Krank mili motorun kalbidir, yatay hareketi dönüş hareketine çevirir; aracın hareket etmesi onun sayesindedir. Krank milleri yapısal olarak karmaşık parçalardır, ancak binek otomobil pazarında yüksek hacimlerde talep edilmektedir. Gerçekten de, Çin ve Hindistan gibi hızla büyüyen ekonomilerden gelen ve giderek artan taleplerin daha da artacağı beklenmektedir. Bu düşünceyle, bu kritik parçaların üretimini hızlandırmaya yardımcı olacak tüm işleme prosesi gelişmeleri dünya genelindeki otomotiv üretim tesislerinde heyecanla karşılanmaktadır. Kesici takımlar ve takımlama sistemleri uzmanı Sandvik Coromant’ın otomotiv alanında odaklandığı konulardan biri de krank milleri üzerindeki eğimli yağ deliklerinin üretimidir. Bu işlem derinlik/çap oranlarının yüksekliği ve dik delme açıları içermesine bağlı ortaya çıkan engeller nedeniyle tutarsız sonuçlar veren, uç kırılmalarının sıklıkla görüldüğü ve herkes tarafından zorluğu kabul edilen bir uygulamadır. Bununla birlikte, bu alanda çığır açan yeni bir gelişme hem takım ömrü hem de verimlilik açısından büyük kazançlar sunma potansiyeline sahiptir ve son derece cesaret veren sonuçlar ortaya çıkarmaktadır.
Krank mili üretiminde en sık kullanılan malzemeler döküm demir (ISO K) ve çeliktir (ISO P). İş parçaları tipik olarak dövme, döküm veya yekpare demir çubuklar şeklindedir. Döküm demir kaliteleri (ör. GGG60, GGG70 ve GGG80) genellikle nodüler grafit içerir; ayrıca dövme çelik yarı mamuller 42CrMo4 (240-285 Hb) ve C38 de (900-1400 N/mm2) yaygındır. Döküm demir ve çelik arasında tercih yaparken belirleyici faktörler arasında mukavemet, ağırlık ve maliyet de bulunur. Pazarda bunların kullanım oranları 50:50 şeklindedir.
Zorluk
Genellikle her bir krank milinde dört adet bulunan eğimli yağ delikleri büyük uçlu muyluların yağlanması için gereklidir. 27° ile 29° arası açıya sahip olan her bir deliğin çapı krank milinin boyutuna bağlı olarak 5-8 mm’dir ve derinliği de yaklaşık 90 mm’dir. Bu delikler tipik olarak birbirine bitişik iki muyludan ve bir ağırlık dengeleme bölümünden geçer. Pek çok durumda, eğimli yağ deliği düz bir delikle de kesişir. Eğimli yağ deliklerinin (ve pilot deliklerin) derinliği, çapın 25 katını bulabilir. Bu nedenle bu işlemler normal olarak özel krank mili üretim hatlarında gerçekleştirilir ve derin delik delme işlemlerine özel tezgâhlar kullanılır.
Bugüne kadar eğimli yağ deliklerinin delinmesi ile ilişkili pek çok sorun yaşanıyordu; bunlar arasında açı, derinlik (talaş tahliyesi) ve sık sık diğer deliklerle karşılaşma sayılabilir. Bu problemler nedeniyle takım ömrü her zaman bir sorun olarak ortaya çıkıyordu. Bu zorlukları daha da fazlalaştıran diğer bir etken ise otomotiv sanayisinin geleneksel olarak iş mili üzerinden gönderilen kesme sıvısı kullanımı yerine MQL (asgari miktarda yağlama) sistemine yönelmesidir.
Çözüm
Yüksek penetrasyon hızı, tekrarlanabilirlik ve uygulama güvenliği sunabilen bir matkap konusunda açık bir talep mevcuttur. Sandvik Coromant bu istekleri göz önünde tutarak özellikle eğimli yağ deliklerinin üretiminde kullanılmak üzere CoroDrill® 865’i geliştirdi.
Buradaki en büyük yenilik, talaş oluşumunu iyileştirecek ve mukavemeti güçlendirecek yeni bir kanal profiline sahip yeni bir geometridir. Her bir kanal, talaş tahliyesine ve itme kuvvetini azaltmaya yardımcı olacak mükemmel bir yüzey ince işlemesine sahiptir. Ayrıca diğer kenar hazırlama işlemleri de tutarlılık ve şekil konusunda yardımcı olur ve böylece yeşil ışıkta işleme uygulaması yapılabilir. Dahası, güçlü geometrisi ve optimize edilmiş uç özellikleri yüksek ilerleme hızlarını destekler.
CoroDrill 865 geometri tasarımında ISO K veya ISO P krank millerine uyum sağlamak üzere küçük farklılıklar bulunur. Gerçekten de, her bir CoroDrill 865 hassas ihtiyaçlara göre tasarlanmıştır; optimum delik işleme performansı sağlamak üzere kanal ve genel uzunluk ayarları yapma olanağı sağlar.
Sonuç
Sunulan ürünün sağladığı potansiyel kazançları göstermek için yakın tarihli bir müşteri vaka çalışmasında GGG80 krank mili üzerinde 5 mm çapında, eğimli yağ delikleri oluşturuldu. Müşteri 50 m/dak (0,164 ft/dak) kesme hızı, 0,28 mm/dev (0,011 inç/dev) ilerleme ile 17-19 bar basınçlı MQL ve 19 ml/saat akış hızında çalışarak takım ömründe %140 artış ve %108 verimlilik artışı sağladı. Dahası, güçlü CoroDrill 865 öngörülebilir bir aşınma modeli sundu ve takımı yenisiyle aynı performans düzeyine getirecek şekilde tamamen bileme imkânı sağlandı.
Bazı büyük krank mili üreticilerinin yılda yarım milyon krank mili ürettiği dikkate alındığında, bu büyüklükteki bir takım ömrü ve verimlilik kazancının sonuçtaki karlılığa büyük katkı yapacağı söylenebilir.
Başarının sırları
Eğimli yağ deliklerinin başarıyla delinmesinde, takım konusundaki yeniklerle birlikte dikkatle tasarlanmış bir işleme stratejisi de büyük rol oynar. Örneğin, hassas ve güvenilir bir kesme işlemi ve delik konumu için üreticilerin CoroDrill 865 ile birlikte özel pilot deliği matkabını kullanarak işe başlaması gerekir. Pilot matkap p7 üretim gövde toleransına ve 150° uç açısına sahiptir; CoroDrill 865 ise m7 üretim toleransına ve 135° uç açısına sahiptir.
Pilot deliğin delinmesinden ve CoroDrill 865’in pilot delik içine yerleştirilmesinden sonra, önerilen iş mili hızı ve ilerleme hızı uygulanabilir. Çapraz deliğe veya açılı bir yüzeyin kırılma noktasına yaklaşırken bu noktadan 1 mm geriye kadar delmeye devam edin ve ilerlemeyi önerilen değerin 0,1’ine getirin. Tüm delik delme işlemi sürekli bir şekilde devam eder – gagalama çevrimi uygulanmaz. Matkabın dış köşeleri açılı yüzeyi tamamen temizledikten sonra, 500 dev/dak’a ve 600 mm/dak’a geri çekin.
Hızlar ve ilerlemeler
5 mm çapında bir eğimli yağ deliği için önerilen kesme değerleri ISO K malzemelerde 50 m/dak (0,164 ft/dak) kesme hızı ve 0,28 mm/dev (0,011 inç/dev) ilerleme olarak uygulanmalıdır. ISO P için ise, uygulamaya bağlı olarak 0,20 mm (0.007 inç/dev) ile 0,28 mm (0.011 inç/dev) ilerleme hızı önerilir, ancak kesme hızı 80 m/dak (262 ft/dak) değerine yükseltilmelidir.
Eğimli yağ deliklerinin delinmesinde tezgâh kurulumu ve takım tutucu sistemleri de kritik öneme sahiptir. Önerilen maksimum takım salgısı 30 µm (0.00118 inç) olmak üzere, her zaman CoroChuck™ veya benzeri sıkı geçme sistemler gibi yüksek kaliteli takım tutucu kullanılmalıdır.
MQL faktörü
Optimum performans için MQL akışının ve basıncının iyi kontrol edilmesi büyük önem taşır. CoroDrill 865 standart olarak MQL uyumlu bir takım sapıyla gelir, ancak MQL sistem seçimi dikkatle planlanmalıdır.
Tek kanallı sistemlerde MQL yağı ve hava, tezgâhın arkasında karıştırılır ve sonra bu karışım bir kesme sıvısı borusu içinden geçerek iş mili üzerinden takıma iletilir. Standart takım tutucular kullanılabilir, ancak yağ damlacıkları yer çekimi etkisiyle iş milinde birikebilir ve MQL tesliminde dalgalanmaya neden olabilir. Öte yandan, çift kanallı sistemlerde MQL yağı ve hava, iş milinde veya iş mili burnunda karıştırılır. Böylece daha yüksek hava basıncı ve tekdüze damlacık boyutu sağlanır; bu sistem derin delik delmede ve talaş tahliyesinin kritik önem taşıdığı diğer uygulamalarda en iyi sonucu verir.
Sonuç olarak, CoroDrill 865 sisteminin doğru uygulanması, krank mili üretim hatlarını tam kapasiteyle çalıştırma olanağı sağlar; kesim çapının 25 katına kadar olan hassas yağ delikleri üretimini yüksek güvenilirlik ve mükemmel talaş kontrolü ile yapabilirsiniz.
