CNC İşleme Çelik Parçalar: Yüzey Kusurlarını Nasıl Giderilir

Kesici takım aşınması ve titreşim, CNC ile çelik parça işlemede en maliyetli ve kaliteyi bozan iki sorundur CNC ile çelik parça işleme . Bunlar hurda üretimine, kötü yüzey kalitesine, boyutsal sapmalara ve beklenmedik duruşlara neden olur.

Atölye ortamında yapılan denemeler, üretim vaka çalışmaları ve ölçülmüş kesme verilerine dayanarak bu makalede cNC ile çelik işleme sırasında kesici takım aşınmasını ve titreşimi nasıl önleyebileceğiniz açıklanmaktadır; bunun için endüstriyel ortamlarda kanıtlanmış pratik yöntemler kullanılmaktadır — genel geçer kuramsal yaklaşımlar değil.

---

Kesici Takım Aşınması ve Titreşimin CNC ile Çelik Parça İşlemede Neden Önemli Olduğu

2025 yılında bir Tier-2 otomotiv tedarikçisinde, 42CrMo4 millerin işlendiği iç üretim denetiminde:

• Hurda oranı %31 düştü titreme eliminasyonundan sonra

• Kesici uç başına parça sayısı 220'den 360'a çıktı

• Döngü süresi %12 iyileşti parametre optimizasyonundan sonra

Kök nedenler şunlardı:

• Aşırı radyal temas

• Uygun olmayan kesici uç kaplaması

• Uzun erişimli tezgâhlarda yetersiz rijitlik

• Düşük karbonlu çeliklerde talaş kaynağı

---

Çelik CNC İşlemede Hızlı Takım Aşınmasına Neden Olan Faktörler Nelerdir?

1. Çelik Sınıfı İçin Yanlış Kesme Hızı

Farklı çelikler çok farklı davranış gösterir:

Alan sonucu:
4140 çelikte kesme hızının 210 → 165 m/dk’ye düşürülmesi, kesici uç ömrünü 41%üretim hacmini azaltmadan artırdı.

---

2. Yanlış Takım Kaplaması

CNC ile çelik parçaların işlenmesinde kaplama seçimi kritiktir:

• TiAlN / AlTiN → Yüksek sıcaklıkta kararlılık; kuru veya MQL işleme için idealdir

• TiCN → Alaşımlı çelikler için aşınmaya dayanıklılık

• Çok Katmanlı PVD → Kesintili kesmeler ve dövme yarı mamuller

çelikte alüminyuma optimize edilmiş DLC kaplamaları kullanmaktan kaçının—yapışma başarısızlığı hızla gerçekleşir.

---

3. Kötü Talaş Uzaklaştırma

Uzun, ipimsi talaşlar şunlara neden olur:

• Kenar çatlaması

• Isı birikimi

• Yüzey çizikleri

Üretimde kullanılan çözüm:

• Yüksek basınçlı soğutma sıvısına geçin (70 bar)

• Talaş kırıcı geometriler kullanın

• Talaş kalınlığını artırmak için ilerlemeyi %8–12 artırın

---

CNC ile Çelik Parçalar İşlenirken Titreme Neden Oluşur?

Titreme, yüzeylerde dalgalı izler bırakan ve kesici takımları hasara uğratan kendiliğinden oluşan bir titreşimdir.

Ana nedenler:

• Takım çıkıntısı > çapın 4 katı

• Devir mili rijitliğinin düşük olması

• İnce cidarlı çelik bileşenler

• Aşırı radyal kesme derinliği

---

Titremeyi Önleme Yöntemleri: Üretim Alanında Kanıtlanmış Yöntemler

1. Kararlılık Lobu Testi Uygulayın

Bir havacılık alt yüklenicisi, farklı devirlerde test kesmeleri yaparak devir milinin kararlılık haritasını çıkarmıştır.

Sonuç:

• Optimal hız aralığı şu şekilde belirlendi: 4.600–5.200 devir/dakika

• Yüzey pürüzlülüğü Ra, 3,2 µm’den → 1,1 µm’ye iyileştirildi

• Kesici uç arızası ortadan kaldırıldı

---

2. Radyal temas miktarını azaltma

İşleme derinliği %40’tan %12–%18 adım geçişiyle değiştirilerek eksenel derinliğin artırılması şunları sağladı:

• Daha yüksek metal kaldırma oranı

• Kararlı kesme

• Daha düşük titreşim genliği (-55%, mandrel sensörleriyle ölçüldü)

---

3. Takım Montajını Kısaltın

Her fazladan 10 mm çıkıntı, sapma riskini artırır.

En iyi uygulama:

• Kurutma (shrink-fit) veya hidrolik tutucular kullanın

• Kısa gövdeli freze uçları seçin

• İç çap işlerinde sönümlü delme kalemleri ekleyin

---

4. Diş Başına İlerleme Miktarını Değiştirin

Önce devir sayısını düşürmek yerine, talaş kalınlığını ayarlayın:

• Fz değerini %5–%10 artırın → takımı rezonans noktasının ötesine iter

• Aşınmayı hızlandıran sürtünmeden kaçının

---

CNC ile Çelik Parça İşlemede Soğutma Stratejisi

Soğutma sıvısı seçimi, aşınma desenlerini doğrudan etkiler:

Ölçülen sonuç:
4340 çeliğinde MQL’ye geçiş, termal çatlama arızalarını azalttı 27%üç aydan fazla süredir.

---

Takım Aşınmasını ve Titremeyi Azaltmak İçin Adım Adım Kontrol Listesi

İmalata başlamadan önce:

• ✅ Çelik sınıfını ve sertliğini doğrulayın

• ✅ Isı yüküne uygun kaplama seçin

• ✅ Takımın dışarı çıkan kısmını en aza indirin

• ✅ Talaş kırıcı geometrisi seçin

Deneme kesmeleri sırasında:

• ✅ Kararlı bölgeyi bulmak için devir sayısında tarama yapın

• ✅ Yüzey pürüzlülüğünü (Ra) ve titreşimi ölçün

• ✅ Her kesici ucun takım ömrünü kaydedin

Optimizasyondan sonra:

• ✅ CAM'de parametreleri standartlaştır

• ✅ Muayene noktaları ekle

• ✅ Atık miktarını temel değerle karşılaştırarak takip et

---

CNC ile Çelik Parçaların İşlenmesiyle İlgili Sık Sorulan Sorular

Karbid kesici uçlar çelikte ne kadar süre dayanmalıdır?

Üretim ortamlarında, kenar başına 250–500 parça parametreler optimize edildiğinde orta karbonlu çelikler için yaygındır.

---

Titreşimi durdurmanın en hızlı yolu nedir?

• Mandren hızını kararlı bir lob seviyesine artırın

• Radyal derinliği azaltın

• Takım tutucuyu kısaltın

• Titreşim dampı olan takımlara geçin

---

Daha sert çelik her zaman takımları daha hızlı aşındırır mı?

Gerekmez—kötü talaş kontrolü ve termal çevrimler, sertlikten kaynaklanan aşınmadan daha sık takımların erken başarısız olmasına neden olur.