ön veya alın yüzeyleri taşlanarak gerçekleştirilebilir ve talaş açısı olarak adlandırılır. Talaş açısı da kesilen malzemeye göre değişir. Fakat genellikle süneklilik artığında artar. Bu açının değeri 0 ila 30 derece arasında değişir fakat çeliklerin çoğu için bu değer yaklaşık 13 – 15 derece olarak tavsiye edilir. Bu açının kesme kuvveti üzerine büyük etkisi vardır. Daha büyük açı mükemmel sonuç verebilir. Fakat takım ömrü dikkate alındığında daha küçük açı kullanılmalıdır. Genellikle, ilk kesme işleri küçük talaş açılı ilken bitirme dişleri ise daha büyük talaş açısına sahip olmalıdır. Bitirme yüzeyini iyileştirmek içinde yaklaşık 10 – 30 derece yan – talaş açılı takımlar yaygın şekilde kullanılır. Kesme işlemi esnasında talaş kırıcı olarak adlandırılan çentikler, talaş paketlenmesini önlemek için yarı – bitirme ve kaba bitirme dişleri taşlanır ve talaşın kolay ayrılmasını sağlar. Çoğu tığlar yüksek hız çeliğinden yapılır. Bazılarında tığ takım gövdesi üzerine karbürlü uçlar sert lehimlenerek de yapılabilmektedir. Yukarıda da bahsedildiği gibi, kesme sıvıları, kesici takımı yağlamak, kesme sıcaklığını azaltmak, bitirme yüzeyini iyileştirmek, takın ömrünü iyileştirmek ve talaşı uzaklaştırmak amacıyla kullanılabilmektedir.

4-BroĢlama(tığ çekme) ĠĢlemi

Delik içlerinin belirli bir profile göre önceden hazırlanmış tığlarla boşaltılması farklı bir talaş kaldırma işlemidir bu tür makinelerin çalışma sistemi genelde hidrolik sistemdir.

Tığ çekme işleminin birçok avantajları vardır. Bunlar geniş uygulama alanına sahiptir.

Bunlar kısaca şöyle sıralanabilir:

 Tığla düzensiz şekilde herhangi bir parçanın işlenmesinin mümkün olabilmesi

 Bütün kesme işleminin bir pasoda tamamlanabilir olması

 Kaba ve bitirme işleminin aynı anda gerçekleştirilmesi

 İç ve dış yüzeylerin aynı anda işlenebilir olması

Bütün bu avantajlara rağmen şu dezavantajları bulunmaktadır. Özellikle, büyük ve düzensiz şekiller için takım maliyeti yüksektir. Bu nedenle, küçük parçalar için uygun değildir. Bunun yanında tığ çekilecek parçalar kafi derecede rijit olmalı ve fazla talaş kaldırma miktarlarında tavsiye edilmemelidir.

Tığ çekme, iş parçası içine ya itilerek yada çekilerek yapılabilir. İlk birkaç kaba dişte talaş kırıcıların mevcut olduğuna dikkat edilmelidir. Tığ çekmeyle sert malzemeler veya fazla talaş derinliklerinde kesme yapılacaksa daha çok sayıda diş talaş kırıcıya sahip olabilir. Bitirme dişleri üçten fazla olabilmektedir. Tığ çekme çok küçük karmaşık şekilli parçalardan çok ağır döküm motor bloklarına kadar her boyuttaki parçalarda gerçekleştirilebilir. Bu tür işlerin yapılmasında dikey, yatay ve sürekli zincir tığ çekme tezgahları kullanılır. Uzun tığ çekme işlemi, yatay stroklu tezgahlar ile yapılırken dikey tezgahta döşeme alanında faydalanılarak tığ çekme deliğini çevreleyen malzemenin daha az defleksiyon uğraması nedeniyle daha hassas parça üretilebilir. Sürekli zincir tipi tezgah ise ya dikey yada yatay konumlu olabilir. Bu tezgahlar temelde seri üretim işlemlerinde kullanılır. İş parçası özel tasarlanmış bağlama elemanlarıyla tesbit edilir.

5-BROŞLAMANIN AVANTAJLARI