Düşünüldüğünden de önemli olan talaşlı imalat rulman seçimi; makinelerde yüksek hassasiyet, ağır çalışma koşulları ve uzun ömür gibi gereksinimler barındırır. Fakat talaşlı imalat rulman çözümleri dikkat edilecek birkaç faktör ve çözüm ile kolaylaştırılabilir. Örneğin hassas rulman seçimi talaşlı imalat makinelerinde büyük bir önem taşır çünkü bu makinelerin hızı genellikle yüksektir. CNC tezgah rulmanları; sabit bilyalı, silindirik makaralı, eğik bilyalı, konik makaralı, hibrit veya iş mili gibi çeşitlere sahip olabilir çünkü talaşlı işleme makineleri birbirinden farklı özelliklere ve çalışma yöntemlerine sahiptir.
Talaşlı İmalat Tezgahları için En İyi Rulman Çeşitleri
Talaşlı imalat rulman seçimi için birçok rulman çeşidinin filtrelenmesi gerekir. Endüstriyel rulman çeşitleri arasında iş mili rulmanları, kılavuz rulmanlar, yüksek rijitikli rulmanlar ve özel yüksek hassasiyetli rulmanlar yer alır. İş mili rulmanlarında üç çeşit rulman kullanılır. İlki hassas eğik bilyalı rulmanlardır. Yüksek hız ve hassasiyet gerektiren işlemlerde kullanıldığından yüksek devirli rulman seçenekleri arasından eğik bilyalı rulmanlar kullanılır.
Bunun dışında silindirik makaralı rulmanlar da sıklıkla kullanılırlar. Bu rulmanlar yüksek radyal yük kapasitesine sahip olduğundan vidalı mil yataklama ile rijitliği arttırmak için tercih edilirler. Son olarak vidalı miller için rulman çeşitlerinde hibrit seramik rulmanlar da tercih edilir. Çelik dış bilezik ve seramik bilyelerle yüksek sıcaklıkta çalışan rulman çözümü olarak ortaya çıkar. Kılavuz rulmanlar lineer ray ile üretildiğinden cnc tezgahlarında eksenel hareketin hassasiyete yapılması gerekir. Lineer hareket için rulman çeşitleri de sürtünmeyi azaltıp sessizliği arttırarak bu gereksinimi karşılar. Yüksek rijitikli rulmanlar ikiye ayrılır.
Ağır iş yüklerine uygun olarak tasarlanan konik makaralı rulmanlar, yüksek eksenel ve radyal yük taşıma kapasitesiyle öne çıkar. Çift sıralı eğik bilyalı rulmanlar ise yüksek hassasiyet ve rijitlik için tercih edilir. ISO P4, P2 hassasiyet sınıflarına sahip rulmanlar yüksek hassasiyet gereksinimlerini gidermek için idealdir. Paslanmaz çelik rulman ve çapraz masuralı rulman da bu kategoriye girer. Talaşlı imalat tezgahları için farklı rulman kategorileri olduğu gibi farklı rulman markaları da öne çıkar. Schaublin marka rulman; hassas, yüksek hızda çalışabilen ve düşük titreşimde sessiz çalışan ürünlerdir. Japonya merkezli THK, lineer rulmanlar ve raylar konusunda uzmandır. Dayanıklıkları yüksek ve sürtünmeleri düşüktür. Almanya merkezli GRW; çok küçük boyutlu, yüksek hızlı ve hassas rulmanlar üretiminde uzandır. Almanya merkezli GMN; iş mili rulmanları, flanşlı rulmanlar, hibrit rulmanlar ve özel uygulamalar için tasarlanmış rulman sistemlerinde kullanılır.
Talaşlı İmalat Tezgahlarında Kullanılan Rulmanların Özellikleri
Talaşlı imalat tezgahlarında kullanılan rulmanlar; bu makinelerdeki yüksek hassasiyet, rijitlik, yük kapasitesi ve dayanıklılık ihtiyacını karşılayacak şekilde tasarlanır. Endüstriyel rulman özellikleri ise makinenin çalışması için çok önemlidir.
- Yüksek Hassasiyet: Talaşlı imalat tezgahlarında kullanılan rulman yapısı gereği oldukça hassas çalışır. ISO P4, P2 (ABEC-7, ABEC-9) gibi hassasiyet sınıflarına sahiptirler. Bu yüksek hassasiyet özelliği sayesinde iş milinin dönüşünün doğruluğu artar ve kesim işleminde yüzey kalitesi iyileştirilmiş olur. Bu rulmanlarda hata imkanı düşüktür bu nedenle performansı çokça etkiler.
- Yük Kapasitesi: Rulman dayanıklılığı yük kapasitesinden de anlaşılabilir. Rulman ağırlığı sayesinde radyal yükler, dikey kuvvetleri; eksenel yükler mil ekseni boyunca oluşan kuvvetleri taşırken kombine yüklerde, hem radyal hem de eksenel yükleri taşıyabilen rulmanlar tercih edilir.
- Yüksek Rijitlik: Rijitlik, kesme kuvvetlerine karşı dayanıklılığı ifade eder. Rulmanların rijitliğini artırmak için ön yükleme yapılabilir, böylelikle milin salınımı minimuma indirilir ve hassas işlemeye imkan doğar.
- Yüksek Hız Kapasitesi: Talaşlı imalat tezgahlarında iş milleri çok yüksek hızda çalıştığından rulman hızı da oldukça yüksektir. Yüksek hızlar için düşük sürtünmeli tasarımlar ve hibrit seramik rulmanlar kullanılır.
- Düşük Titreşim ve Sessiz Çalışma, Yüksek Sıcaklık Dayanımı: Titreşim ve gürültü, talaşlı işleme sırasında yüzey kalitesini olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle paslanmaz rulman gibi yüksek kaliteli rulmanlar titreşimi ve sesi minimuma indirebilir. Aynı durum sürtünme sonucu oluşan yüksek sıcaklık sonucu da görülebilir. Fakat sürtünme de kaliteli rulmanlarla hasarı azaltır. Böylelikle rulman ömrü de uzamış olur.
- Çeşitlendirilmiş Tasarımlar: Rulman boyutları birçok farklı çeşitte olduğundan birçok çeşitteki rulman, hassas çalışmaya ve yük taşımaya yardımcı olur. Rulman ölçüleri ve rulman çapı sayesinde eğik bilyalı rulmanlar, silindirik makaralı rulmanlar, hibrit seramik rulmanlar ve konik makaralı rulmanlar kullanılarak birçok ağırlık taşınabilir.
Talaşlı İmalat Tezgahlarında Rulman Kullanım Alanları
Talaşlı imalat tezgahlarında ve endüstriyel üretimde rulman kullanımı birçok alanda önemli bir yere sahiptir. Genellikle yedi farklı alanda öne çıkan kullanımlara sahiplerdir. İş Mili (Spindle) Mekanizması, kesici takımın veya iş parçasının döndürülmesini sağlayan mekanizmaya verilen isimdir. Hassas toleranslı rulmanlar ve yüksek radyal yük kapasitesine sahip rulmanlar kullanılır.
Eksenel Hareket Sistemleri (Lineer Ray ve Yataklar), işleme sırasında kesici takımın veya iş parçasının eksenel doğrultuda hareket etmesine olanak tanır. CNC rulmanları sıklıkla tercih edilir. Besleme (Kılavuz) Mekanizmaları, kesici takımın iş parçası üzerinde doğru bir şekilde ilerlemesini sağlayan mekanizmalardır. Çift yönlü rulman kullanımı sayesinde hem hassasiyet artırılır hem de eksenel hareket desteklenir. Şanzıman ve tahrik sistemleri, motor gücünün iş mili ve diğer mekanik elemanlara iletilmesini yardımcı olur. Yüksek hızda çalışan sistemler olduğundan yüksek devir özellikli rulmanlar tercih edilir.
Soğutma Pompa Sistemlerinde kullanılan rulmanlar, sıvıya karşı dayanıklı ve pompa milini destekleyen sızdırmaz sabit bilyalı rulmanlardan seçilmelidir. Bu rulmanların dayanıklılığı yüksek ve bakım gereksinimleri düşüktür.Ağır Yük Taşıyan Mekanizmalar da büyük iş parçaları veya ağır kesme kuvvetleri taşınır. Bu mekanizmalarda konik makaralı rulmanlar tercih edilir. Bu rulmanlar ağır radyal ve eksenel yük kapasitesi barındırır. Bunun dışında çift sıralı makaralı rulmanlar da kullanılır. Bunlar ise ekstra rijitlik ve dayanıklılık sağlarlar.
Talaşlı İmalat Tezgahlarında Rulman Seçerken Dikkat Edilmesi Gerekenler
İşletme türü ve tezgah tipine göre talaşlı imalat tezgahlarında rulman seçimi yapılır. CNC tezgahları gibi yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda ISO P4 veya P2 hassasiyet sınıfında rulmanlar tercih edilmelidir. Tezgahın hassasiyeti dışında tipi ve malzemesi de rulman seçimi noktasında büyük bir önem taşır. Yük kapasitesine göre rulman seçimi de birçok opsiyonun filtrelenmesini gerektirir. Ağır radyal yükler için silindirik makaralı rulmanlar uygunken eğik bilyalı rulmanlar eksenel yük taşıma kapasitesi nedeniyle ideal bir seçimdir.
Rulman seçerken ürünün hız kapasitesine de dikkat edilmelidir. Rulman tipleri iş millerinde düşük sürtünmeli ve seramik bilyeli hibrit şeklinde öne çıkarken sıcaklık artışına da dayanacak yağlama ve düşük sürtünme özellikleri dikkate alınmalıdır. Yağlama rulmanlar için çok önemlidir ve doğru yağlama türü rulman seçiminde çok önemlidir. Gres yağı, yağ-sis gibi yağlama yöntemleri rulmanın kullanım ömrünü uzatır. Rulman seçerken dikkat edilmesi gereken son nokta ise rulman avantajları arasında yer alan montaj kolaylığı olmalıdır.
