Normal delik delme işleminde kullanılan matkapların birçoğunda iki talaş kanalı ve iki kesici kenar vardır. Talaşlar, delik içerisinden helis kanalları yardımıyla boşaltılırlar. Bu, modern tezgahlarda ve matkaplarda kesme sıvısının takım içerisinde bulunan kanallar vasıtasıyla kesme bölgesine aktarılması sonucunda gerçekleştirilir. Talaş oluşumu iş parçası malzemesi, takım geometrisi, kesme hızı, ilerleme ve kesme sıvısı seçiminden etkilenir. Genellikle artan ilerleme ve/veya azalan kesme hızı değerleri kısa talaş oluşumuna neden olurlar. Talaşların matkabın kesici kenarlarından problemsiz uzaklaştırılması, elde edilen talaşın kabul edilebilir bir uzunlukta olduğunu gösterir.
Talaş kırma aralığının etüdü sonrasında doğru kesme verilerinin saptanması mümkündür. Talaş kırma alanı, söz konusu malzeme üzerinde çeşitli kesme hızı - ilerleme değerlerinin denenmesi ve belirlenen değerlerden talaş kırma açısından tatmin edici sonuçlar veren değerlerin seçilmesiyle oluşturulur (Çakır 2010).
Kesme hızı, matkabın çevresinden merkeze yaklaştıkça azalır. Bu nedenle kesme hızının azalması sonucunda ortaya çıkabilecek yığma kenar oluşumu riskinin göze alınması gerekir.
Matkabın merkezi yakınında oluşacak belirli bir miktar yığma kenar çoğu işlem için kabul edilebilir bir durumdur. Ancak kesme hızının düşürülmesi yığma kenarın çevreye daha yakın bir bölgede oluşmasına neden olacaktır, dolayısıyla sakıncalıdır. Talaş kaldırma işlemi esnasında talaşın plastik deformasyona uğraması nedeniyle, deformasyona uğramış talaş kalınlığı (h2) teorik talaş kalınlığından (h1) farklıdır. Delme işleminde teorik talaş kalınlığı artan kenar başına ilerleme ve uç açısı (φ) ile artar (Şekil 3.10) (Çakır 2010).
Şekil 3.10. Talaş oluşumuna etki eden faktörler
Artan ilerleme değeri ile helis açısı artar ve boşluk açısı azalır. Azalma merkeze en yakın noktada en yüksek seviyeye ulaşır. Bu ise, takım ile delik yüzeyleri arasındaki aşınmanın önlenebilmesi için boşluk açısının çevreden merkeze doğru artırılmasını zorunlu kılar. Talaş açısı, kesici kenar boyunca değişir ve matkabın çevresinden merkeze doğru azalır. Matkabın hızının da çevreden merkeze doğru azalması nedeniyle kesme hızının sıfır olduğu merkez noktasında matkabın ucu son derece verimsiz çalışacaktır. Matkap merkezdeki malzemeyi kesmek yerine bastırıp ezerken talaş açısının negatif olduğu ve kesme hızının sıfıra yaklaştığı noktada bir plastik deformasyon oluşur (Şekil 3.11). Bu basınç oldukça yüksek bir eksenel kuvvet bileşeninin ortaya çıkmasına neden olur.
Tezgahın güçü delinecek deliğin boyutlarına göre düşükse, ilerleme kuvvetinin büyük olmasından dolayı tezgah ana milinin esnemesi söz konusu olacak ve bunun sonucunda oval delikler elde edilecektir. Radyal ağız nedeniyle ortaya çıkan elverişsiz
çalışma koşullarının giderilmesi için takımlarda önemli değişiklikler
gerçekleştirilmiştir. Radyal ağız çok inceltilmiş veya tamamen ortadan kaldırılmış ve kesici kenara matkap merkezine doğru bir yarıçap verilmiştir (Çakır 2010).
Şekil 3.11. Kesici kenarın talaş kaldırması
Delik delme esnasında malzemenin türüne ve delme hızına ve matkap çeşitlerine göre oluşan talaşlar farklı şekillerde oluşurlar. Aşağıdaki şekillerde farklı hız ve malzemelerden çıkan talaş örneklerini şekil 3.13 de görebiliriz.
Şekil 3.13 ilerleme miktarında kesme hızına bağlı olarak delinen deliklerden alınan talaş örneklerindeki değişim
3.4.1. Matkaplarda kesici uca gelen kuvvetler
Matkapla delik delme işleminde belirli miktarda enerji ve güçe ihtiyaç duyulmaktadır. Matkap iş parçasının içine girerek talaş kaldırırken kesme de oluşan kuvvetler matkaba etki eder ve bunun sonuçunda da belli bir güçe ihtiyaç duyulur.
İş parçası malzemesinin cinsine göre delik açmada kullanılacak olan güç farklılık gösterebilir ve bu güç hesaplanır. Malzeme için gerekli özgün bir kesme kuvveti göz önüne alınmalıdır. (Palmer, 1959).
Özgül kesme kuvveti gerekli olan güçün ve torkun ve ilerleme kuvvetinin hesaplanmasında önemlidir. Özgül kesme kuvveti belirli bir talaş açısı ve talaş kalınlığı belirli bir malzemenin işlenmesi açısından önem arz etmektedir.
Özgül kesme kuvveti efektif talaş açısı, ortalama talaş kalınlığı ve iş parçası parçası malzemesine bağlı olarak hazırlanmış tablolardan elde edilmektedir. Delme işleminde otaya çıkan kesme kuvvetleri kesici kenarlar, matkabın uçu, talaş yüzeyleri ve matkabın çevresinde bulunan ve klavuzlama yapan kenarlar üzerinde etkide bulunurlar (Çakır 2010). Delme sırasında bir ağza gelen talaş kaldırma kuvvetinin bileşenleri kesme kuvveti (F
sz), ilerleme kuvveti (F
vz) ve radial kuvvet (F
rz) şeklinde tanımlanır.
Şekil 3.12. Matkap ucuna gelen kuvvetler(Erdoğan, 2000).
Ağızların konumu itibariyle her ağızda oluşan radyal kuvvetler (Frz) aynı düzlemde ve iki ağızlı matkap için zıt yönlü olduğundan birbirini dengelemektedir. Dolayısıyla delme işleminde sadece kesme ve ilerleme kuvvetlerinin etkisi vardır. Matkap ile delme sırasında harcanan güç kesme ve ilerleme için gerekli olan güçlerin toplamıdır. İlerleme için gerekli olan kuvvet, tamamıyla kullanan kişi tarafından uygulanan itme kuvveti yardımı ile sağlanırken matkap tarafından uygulanan kuvvetle kesme gücü sağlanmaktadır (Erdoğan, 2000).
Kesme gücü: Ps=Ms.w bağlantısı ile bulunur. Kullanılan w matkabın açısal hızını Ms ise kesme momentini ifade eder. Kesme gücü matkabındöndürme momenti ile açısal hızının çarpımına eşittir. Kilowatt cinsinden ifade edilir (1000 Nm/dakn' ye e eşittir). Hız ve talaş kesici kenar boyunca değişimi dikkate alınmadığından formüller yaklaşık formüllerdir. Burada cidarlarda sürtünme ile oluşan kuvvet ve güçü etkileyen kuvvetlerde dikkate alınmamıştır (Çakır, 2006).
Kesme momenti: Ms=z.(Fsz). Fsz (3.1)
şeklinde hesablanır.
Bu hesapta kullanılan z: kesme işlemini yapan ağız sayısı, matkap ucunun çapıdır. Matkap uçlarında genel olarak ağız sayısı ikidir.
Kesme kuvveti: F
sz= (A
sz).k
s (3.2) bağlantısı ile hesaplanır.
A
sz=s.d/4 (3.3) formülü ile talaş kesiti hesaplanır. Formüldeki s matkap ucunun bir devirdeki ilerlemesini temsil eder. Ks ise işlem yapılan malzemeye bağlı olan özgül kesme kuvvetidir.
k
s =1,2.k
s11h-a (3.4)
şeklinde hesablanır (Erdoğan, 2000).