CUTTING EDGE vol.3

Düşük frekanslı titreşimle talaş kırma

Düşük frekanslı titreşimle talaş kırma

İş birliği: Citizen Machinery Co., Ltd.

Öncelikli olarak değişen talaş kontrolü

Talaş kontrolü, otomobil parçalarının üretiminde kullanılan küçük otomatik tornalama makinelerinin kullanımında ve Osteoartrit cihazlarıyla tıbbı ekipmanların üretimindeki parçaların ayrıntılı işlenmesindeki önemli problemlerden biridir. Talaş atılmıyor veya iyi kontrol edilmiyorsa bu durumda talaş sıkışabilir ve takım ömrünün azalmasına, parçanın yüzeyinin bozulmasına hatta makine arızalarına neden olabilir. 
Diğer bir deyişle talaş kontrolü; takım ömrünü uzatmak, istikrarlı bir kalite sağlamak ve makine operasyon değerlerini iyileştirmek konularında en önemli faktördür. Talaş kırıcılı uçlar ve yüksek basınçlı soğutucular talaşları doğrudan kırar. Citizen Makine, düşük frekanslı titreşimle kesme teknolojisiyle talaş kontrolünde tamamen yeni bir yaklaşım izledi. 2013 sonbaharında Citizen Makine, bu teknolojiden yararlanan bir makinenin tanıtımını yaptığında hem anavatanında hem de diğer ülkelerde dikkatleri üzerine topladı. Mitsubishi Materials Satış Bölümü’nden Yoshimitsu Oita ve Mitsubishi Materials Geliştirme Bölümü’nden Akira Sato, düşük frekanslı titreşimle kesme teknolojisinin konsepti ve geleceği hakkında görüşme yapmak için Citizen Makine Geliştirme Bölümü’nden Takaichi Nakaya ve Kazuhiko Sannomiya’yı ziyaret etti.

Düşük frekanslı titreşimle kesme LFV* (Low Frequency Vibration Cutting)

Citizen Machinery’nin benzersiz kontrol teknolojisi, ana eksen dönüşüyle servo ekseninin titreşimini eşzamanlı hale getiriyor. LFV, talaşları ufak parçalar haline kırarak operasyon sırasında bu talaşları tahliye eder. Bu, kesilmesi zor malzemelerin işlenmesi ve derin delik açılması sırasında talaş sıkışmasından kaynaklanan tüm problemlere yanıt olmaktadır. LFV en gelişmiş işleme teknolojisidir ve geniş çeşitlilikte kesme malzemelerine ve geometrilere uygulanabilme avantajına sahiptir.

Düşük frekanslı titreşimle kesme LFV* (Low Frequency Vibration Cutting)
*Düşük frekanslı titreşimle kesme (LFV-Low Frequency Vibration Cutting) Citizen Holdings Co., Ltd.’nin tescilli markasıdır.

Talaşları tamamen kırmak için nötrleştirmenin uygulanması

Oita (Mitsubishi Materials): Talaş kontrolü, takım üreticilerinin çözmesi gereken önemli bir problemdir ve Citizen’ın makine geliştirme alanına duyduğum ilginin kökleri bu probleme uzanmaktadır.

Nakaya (Citizen Machinery): Her şey müşterimizden gelen bir talep ve LFV uygulanmasını içeren bazı önerilerle başladı. Talaş kontrolünün gerekli olduğunun farkındaydık ve tartışmalarımız LFV’nin bize çözüm sağlayacağı fikriyle sonuçlandı; bu da ortak bir geliştirme üzerinde çalışmamızı destekledi. 

Sato (Mitsubishi Materials): Genel olarak takımlarda titreşim olmamalıdır, değil mi?

Nakaya: Elbette. Takımlarının titrememesi önemlidir. Müşteri LFV ile ilgili talebini ilettiğinde, hassas olarak işlemeyi sürdürmenin mümkün olup olmayacağını ve makinenin titreşime dayanıp dayanamayacağını merak ettim. Bununla birlikte, LFV teknolojisinin sahip olduğu potansiyelin farkına vardım ve bu da bana bu teknik geliştirme üzerinde çalışmam için ihtiyacım olan özgüveni sağladı. 

Sato: Otomatikleşen üretim hatlarıyla birlikte oluşan en büyük problem talaş kontrolüdür ve talaşlarla ilgili en büyük problem ise takımlara verdikleri hasardır. Talaş kontrolüyle ilgili, sert finiş yüzeyi ve kısalan takım ömrü gibi birçok başka problem de mevcuttur. 

Oita: Otomatik torna tezgahlarında seri üretim parçalarının işlenmesindeki verimliliğin (maliyetin) anahtarı işleme operasyonu oranlarıdır. Talaşlar bir kez makineye sıkıştığında, talaşların akışı değişir ve bu da yüzeyin zarar görmesine neden olur. En kötü senaryoda bu durum makinenin durmasına neden olabilir. Talaşları güvenli bir şekilde tahliye edebildiğinizde finiş yüzeyleri güvence altına alınır, işleme sırasında oluşan genel problemler azalır ve genel verimlilik artar. LFV oldukça iyi sonuçlar elde etmemizi sağlıyor ve LFV’yi kullandığımız için gerçekten çok mutluyuz.

Nakaya: LFV kullanarak geliştirdiğimiz kesme işlemlerinin, kesme sırasında nötrleştirme kullanarak talaşların kırılıp tahliye edilmesini mümkün hale getirdiğini, kesme kenarındaki sıcaklık artışlarını önlediğini ve daha uzun takım ömürleri sağladığını düşünüyoruz.

Yağ deliği matkaplarını kullanan derin delik delme yöntemi Kırılan talaşlar, matkabın helislerinden yukarıya doğru tahliye edilir, bu da talaş sıkışmalarını önler.
LFV tarafından üretilen talaşlar
LFV tarafından üretilen talaşlar

Kesilmesi zor malzemelerin kesilmesi kolay malzemelere dönüştüğü bir döneme geçiş

2014’te Citizen Makine, LFV’ye sahip iki eksenli torna VC03’ü piyasaya sundu. VC03’ün geliştirilmesinde karşılaştığınız en büyük zorluk neydi?

Nakaya:  VC03’ün başlıca özellikleri 27. sayfanın alt kısmında gösteriliyor. Temel konsept, takımgeliştirilmesinde sıfır titreşim sağlamaktır. Bu nedenle, gerçekten titreşime neden olmaya çalışma fikrini kabul etmek bizim için başlangıçta oldukça güç oldu. Anlatmak istediğim şey şu ki, LFV titreşim frekansı her bir bileşenin titreşimiyle eşleşirse, makinenin kendisi de titrer ve işleme olanaksız hale gelir. Buna rağmen biz, bu geliştirme üzerinde  ilerlemeye devam ettik. LFV talaşları tamamen kırabilir, belirli şartlarda kesme direncini azaltabilir, kesme kenarındaki sıcaklığı düşürebilir ve takım ömrünü uzatabilir. LFV’nin üretim için yenilikçi bir çözüm olduğu 
kanıtlanmıştır.

Sannomiya (Citizen Machinery): Geliştirdiğimiz teknoloji müşterilerimiz için sorunları çözebiliyorsa, harika bir şey başardığımızı hissederim. LFV teknolojisinin müşterilerimizi mutlu ettiğini görmek bizim için büyük bir zevk ve ürün, piyasaya sunulduğundan beri oldukça beğeni topladı.

Düşük frekanslı titreşimle kesme makinesi: VC03

VC03: Yüksek hassasiyet için bir mekanizma

VCO3, zamana bağlı ısıl yer değiştirmeyi ve işleme ısısının makine gövdesine iletilmesini önlemek için gereken simetrik ısıtma sistemi çerçevesi ve yatağı, kanat tipi kafa ve soğutucu dış tank gibi temel özelliklere sahiptir. Yerleşik motoru basınçlı soğutma fonksiyonuyla donatılmıştır, kayışsızdır ve titreşime karşı dirençlidir; bu da sorunsuz bir dönme ve oldukça hassas bir şekilde ürün biçimlendirmesi sağlar. Çevresinde yer alan giriş çıkış haznesi ve yüksek hızlı kızak yükleyici, sadece 3,5 saniyelik hizmet süresiyle geniş çeşitlilikte sistematik otomasyona yanıt verebilmektedir.

(Solda) Takaichi Nakaya,Geliştirme ve Tasarım Departmanı Müdür Yardımcısı,
Geliştirme Bölümü, Citizen Machinery Co., Ltd.
(Sağda) Kazuhiko Sannomiya, Çözüm Geliştirme Bölümü Şefi
Geliştirme Bölümü, Citizen Machinery Co., Ltd.
(Solda) Yoshimitsu Oita, Müdür, İş Geliştirme ve Planlama Departmanı, Satış Bölümü, Advanced Materials & Tools Company, Mitsubishi Materials Corporation
(Sağda) Akira Sato, Matkap, CBN & PCD Ürün Geliştirme Merkezi, Araştırma ve Geliştirme Bölümü, Advanced Materials & Tools Company, Mitsubishi Materials Corporation

Gelecekte üretimin nasıl değişeceğini düşünüyorsunuz?

Nakaya: Citizen Machinery, 2013 yılında iş konsepti olarak “Ko No Ryosan”* hedefini yani Citizen tarzında müşteri eksenli üretim olarak belirlemiştir. Bu konsept müşteri odaklı üretim için yenilikçi üretimi desteklemektedir ve hem seri hem de küçük parti üretimlerinde aynı verimlilik düzeyinin garantisini vererek yüksek üretkenliği yakalamak için kurulmuştur. Ürün gruplarında geniş çeşitlilikte formlar ve malzemeler işlenecektir; bu da, LFV gibi her malzeme ve işleme uyan ortak bir talaş kontrolü gerektirmektedir. Bu konsepti genişletmek için yeni işleme teknolojilerinin geliştirilmesine devam etmeliyiz. 

Sannomiya: Teknolojimizi yakın gelecekte, kesilmesi zor malzemeleri kesilmesi kolay malzemelere dönüştürmek için genişletme hayalini kuruyoruz. LFV talaş boylarını önemli ölçüde kısalttı ve talaş dolaşmasını kesilmesi zor malzemelerde dahi daha aza indirdi, böylece talaşların temizlenmesi kolaylaştı. Ayrıca talaş boylarında görülen bu kısalma, geri dönüşümcüler tarafından talaşların daha kolay alınmasını sağlayarak LFV ‘yi çevre dostu yapıyor. 

Nakaya: LFV’nin işleme teknolojisini önemli oranda değiştireceğine inanıyorum. LFV konseptine, takım geometrilerine ve tasarım değişikliklerine bağlı olarak ve talaş dolaşmasını sıfıra indirmemizle beraber, tasarım esnekliği de artabilecektir. Gelecek potansiyellerle dolu. Üzerinde çalıştığımız birçok farklı fikir mevcut ve takım üreticileri de araştırma ve geliştirme ile mutlaka meşgul olacaklardır.

Oita: Üreticilerle takım geometrileri, tasarım ve parçaları üzerinde tartışmaya devam eder ve teknoloji ile bireysel takımlar arasındaki ideal eşleşmeyi belirleyebilirsek, yenilikler gerçekleşecektir. Bu da üretim sahalarında işleme stratejilerini köklü olarak değiştirecektir.

Nakaya: Büyük boyutlu makinelerin üretiminde, üretim sırasında talaşların manuel olarak temizlenebilmesi için kapak operatörler tarafından açık bırakıldığında, güvenlik bir sorun haline geliyor. Operatörler bunu, sıkışan talaşlardan doğacak hasarları engellemek için yapsalar da bu oldukça tehlikelidir. LFV, güvenli ve otomatik bir makine işlemini mümkün kılmak için kusursuz bir talaş kontrolü sunuyor. Diğer üretim işlemlerinde de güvenli bir işleyişi desteklemek için, VC03’te kullandığımız LFV teknolojisini diğer makineler için de  genişletmeye devam edeceğiz. 

Sato: Ayrıca müşterilerimizin bakış açılarını da göz önüne alarak takım geliştirmeye çaba sarf ediyoruz ve dünya genelinde üretim sahaları için değer taşıyacak yenilikçi işleme yöntemleri sunmak istiyoruz. 

Oita: Mitsubishi Materials, modern bir kesme kenarı teknolojisi geliştirme ekibi kurdu ve genç mühendislerimiz de takım geliştirme sürecine dahil oldular. 

Sato: LFV teknolojisi talaşların tamamıyla tahliye edilmesini mümkün hale getirdi; bu da bize, özel olarak LFV kesmeye yönelik takımlar gibi çok çeşitli fonksiyonlara sahip yeni takımlar üretebilmenin mümkün olduğunu gösterdi. Bu tarz yeni teknolojilerin ve makine takımlarının ilerleyişini dikkate alarak, müşterilerimizin üretim sahalarında kullanışlı olacak takımlar geliştirmeyi sürdürmeyi çok isteriz.

*Ko No Ryosan, müşteri eksenli pazarlama, Citizen Holdings Co., Ltd.’nin tescilli markasıdır.