İşlemden sonra düzlemsellik, doğrusallık ve burulmanın belirtilmesi

"Bara düz olacaktır" diyen bir çizim hiçbir şey belirtmemiştir. Bu söz, nedenleri, ölçüm yöntemleri ve ulaşılabilir değerleri farklı olan, geometrik olarak birbirinden ayrı üç özelliği gevşek biçimde kapsayacak şekilde kullanılır. Giriş kalite kontrolündeki tartışmalar genellikle hangisinin kastedildiği üzerine tartışmalardır.

Düzlemsellik bir yüzeyin özelliğidir: her nokta, aralarındaki mesafe tolerans değeri kadar olan iki paralel düzlem arasında kalmalıdır. Hatanın yönü hakkında hiçbir şey söylemez.

Doğrusallık bir çizginin, bir kenarın ya da baranın ekseninin özelliğidir. Dikdörtgen barada ikiye ayrılır. Kavis (bow), kalınlık yönündeki eğriliktir; bara yüzü üzerine yatırıldığında sallanır. Yanal kavis (camber), genişlik yönündeki eğriliktir; bara düz yatırıldığında muz gibi görünür. Bir barada birinden bolca, diğerinden hiç olmayabilir.

Burulma, kesitin uzunlamasına eksen etrafında dönmesidir; iki uç aynı düzlemde değildir. Üçü içinde, barayı bir masaya yatırıp boyunca bakarak göremeyeceğiniz tek özelliktir ve en sık montaj sırasında keşfedilen özelliktir.

Hiçbiri bir referans uzunluk olmadan bir anlam taşımaz. "Yanal kavis 2 mm" size hiçbir şey söylemez. "Herhangi bir 1000 mm'de azami 2 mm yanal kavis" bir şartnamedir.

Haddehanenin size zaten verdiği

Kendi prosesinizi suçlamadan önce malzemenin nasıl geldiğine bakın. Bakır bara, çubuk ve profilleri kapsayan ASTM B187/B187M, doğrusallığı Tablo 10'da, uzunluğun belirtilen bir bölümü üzerinden ölçülen azami yay derinliği olarak tanımlar:

• Bara, genel olarak: 60 inçte [1500 mm] 1/4 inç [6 mm]
• Yarı sert dikdörtgen bara, 3–15 mm kalınlıkta ve 50–150 mm genişlikte: 96 inçte [2400 mm] 1/8 inç [3 mm]
• Çubuk: 120 inçte [3000 mm] 1/2 inç [13 mm]
• Profiller: 72 inçte [1800 mm] 1/2 inç [13 mm]

Yöntem en az değer kadar önemlidir. Standart, baranın düz bir masaya, doğrusallıktan sapma yatay düzlemde kalacak biçimde konmasını ve azami yay derinliğinin çelik cetvel ve mastar ile 1/32 inç [0,8 mm] hassasiyetle ölçülmesini söyler. Yatay ölçmek yerçekimini sonucun dışında bırakır. 100 × 10 mm bakırın 3 m'lik bir boyu 27 kg gelir ve uçlarından desteklenip dikey ölçülürse kendi ağırlığı altında birkaç milimetre sarkar; bu sarkma baranın bir özelliği değildir.

Tedarik edildiği hâliyle 2,4 m'de üç milimetre yanal kavis, montajcıların çoğunun beklediğinden epeyce fazladır. Bitmiş parça toleransınız giriş toleransınızdan darsa, prosesin hatayı korumak değil kaldırmak zorunda olduğu anlamına gelir ve bu, tasarıma baştan konmalıdır.

Delme kavis ve yanal kavisi nasıl üretir

Delme malzemeyi nötr biçimde kaldırmaz. Her deliğin çevresinde bir artık gerilme alanı bırakır ve bu alanların toplamı barayı hareket ettirir.

İki mekanizma iş görür. Deliğin çevresinde, zımba girerken malzeme içeri ve aşağı doğru çekilir; bu, giriş tarafındaki bölgeyi basıya sokar. Kopma sırasında çıkış yüzünden dışarı itilen malzeme ise o bölgeyi çekiye sokar. Çeki terimi baskın geldiğinde bara kavis yapar. Bu yerel bir olaydır: yoğun delinmiş bir bölge kavis yaparken aynı baranın delinmemiş bölgesi düz kalır; kavisin çoğu zaman düzgün bir yay yerine bir kırık gibi görünmesinin nedeni budur.

İkinci mekanizma strokun kendisidir. Zımba aşağı indikçe bara kalıp ağzına doğru sehim yapar. Üst yüzey basıya, alt yüzey çekiye girer ve bunun plastik bileşeni geri gelmez.

Dört şey durumu kötüleştirir ve dördü de denetlenebilir. Delik yoğunluğu birikmiş gerilmeyi belirler ve çizimden gelir. Kalınlık kenar yuvarlanmasını ve kuvveti artırır; çevredeki malzemeyi deforme eden şey de kuvvettir. Takım durumu uygulamada en önemlisidir: kör bir zımba keskin olandan belirgin biçimde daha fazla kuvvet ister ve daha fazla kenar yuvarlanması üretir; hiç öyle olmazken bir baranın birdenbire makineden kavisli çıkmaya başlamasının olağan açıklaması budur. Bir de dar boşluk kuvveti ve dolayısıyla kavisi yükseltir. Bu sonuncusu takım ömrünü de belirleyen değişkendir ve bakır ve alüminyum barada zımba–kalıp boşluğu yazısında ele alınıyor.

Kavisten farklı olarak yanal kavis, genişlik yönündeki asimetriden gelir. Geniş bir baranın bir kenarı boyunca ilerleyen bir delik düzeni, gerilmeli bölgeyi nötr eksenin dışına taşır ve bara plan görünüşünde eğrilir. Merkez eksenine göre simetrik düzenler bunu büyük ölçüde önler; bu da DIN 43673-1 standart delik konumlarının daha az dile getirilen gerekçelerinden biridir.

Keskin takım ve doğru boşluğun ötesinde iki önlem. Sıyırıcı ya da baskı ayağı basıncını denetleyin: bu, kesme sırasında barayı düz tutar, ama yumuşak bakırda aşırı basınç baranın kendisini kavislendirir ve bazen çözüm basıncı azaltmaktır. Bir de delikleri, bir ucu bitirip sonra diğerine geçmek yerine işi dağıtacak biçimde sıralayın; yerleşim buna göre kurulmuşsa CNC bunu sizin için yapar.

Kesme burulmayı nasıl üretir

Bir giyotin makas genişliğin tamamını aynı anda kesmez. Üst bıçak bir eğim açısıyla durur ve kesme bir taraftan diğerine ilerler; kuvveti yönetilebilir tutan da budur. Bu ilerleme kesilen parçaya bir kuvvet çifti uygular ve parça döner.

Bıçak eğim açısı (rake) baskın değişkendir. Daha büyük bir eğim kesme kuvvetini azaltır ve burulmayı artırır; daha küçük bir eğim tersini yapar. Eğimin ayarlanabildiği yerde doğru ayar, kesmeyi hâlâ yapabilecek en küçük açıdır ve 6 mm ile 16 mm bara için aynı açıyı kullanmak, ince olanda fazladan burulmayı garanti eder.

Burulmanın görünür olup olmadığına en–boy oranı karar verir. Makas üreticileri, kesilen bir şeridin düz yatması için malzeme kalınlığının 10–15 katı asgari genişlik verir. Boya kesilen bara kalınlığına göre geniştir, dolayısıyla burulma bir tirbuşon olarak değil, kesilen uçta küçük bir çarpılma olarak görünür. 20 × 10 mm gibi dar barada oran 2

'dir ve burulma gerçektir.

Diğer iki makas hatası burulma değil bozulma üretir. Bıçak aralığı çok geniş ayarlandığında malzeme kopmadan önce alt bıçağın üzerine kıvrılıp katlanır; bu da büyük bir çapak ve kavisli bir parça verir. Kör bıçaklar kesmeden önce ezer, parçaya gerilme sürer ve ayrıldıktan sonra onu aşağı doğru kavislendirir. İkisi de aynı yolla teşhis edilir: kesme yüzüne bakıp aşırı kenar yuvarlanması ve kısa bir parlak bant aramak. Geometriyi kesme işlemi genel bakışı anlatıyor.

Bükme nasıl bozar

Bükme kasıtlı bir şekil değiştirmedir. Kasıtsız olan kısmı, bükümün çevresinde yaptığıdır.

Yatay (yassı) bir bükümde dış lif uzar, iç lif kısalır ve ikisi eşit olmadığı için kanat hafif bir yanal kavis kazanır, kesit de bükümün yakınında genişliği boyunca hafifçe çukurlaşır. Geri yaylanma bunu birleştirir: zımba geri çekildikten sonra bara gevşer ve telafi edilmemiş geri yaylanma büküm açısını yanlış, kanadı da fazla dışarıda bırakır.

Gözetilecek belirli hata, büküm teğet noktasına yakın bir deliktir. Deliğin çevresindeki malzeme büküme çekilir, delik ovalleşir ve konumu kayar. Geçme deliklerini teğet noktasından en az iki kalınlık uzakta tutun; çizim daha yakın bir delik dayatıyorsa, bükmeden önce değil sonra delin.

Düzgün ölçmek

Barayı, bilinmeyen bir yüzeyde boyunca desteklemek yerine düz bir referans üzerinde üç noktadan destekleyin: bir granit yüzey plakası ya da mastarla doğrulanmış bir makine tablası.

Bir yüzeyin düzlemselliği için mastarı yüzeye birkaç farklı yönde koyup boşluğu sentille okuyun ya da mihengire bağlı bir komparatörü gezdirin. En kötü okumayı ve hangi uzunluk üzerinde alındığını kaydedin.

Kavis ve yanal kavis için ASTM B187 yöntemini kullanın: bara düz masada, doğrusallıktan sapma yatay düzlemde, mastar ölçülen kenar boyunca, azami yay derinliği sentille okunur. İki yönden hangisini ölçtüğünüzü kaydedin. Yanal kavis ölçüp "kavis" diye raporlamak, barada en sık yapılan muayene hatasıdır.

Burulma için bir ucu yüzey plakasına düz sabitleyin ve serbest uçtaki iki köşenin her birinin altındaki boşluğu ölçün. Burulma, bu boşluklar arasındaki farkın bara genişliğine bölünmesidir; açı olarak ya da metre başına milimetre olarak raporlanır. Uzunluğu belirtin: 300 mm'de 0,5 mm burulma ile 3000 mm'de 0,5 mm karşılaştırılabilir değildir.

Bunlardan herhangi biri bir kabul testiyse, referans uzunluk ve destekleme koşulu da sayının yanında şartnameye girmelidir.

Gerçekte neyin tutulabildiği

Aşağıdaki değerler garanti değil, gösterge niteliğinde planlama değerleridir ve iyi durumda, keskin takım varsayarlar. Alıntılanan makine değerleri yayımlanmış özelliklerdir.

Bükmede açı hassasiyeti ayrı bir özelliktir ve düzlemsellikle karıştırılmamalıdır. Büküm açısında ±0,1° tutan bir servo bükme makinesi, kanadın düz olup olmadığı hakkında hiçbir şey söylemez; ikisi de önemliyse ikisi de çizimde olmalıdır.

Tolerans birikiminin canını yaktığı yer

Üç fazlı, üst üste dizili bir hat düşünün: yalıtımlı taşıyıcılar üzerinde dört adet 100 × 10 mm bakır bara, bağlantılar arası 2 m, her iki ucundan komşu bölüme cıvatalanmış.

Her bara bir miktar yanal kavis taşır ve yön baradan baraya rastgeledir. ASTM sınırında bu, 2 m'de yaklaşık 2,5 mm eder. Yanal kavisleri zıt yönde olan iki bara, bağlantı yüzeyinde birkaç milimetrelik bir boşluk bırakır. Cıvatalar bu boşluğu kapatır, çünkü bakır esner ve bir M12 cıvatanın 10 mm barayı bükmekte zorluğu yoktur. Olan şey şudur: bağlantı artık bir eğilme ön yükü taşımaktadır, yüzey boyunca temas basıncı artık düzgün değildir ve etkin temas alanı çizimdeki alandan küçüktür.

Bu kozmetik değil, bir sıcaklık artışı sorunudur. Bağlantı direncini gerçek temas alanı belirler ve IEC 61439 kapsamında sınırlar çıplak bakır baralar için 105 K artış, dış iletkenlerin bağlanması için tasarlanmış terminallerde ise 70 K'dir. Kavis üzerinden cıvatalanmış bir bağlantı, hayata tasarımın varsaydığından daha az temas alanıyla başlar ve ısıl çevrimlerle daha fazlasını kaybeder. Tasarım bağlantı noktasında zaten akım taşıma kapasitesi sınırına yakınsa, o pay harcanacak bir pay değildi.

Delik konumu bunun üzerine biner. Yanal kavisli bir bara delik düzenini bir eğri üzerinde taşır, dolayısıyla kusursuz delinmiş bir düzen bile düz bir eşleşme barasına göre kaymıştır. Cıvatalar geçer, çünkü geçme delikleri cömerttir. Bağlantı yine de ön gerilmelidir. Kalınlık toleransı üçüncü yönde birikir: faz başına lamine dizide dört bara, her biri toleransın alt ucunda olduğunda toplam dizi yüksekliği değişir; dolayısıyla sıkma cıvatası boyu ve mesafe parçası yükseklikleri de değişir. Bu hesabı sahada değil, standart konfigürasyon başına bir kez yapın.

Doğrultmanın gerekçelendiği durum

Artık kavis ya da burulma, düzeneğin bir bağlantıyı ön gerilmeye sokmadan soğurabileceğini aştığında ya da bağlantı yüzeyi düzlemselliğinin kendisi şartname dışında kaldığında doğrultun. Baralar rafta daha güzel görünsün diye değil.

En sık yanlış yapılan kısım işlem sırasıdır. Malzemeyi delmeden önce düzeltin. Delinmiş bir baranın düzeltilmesi, zaten var olan deliklerin çevresindeki gerilmeyi yeniden dağıtır, bara kenarına yakın delikleri bozabilir ve sert temperli malzemede bir sonraki ısıl çevrimden sonra yeniden ortaya çıkan yeni bir artık gerilme alanı bırakabilir. Merdaneli düzeltme gerilmeyi yeniden dağıtır; silmez.

Bu da doğrultmayı, mantıklı bir proses rotasında son çare hâline getirir. Düzeltilmiş malzemeyle başlayın, delme ve kesme makinesinde zımba takımlarını keskin ve doğru boşluklu tutun, delik düzenini işi dağıtacak biçimde sıralayın, makine izin veriyorsa makastaki bıçak eğim açısını düşürün ve kanadın çizimde yazan yere oturması için bükme istasyonunda geri yaylanmayı telafi edin. Bu şekilde üretilen baraların doğrultmaya nadiren ihtiyacı olur.

Gerekli olduğu yerde, montaj tezgâhındaki bir tokmağa bırakmak yerine kendi kabul ölçümü olan bir proses adımı olarak tanımlayın; şu anda bu işin büyük bölümü orada yapılıyor ve hiçbiri kayda geçmiyor.