Frezeleme

İlk takım tezgahları XVIII. yüzyılda J. Wilkinson tarafından dizaynı yapılıp uygulamaya sokulmuştur. O günden günümüze çok büyük teknolojik gelişmeler olmuştur. Özellikle bilgisayar teknolojisinin alabildiğine hızlı gelişmesi makine ve imalat sektöründe de kullanılmasına imkan tanımıştır. Bugün konvansiyonel tezgahlarını yerini artık bilgisayar destekli takım tezgahları (CNC) almıştır.

Kendi ekseni etrafında dairesel hareket ile dönen kesici takım yardımıyla tezgah tablasına sıkı ve emniyetli bağlanmış iş parçasının, istenilen ilerlemede düzgün doğrusal hareketi ile talaş kaldırma işlemine frezeleme, bu işi yapan kişiye frezeci, tezgahlara da freze tezgahı denir.

Kesici takımın kendi ekseni etrafında dönme hareketine karşılık, iş parçasının ilerlemesi ile meydana gelen talaş kaldırma işlemine frezeleme denir. Freze tezgahı çeşitlerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.

A- Konsollu Freze Tezgahları

a) Yatay Freze Tezgahları
b) Düşey Freze Tezgahları
c) Üniversal Freze Tezgahları

B- İmalat Freze Tezgahları

a) Tek Sütunlu Freze Tezgahları
b) Çift Sütunlu Freze Tezgahları

C- Kopya Freze Tezgahları

D- Yatay Delik Freze Tezgahları (Bohrwerk)

E- Dişli Çark Açan Freze Tezgahları

a) Azdırma Dişli Tezgahları
b) Vargelleme Usulüyle Dişli Çark Açan Freze Tezgahı (Fellow) 
c) Kramayer Biçimli Bıçakla Diş Açma Tezgahı (Maag) 

F- NC Freze Tezgahları 

G- CNC Freze Tezgahları 

H- DNC Freze Tezgahları

İ- Robotik Kontrollü Freze Tezgahları

Önerilen Makale: Çelik profil malzemeler ve uygulamaları hakkında detaylı bilgi almak için çelik dikdörtgen profil sayfamızı ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.

Frezeleme Yöntemi İle Talaş Kaldırma

Kesici bir takım yardımıyla iş parçalan üzerinden, imalat resmindeki ölçü ve toleranslara uygun olarak fazla kısımlarını teknolojik kurallara göre ana parçadan ayırma işlemine talaş kaldırma denir. Frezeleme yöntemi, üzerinde kesici uçlar bulunan kesici takımın kendi ekseni etrafında dönmesi ile iş parçasının bağlı olduğu tablanın x, y ve z eksenleri yönlerinde hareket etmesiyle iş parçaları üzerinden talaş kaldırmasıdır. Frezeleme yöntemi ile talaş kaldırma olayının diğer talaşlı imalat yöntemlerinden ayıran temel özellik aynı anda birden fazla kesici ağızla talaş kaldırılmasıdır. Bu da frezeleme yönteminin verimliliğinin yüksekliğini gösterir. 

Frezeleme yöntemi, iş parçasında yapılacak talaşlı imalatın şekline, biçimine ve kullanılan kesici takımın çeşidine göre adlandırılır. 

• Alın frezeleme yöntemi, 
• Çevresel frezeleme yöntemi 
• Form ve çevresel frezeleme.

Alın Frezeleme Yöntemi ile Talaş Kaldırma 

Alın frezeleme yöntemi ile talaş kaldırma, silindirik freze çakısı ile veya takma uçlu freze çakısı ile iş parçası üzerinden talaş kaldırma işlemidir. Alın frezeleme işleminde kesici takımın dönme ekseni ile iş parçasının talaş kaldırma yüzeyleri birbirine diktir. 

Silindirik freze çakısıyla talaş kaldırma işlemini kesici takımın alın ve yan kenarlarındaki kesici ağızlar sağlar. Silindirik freze çakısında birbirine dik olan iki kesici kenar ayna anda kesme yapar. Silindirik freze çakıları genellikle yüksek kalite çeliğinden bir bütün olarak imal edilir. Aynı zamanda sert maden takma uçların silindirik tutucu şaftın etrafına takılarak da imal edilen tipleri vardır. 

Takma uçlu kesici takımlar ise üzerindeki birden fazla sert maden uç ile talaş kaldırma işlemini yapar. Sen maden kesici uçlar kesici takım şaftına mekanik olarak vidayla tutturulur. 

Çevresel Frezeleme Yöntemi ile Talaş Kaldırma

Silindirik freze çakısı ile talaş kaldırma işlemidir. Kesici takım iş miline uzun malafalar vasıtasıyla bağlanır. Kesici takımın dönme ekseni talaş kaldırma yüzeyine paralel konumdadır. Kesici takımın dönme hareketi ile çevresindeki kesici ağızlar vasıtasıyla talaş kaldırma işleminin gerçekleştiği frezeleme yöntemi çevresel frezeleme yöntemi olarak adlandırılır. Çevresel frezeleme yönteminde talaş kaldırma işlemi esnasında talaş kesiti sürekli değişmektedir. 

Aynı ve Zıt Yönlü Frezeleme Yöntemi İle Talaş Kaldırma

Frezeleme işlemlerinde, frezenin dönüşüne ve tablanın ilerleme yönüne göre, çevresel frezelemede iki metotla talaş kaldırmak mümkündür. Aynı yönlü frezeleme ve zıt yönlü frezeleme yöntemleridir. Her iki metodun birbirlerine göre farklılıkları ve üstün taraflarıyla tercih nedenleri vardır. 

Aynı Yönlü Frezeleme

Aynı yönlü frezeleme işleminde, iş parçasının ilerlemesi freze çakısının dönüş yönü doğrultusundadır. İş parçasının her dişin kaldıracağı, belirli miktarda talaşa üstten girerek çok talaştan az talaşa doğru bir kesme yapar. Kesme sırasında dişler, talaşı üstten kavradığı için, işi bağlı olduğu tablaya (mengene, masa, bağlama kalıbı vb.) doğru bastırmaya çalışır. İşin sökülmemesi açısından iyidir. Normal ilerleme yapılırken, kesici dişlerin kaldıracağı, bir devirdeki miktar bellidir. Bu miktarı dişler, işin yüzeyinde, en büyük değerden, işlenmiş yüzeyde sıfır olacak biçimde kaldırır. Freze çakısı, çok talaştan az talaşa giderken başlangıçta bağlı olduğu mili esnetmeye çalışırsa da talaş azalarak bittiğinden, düzgün olarak dönen freze çakısı pürüzsüz bir yüzey çıkarır. 

Aynı Yönlü Frezeleme Yönteminin Özellikleri: 

– Çıkan talaşın tipi kırıntı ve virgül şeklindedir. 
– İşlenen yüzey temizdir.
– Dönen çakı aynı yönlü olduğundan iş parçasını sökmeye çalışmaz. 
– Otomatik ilerlemede yatay kuvvetin küçük olması enerji sarfiyatını azaltır. 
– Parçayı tablaya bastırarak kesme yaptığı için titreşim daha az ve yüzey kalitesi daha yüksek olur. 
– Yüzeyi sert olan malzemelerde kesici takım çabuk körleneceği için takım ömrü azalır. 
– Tablası tek milli freze tezgahlarında, somunla tabla mili arasında boşluk miktarı kadar, çakı tablayı iş parçası ile birlikte aniden altına çeker, çakı fazla talaştan dolayı zorlanacağından büyük tehlikeler meydana gelebilir. Bu yüzden bu tip tezgahlarda aynı yönlü frezeleme yapılmaz. 
– Zıt yönlü frezelemeye göre daha büyük ilerleme vermek ve talaş derinliğini arttırmak mümkündür. Bu da imalatı arttırır. 
– Fazla talaş derinliği vererek, talaş kaldırılması mümkün ve ekonomiktir.

Zıt Yönlü Frezeleme 

Frezelemede iş parçasının ilerlemesi, çakının dönme yönüne karşı olduğu zaman yapılan frezeleme işlemidir. Burada çakı, iş parçasını boyuna itmeye ve tabladan yukarıya doğru kaldırmaya çalışır. Kesme sırasında, talaş kalınlığı parçanın üst yüzeyine doğru, düzgün olarak artacağından, freze çakısında bir zorlanma doğar. Bu malafa milini esnetmeye çalışır. Dolayısı ile işin yüzü, ilk bakışta görülemeyecek kadar dalgalı olur. Parçanın bağlı bulunduğu aparattan yukarıya zorlanması, emniyetli bir şekilde sıkılmasını gerektirir.

Zıt Yönlü Frezeleme Yönteminin Özellikleri: 

– Talaş biçimi virgül şeklindedir. 
– Çakı malzemeye dalmasında zorlama meydana geleceğinden, malafa esner ve bu esnemeden malzeme yüzeyinde dalga meydana gelir. 
– Talaş malzemenin içinden dışarı doğru kopartılarak çıkacağından, iş parçası mengeneden çıkartılmaya zorlanır. O yüzden emniyetli şekilde sıkılmalıdır. 
– Tabla mili ile somun arasındaki boşluk hiçbir tehlike oluşturmaz. 
– Çakı iş parçasını devamlı yukarı zorladığı için titreşim fazla olur. 
– Sert yüzeylerde çakı kesme yerine kırarak koparır. Bu yüzden kesici takımın ömrü artar. 

Özellikle döküm malzemelerde, çakının dişleri kabuk kısmını kesmez. Fakat kırarak çıkarır. İyi tarafı ise çakı hemen körlenmez. Talaş kesimi azdan çoğa doğrudur. Tezgah tabla mili ile somunu arasındaki boşluklar talaş kaldırmayı ve ilerlemeyi etkilemez. Kuvvete karşı kuvvetle dönen çakı, titreşimsiz bir kesme yapar. İlerleme durdurulduğunda, çakıda olduğu yerde döner. Bu anda işleme devam edilmediği gibi bir tehlike de mevcut değildir. Ancak iş parçalarının üzerinde, kesici boşa döndürülmemelidir. Aksi takdirde yüzey kalitesini etkileyecektir. Zıt yönlü frezelemede çıkan talaşlar; virgül şeklinde olur. Bu nedenle imalatta en çok kullanılan frezeleme yöntemi zıt yönlü frezelemedir.

Aynı ve Zıt Yönlü Frezeleme Yöntemlerinin Karşılaştırması

Zıt yönlü frezelemede kesme kuvveti başlangıçta düşüktür ve yavaş yavaş büyür. Ancak iş parçasını tabladan kaldırmaya çalışır. Bu da istenmeyen bir durumdur. Aynı yönlü frezeleme yönteminde kesme kuvveti başlangıçta büyüktür. İş parçasını freze tablasına doğru bastırmaya çalışır. Emniyet açısından ve yüzey pürüzlülüğü bakımından üstünlüktür. Aynı ve zıt yönlü frezeleme yöntemleri ile ilgili yapılan araştırmalar aynı yönlü frezeleme yönteminde elde edilen yüzey kalitesinin zıt yönlü frezeleme yönteminden elde edilenin iki katı kadar olduğu tespit edilmiştir. 

Döküm malzemeler için aynı yönlü frezeleme yöntemi tercih edilmez. Çünkü döküm malzemelerin dış yüzeylerindeki tabaka iç yüzeye göre daha serttir. Kesici takım dişleri ilk önce bu sert tabakaya nüfuz edeceğinden çabuk aşınacaktır. Kesici takım ömrünü de azaltacaktır. 

Simetrik ve Asimetrik Frezeleme Yöntemi ile Talaş Kaldırma 

Simetrik frezeleme yönteminde kesici takımın dönme ekseni ile iş parçasının y yönündeki ilerleme ekseni çakışmak sureti ile yapılan talaş kaldırma işlemidir. Yani kesici takımın ekseni talaş kaldırma esnasında iş parçasının tam orta noktasından hareket etmelidir. Simetrik frezeleme işleminin olabilmesi için kesici takımın kesme çapı iş parçasının frezelenecek genişliğinden daima büyük olmalıdır. 

Asimetrik frezeleme yönteminde kesici takımın dönme ekseni ile iş parçasının y yönündeki ilerleme ekseni çakışmadan yapılan talaş kaldırma işlemidir. Yani kesici takımın ekseni talaş kaldırma esnasında iş parçasının ortasından hareket etmiyorsa bu frezeleme işlemi asimetrik frezeleme yöntemidir. Asimetrik frezeleme işlemi için kesici takım kesme çapının iş parçası frezeleme genişliğinden büyük olmalıdır.