İçindekiler

Bir matkabın geometrisi, takım ömrünü ve delik toleransını nasıl etkiler?

Matkap ucu geometrisi dendiği zaman, matkap ucunun kesici ağızlarının ve talaş kanallarının sayıları ve konumları ile bunlar için kullanılan açıları anlarız. 

Açılacak olan deliğin türüne göre bir ayrım yapılır:

Spiral matkap

Dolu malzemeye bir spiral matkapla delik açılır. Malzemenin işlenmesiyle gövdede silindirik boşluk oluşturulur. Spiral matkap, 20 mm'ye kadar çaplar ve 100 mm'ye kadar delme derinliklerinde delik açmak için en sık kullanılan takımdır. 

Kılavuz

İç diş açma işleminde, önce tolu malzemeye bir delik açılır, ardından, iç diş açıcı ile kılavuz çekilir (diş kesimi yapılır). Bu adım elle veya makine ile yapılabilir. Ortaya çıkan iç diş, buna karşılık gelen bir dış çap dişine uyacak şekilde standartlaştırılmıştır.

Kademeli matkap

Kademeli matkap, bir bağlantının (örneğin bir vida başı) malzemenin içine girebilmesini sağlamak için, kademeli bir delik oluşturur. Raybalama veya havşa açma gibi ardıl bir işlem genellikle gerekli olmaz.

Bir spiral matkap ucunun geometrisi

Farklı geometriler, deliğin boyutsal doğruluğunu ve matkap ucunun takım ömrünü etkiler.

Bir matkap ucu geometrisinin hangi yönünün takım ömrünün veya delme toleranslarının hangi faktörünü etkilediğini anlamak için, örnek olarak bir spiral matkap ucunun geometrisini ayrıntılı bir şekilde incelemek uygun bir yoldur. Kesici ağızları bulunmayan, ancak değiştirilebilir kesici uçlara sahip matkaplar da talaş tahliyesini, kesme ve ilerleme hızlarını en iyi şekilde uyarlama konusunda aynı zorluklara maruzdurlar.

  1. Tepe açısı
  2. Ana kesici ağızlar
  3. Ana serbest yüzey
  4. Yan kesici ağız
  5. Talaş kanalı
  6. Kılavuz pahı
  7. Yanal talaş açısı

Spiral matkap ucunun çapı

Spiral matkabın talaş kanalı bölgesindeki çapı matkabın ucundan şafta doğru giderek incelir. Koniklik 100 mm talaş kanalı uzunluğunda 0,02 mm ile 0,08 mm aralığındadır ve matkap deliğindeki sürtünmeyi azaltır. Ayrıca talaş tahliyesini de kolaylaştırır.

Tepe açısı – spiral matkap ucunun merkezlemesi

Tepe açısı spiral matkap ucunun kafasında bulunur. Açı, uçtaki iki kesici ağız arasında ölçülen açıdır.

Tepe açısı ne kadar küçükse, malzemede merkezleme yapmak da o kadar kolay olur. Bu aynı zamanda bombeli yüzeylerde kayma riskini de azaltır. Isı iletkenliği zayıf, kısa talaş oluşturan malzemeleri işlemek için, uzun ana kesici ağızların takım boyunca ısıyı iyi bir şekilde dağıtmasını olanaklı kılan küçük tepe açıları seçilir. Bununla birlikte, tepe açısı çok küçükse, talaş yığılması matkap deliğini veya talaş kanalını tıkayabilir. Küçük bir tepe açısı ayrıca kesici ağızların daha fazla aşınmasına neden olur.

Isı iletkenliği iyi veya uzun talaş üreten malzemeler için büyük bir tepe açısı seçilir çünkü bu, iyi talaş tahliyesi ve düşük kesme kuvveti ile sağlar. Ancak büyük bir teper açısı, matkap ucunun daha kolay çalışmasına ve daha büyük bir deliğe yol açar.

Çoğu spiral matkap, 118 derece tepe açısına sahiptir. Sert, aşınan plastikler için 90 derece, yumuşak ve tok malzemeler için 130 derece ve uzun talaş üreten hafif metaller için 140 derece tepe açıları kullanılır.

Spiral matkap ucunun ana kesici ağızları - talaş kaldırma performansından sorumludur

Spiral matkap uçlarında her zaman bir enine kesici ağız ile birbirine bağlanan iki ana kesici ağız bulunur. Ana kesici ağızlar esas delme işlemini yürütürler. Uzun kesici ağızları, genellikle kısa kesici ağızlara kıyasla daha yüksek talaş kaldırma gücüne sahiptir. 

Spiral matkap ucunun enine kesici ağzı – ne kadar kısa, o kadar iyi

Enine kesici ağız matkap ucunun ortasındadır ve kesme etkisi yoktur. Sadece iş parçası üzerinde basınç ve sürtünme uygular ve temelde delme işlemini engeller. Uygun bir taşlama yöntemi ile, enine kesici ağzın uzunluğunu azaltabilir. Bileme veya çapraz taşlama diye adlandırılan işlemler, sürtünme kuvvetlerinde önemli bir azalmaya ve dolayısıyla gerekli ilerleme kuvvetlerinde bir düşmeye neden olur. Aynı zamanda matkap ucu iş parçasında daha iyi ortalanır. 

Spiral matkap ucunun kanal profili (helezoni kanal) - takımın kullanım ömründen sorumludur

Spiral matkap, talaşların tahliyesini ve soğutucu yağlama maddesinin beslenmesini olanaklı kılan, iki karşılıklı helisel talaş kanalına sahiptir. Bu kanallar, matkap henüz yarı mamulken taşlanmak, frezeyle işlenmek veya haddelenmek suretiyle açılır. Geniş kanal profilleri daha sığdır ve matkap ucunun daha büyük çekirdek çaplarına izin verir.

Yetersiz talaş tahliyesi, daha yüksek ısı üretimi anlamına gelir ve bu da matkap ucunun tavlanmasına ve nihayetinde de kırılmasına neden olabilir.
Yoğun talaş sıkışması matkabın radyal hareketlerine yol açabilir ve matkabın delik kalitesini, takım ömrünü ve emniyetini olumsuz etkileyebilir ve ayrıca matkap veya kesici uç kırılmalarına neden olabilir.Kanal profili ne kadar genişse, talaş tahliyesi de o kadar iyi çalışır.

Çekirdek – Spiral matkap ucunun kararlılığı

Çekirdek kalınlığı, spiral matkabın kararlılığı konusunda belirleyici ölçüdür.Büyük (kalın) çekirdek çapına sahip spiral matkaplar daha kararlıdır ve bu nedenle daha yüksek torklar ve daha sert malzemeler için uygundur. 

Spiral matkabın kılavuz pahları ve yan kesici ağızları – konsantriklikten ve delik duvarının kalitesinden sorumludur

  1. Ana kesici ağız
  2. Serbest yüzey
  3. Yan kesici ağız

Kılavuz pahlar, talaş kanalları boyunca geri taşlama ile oluşturulur. Matkap çapına bağlı olarak, 0,1 mm ila 5 mm genişliğindedirler ve matkabı matkap deliğinde yönlendirmeye yardımcı olurlar. Delik duvarının kalitesi büyük ölçüde kılavuz pahının özelliklerine bağlıdır. 

Yan kesici ağız kılavuz pahından talaş kanalına geçişi oluşturur. Malzeme üzerinde sıkışan talaşları gevşetir ve keser.

Kılavuz pahlarının ve yan kesici ağızların uzunluğu büyük ölçüde helis açısına bağlıdır.

Spiral matkabın helis açısı (büküm açısı) – uygulamayı malzemeye göre belirler

Helis açısı olarak da bilinen büküm açısı, kanal yönü ve matkap ekseni tarafından oluşturulur. Ana kesici ağızlardaki talaş açısının büyüklüğünü ve dolayısıyla talaş oluşturma prosesini belirler.

Büyük helis açıları, yumuşak, uzun talaş üreten malzemelerde etkin bir talaş taşıması sağlar. Küçük helis açıları ise sert, kısa talaş üreten malzemelerde kullanılır.

Çok küçük helis açısına (10° - 19°) sahip spiral matkapların uzun bir helisleri vardır. Bunun tersine, büyük helis açılı (27° - 45°) spiral matkapların da sıkışık, kısa helisleri vardır. Normal helisli spiral matkapların helis açısı 19° ile 40° arasındadır. 

Hangi malzeme için hangi matkap - 3 tip

Matkaplar ve havşa matkapları hakkındaki DIN el kitabı, DIN 1836 standardında uygulama gruplarını N, H ve W olarak üçe tipte tanımlamaktadır: 

  1. Tip N: Genel yapı çelikleri, demir dışı metaller ve dökme demir gibi normal sert malzemeler için normal spiral. Yumuşak malzemeler için uygun değildir
  2. Tip H: Çelik, sert plastik, pleksiglas veya lamine malzemeler gibi sert, kısa talaş üreten, kırılgan ve tok malzemeler için uzun spiraller
  3. Tip W: Alüminyum, bakır veya yumuşak plastikler gibi yumuşak, uzun talaş üreten ve tok malzemeler için.

Kesme hızı ve aşınma

Doğru seçilmiş kesme koşullarında ile aşınma her yerde aynıdır. Çok yüksek kesme hızında, çok yüksek ilerleme hızında veya çok sert malzemede, eşit olmayan aşınma meydana gelebilir. Bu durumda, ana kesici ağız, enine kesici ağız ve kılavuz pahındaki aşınma tamamen ortadan kaldırılana kadar matkap ucunun serbest yüzeyinde ardıl taşlama yapılması gerekir. Kılavuz pahındaki aşınmanın giderilmemesi halinde, matkap sıkışır.