CNC Tezgahlarda Kullanılan Takım Tutucular

CNC tezgahlarda kesici takımların iş miline (spindle) rahatlıkla, sağlam ve emniyetli bir şekilde bağlanmasını sağlayan araçlara takım tutucular (tool holders) diyoruz. Bu yazımda takım tutucularla ilgili genel bilgiler vererek piyasada yaygın olarak yapılan hatalarla birlikte takım tutucuların seçimi ve doğru kullanımına ilişkin bilgiler vereceğim. Hem mesleğe yeni atılacak olan teknik eleman arkadaşların, hem de halen sektörde çalışmakta olan arkadaşların işine yarayacağını düşündüğüm bu bilgileri, diğer yazılarımda da yararlandığım şekilde mesleki hayatımdan bizzat yaşayarak edindiğin bilgiler ışığında yazacağım için doğrudan pratik olarak uygulanabilir bilgilerdir. Bununla birlikte burada vereceğim bilgilerin kullanımdan doğabilecek sorunlarla ilgili herhangi bir sorumluluğu üstlenmediğimi hatırlatmak isterim. Çünkü CNC ile imalatın bir çok değişken etkenlere bağlı olduğunu ve sorunun sadece benim vereceğim bilgilere bağlı olarak gelişip gelişmediğine dair bir tartışma içerisinde kendimi bulmak istemiyorum ve bu konuda sizden anlayış bekliyorum.

Öncelikle doğru takım tutucu seçebilmek için takımları tanımanız gerekmektedir. Sonrasında takım tutucuyu kullanacağınız CNC tezgahın özelliklerine uygun bir takım tutucu kullanmanız gerekmektedir. Çünkü takım tutucunun oturacağı mors konik sistemine ya da yuvaya uygun şekilde takım tutucu seçmeniz gerekmektedir. CNC tezgahın iş miline takım tutucuların oturma şekilleri farklı türlerde olarak üretilmektedir. Örneğin BT40, SK50 , CAT 40 gibi farklı CNC tezgah üreticilerin belirlediği farklı standartlar bulunmaktadır. Alacağınız takım tutucunun CNC tezgahınızdaki bu standartlara uygun olması gerekmektedir. Aksi halde takım tutucunun tezgahınızda kullanılması mümkün olmayacaktır.

Takım tutucularla ilgili bu ufak detayları verdikten sonra CNC tezgahlarda en yaygın kullanılan tutucu çeşitleri; pens tutucular, özel kılavuz tutucular veldon tutucular, shrink tutucular ve hidrolik tutucular şeklinde sayılabilir.

Pens Tutucular

Pens tutucular piyasada en yaygın kullanılan tutucu türüdür. Bunun sebebi kolayca temin edilebilmesi, diğer tutuculardan daha ucuz olması (örneğin bir hidrolik tutucu fiyatına ER16 ve ER32 penslerin komple setleri temin edilebilir) , kolay kullanımı ve kılavuz, matkap, parmak freze, rayba gibi bir çok takımın bu tutucuya bağlanabilir olması gibi avantajları vardır. Çalışma mantığı olarak öncelikle uygun çaptaki pensin pens tutucu içerisinde yerleştirilmesinden sonra takım boyu ayarlanarak pens anahtarı ile pens vidayı sıkılarak takım pense sabitlenmiş olur. Pens tutucular içten soğutmalı takımlar için uygun değildir çünkü pens yayları içerisindeki boşluklardan soğutma sıvısı kaçtığı için takım boyunca ve takım ucunda soğutma işlemi verimsiz gerçekleşir. Diğer yandan pens tutucular kullanılırken çok fazla devir ve kesme kızı verilmesinin hem iş kalitesi ve hem de iş güvenliği açısından sakıncaları vardır. Diğer yandan pens tutucuların kılavuz takımlar için de kullanıldığı piyasada yaygın olarak görülecektir.

Ancak pens tutucular kılavuz takımları için uygun değildir. Çünkü herhangi bir talaş sıkışması durumunda, pens tutucunun esneme kabiliyeti olmadığından kılavuz takım kolaylıkla kırılacak ve ek maliyetler doğuracaktır. Diğer yandan pens tutucular takımı tek bir çevresel eksende ve pens yaylarının oturduğu noktalardan kavradığı için çok fazla talaş derinliklerinde ya da yüksek dönme ya da kesme hızlarında takım kolaylıkla kırılacaktır. Çünkü takımın pensin kavradığı çevrenin arkasında yer alan kısmındaki takım titreşimleri belli kesme hızlarından veya kuvvetlerinden sonra darbeli çalışmaya sebep olarak takım üzerinde çentik darbe etkisine sebep olacak ve takımın ömrünün kısalmasına, ayrıca kesme kabiliyet ve kalitesinin önemli ölçüde düşmesine yol açacaktır. Son olarak pens tutucuların sıkma vidalarının pens anahtarı dışındaki aletlerle sıkılması ve pens anahtarı ile sıkılırken ve sökülürken çekiçleme yapılması halinde pensler kısa sürede kullanılamaz duruma gelirken, iş kazalarına da yola açtığı bilinen bir gerçektir. Ayrıca Pens arkası pustadtların da doğru seçilerek uygun şekilde kullanılması gerekmektedir.

Veldon Tutucular

Veldon tutucular da piyasada yaygın olarak kullanılan tutuculardandır. İmbus civata yardımı ile sıkma işlemi yapılarak takımlar direkt olarak tutucuya sabitlenir. Veldon tutucular çapa göre üretilir. Pens tutucularda olduğu gibi tek bir tutucuya farklı çaplarda takım bağlamanız söz konusu olmadığı gibi, veldon tutucuya bağlanacak takımların sıkma vidası düzlükleri bulunması gerekmektedir yoksa sağlıklı bir sıkma işlemi gerçekleşmez. Veldon tutucular pens yayları gibi boşluklu olmadığından pullstadtı uygun olduğu sürece içten soğutma işlemine uygundur. Veldon tutucular pens tutuculara nispeten biraz daha pahalıdır. Farklı çaplarda takımlara uygun olmadığından da daha seyrek tercih edilirler. Özellikle hassas işleme ya da havuz boşaltma gibi işlemlerde tutucu rijitliğinden dolayı daha sık tercih edilirler. Veldon tutucu kullanılırken iş milinin (spindle) yani kesici takımın tezgaha bindirilmemesine dikkat edilmelidir. Çünkü pens tutucularda bindirme kuvveti önce takımı sonra pensleri daha sonra CNC tezgahı olumsuz yönde etkilerden veldon tutucunun rijit olmasından dolayı takımdan sonra olumsuz etkilenecek eleman iş mili yani CNC tezgahtır ve bu yüzden olası hata maliyetleri daha yüksek olacaktır.

Tarama Kafası Tutucular

Tarama kafası diye adlandırılan takımları tutmak için kullanılır. Veldon tutucularla ortak özelliklere sahip olmakla birlikte sıkma vidası takım geometrisinden dolayı yandan değil de merkezdendir. Özel anahtar yardımı ile sıkılır. Veldon tutuculardan bir diğer farkı ise farklı çaplarda tarama kafalarının bağlanabiliyor olmasıdır. Bu takım tutucu türüne piyasada malafa ismi de verilmektedir.

Shrink Tutucular

Metallerin ısıtıldığında genleşmesi ve soğutulduğunda büzüşmesi özelliğinden yararlanılarak üretilmiş bir tutucu türüdür. Özel takım bağlama makinası aracılığıyla takım sökme ve takma işlemi yapılır. Shrink tutucuya bağlanan kesici takım adeta tutucuya kaynayarak bir bütün oluşturur. Hassas talaşlı imalat işlemlerinde yaygın olarak kullanılan bir takım tutucusudur. Çapa göre seçilerek temin edilir. Takım sökme takma sıklığına göre ömrü sınırlı olması en can sıkıcı özelliğidir. Çünkü sürekli olarak ani ısıtma ve soğutmaya maruz kalan shrink tutucular zamanla çatlamalara uğrayarak ömrünü doldurur. Derin talaşa yüksek hızlarda girebilirler.

Hidrolik Tutucular

Shrink tutucular gibi hassas talaşlı imalatta kullanılırlar. Shrink tutucularla aşağı yukarı aynı mekanik özelliklere sahiptirler. Tek farkları kesici takımların sökülüp takılması çok daha kolaydır ve sadece allen anahtarla takım sökülüp takılabilir. Uygun devir ve kesme ilerlemesi hızlarında yüksek talaş derinliklerine girebilirler. Pahalı takım tutuculardır. Shrink tutuculardan farklı olarak kullanılan özel pensleri sayesinde pens tutucular kadar olmasa da kullanılabilecek kesici takım çaplarında esneklik vardır.