Kesme Hızı ve Devir Hesaplama (Torna, Freze, Matkap)

Torna, freze ve matkapta devir sayısı doğrudan ayarlanmaz; kesme hızı seçilir, devir ondan türetilir: n = 1000 · V_c / (π · D). Kesme hızını malzeme ve takım belirler, ilerlemeyi takımın çapı ve istenen yüzey kalitesi. Hesaplayıcı üçünü birlikte verir: devir, tabla ilerlemesi, talaş debisi ve yaklaşık güç. Aşağıdaki malzeme tablosu başlangıç aralığıdır; takım üreticisinin kataloğu bağlayıcıdır.

Kesme hızı → devir → ilerleme

İşlem

Malzeme

Takım

Kesme hızı V_c (m/dk)

Çap D (mm) — tornada iş parçası, frezede/matkapta takım

Diş sayısı z (freze)

İlerleme f (mm/dev) — frezede diş başına f_z (mm/diş)

Talaş derinliği a_p (mm)

Yanal kesme a_e (mm, freze)

Kesme boyu L (mm) — süre için

Tezgâh en yüksek devri (dev/dk)

n = 1000·V_c/(π·D) • tornada V_f = f·n, frezede V_f = f_z·z·n, matkapta V_f = f·n • talaş debisi Q: torna a_p·f·V_c, freze a_p·a_e·V_f/1000, matkap π·D²/4·V_f/1000 (cm³/dk) • güç P ≈ Q·k_c/60 000 (kW, Kienzle, h = talaş kalınlığı). Malzeme veya takım değiştirince V_c önerilen aralığın ortasına çekilir; elle değiştirebilirsin.

Malzemeye göre kesme hızı tablosu (başlangıç değerleri)

Aralıklar genel takım kataloglarının kesiştiği banttır: düşük uç kaba işleme / zayıf bağlama / eski tezgâh, yüksek uç ince işleme / kaplamalı takım / rijit tezgâh. Kaplamalı karbürde (TiAlN) üst sınır yukarı çekilebilir; kesintili kesmede ve ince, uzun parçalarda aşağı inilir.

Malzeme	V_c HSS (m/dk)	V_c karbür (m/dk)	k_c1.1 (N/mm²)
Yapı çeliği (S235, S355, St37/52)	25 – 35	150 – 250	1.800
Islah çeliği (C45, 42CrMo4, 16MnCr5)	15 – 25	120 – 200	2.100
Sertleştirilmiş çelik (45–60 HRC)	— (HSS uygun değil)	60 – 120	3.000
Östenitik paslanmaz (304, 316)	10 – 18	80 – 160	2.300
Gri dökme demir (GG25 / EN-GJL-250)	20 – 30	120 – 250	1.100
Küresel grafitli dökme demir (GGG40–60)	15 – 25	100 – 200	1.400
Alüminyum alaşımları (6061, 7075, AlSi)	100 – 250	300 – 1000	700
Bakır, pirinç, bronz	50 – 100	200 – 500	900
Titanyum (Ti-6Al-4V)	8 – 15	40 – 80	1.700
Nikel esaslı süper alaşım (Inconel 718)	5 – 8	20 – 40	2.600
Mühendislik plastikleri (POM, PA, PEEK)	100 – 300	300 – 800	400

k_c1.1 = 1 mm talaş kalınlığında özgül kesme kuvveti (N/mm²); güç hesabında gerçek talaş kalınlığına göre Kienzle bağıntısıyla düzeltilir (k_c = k_c1.1 · h^−m_c). Sertleştirilmiş çelikte HSS kullanılmaz; karbür, CBN veya seramik gerekir.

Devir tablosu (torna, freze, matkap) — çap ve kesme hızına göre dev/dk

Tezgâh başında hızlı bakış için: satırda çap, sütunda kesme hızı. Tezgâhın en yüksek devrini aşan değerlerde devir sınırlanır ve gerçek kesme hızı düşer (küçük çaplı takımlarda sık görülür).

Çap D (mm)	Kesme hızı V_c (m/dk) → devir n (dev/dk)
Çap D (mm)	20	30	60	120	200	300
3	2.122	3.183	6.366	12.732	21.221	31.831
4	1.592	2.387	4.775	9.549	15.915	23.873
5	1.273	1.910	3.820	7.639	12.732	19.099
6	1.061	1.592	3.183	6.366	10.610	15.915
8	796	1.194	2.387	4.775	7.958	11.937
10	637	955	1.910	3.820	6.366	9.549
12	531	796	1.592	3.183	5.305	7.958
16	398	597	1.194	2.387	3.979	5.968
20	318	477	955	1.910	3.183	4.775
25	255	382	764	1.528	2.546	3.820
32	199	298	597	1.194	1.989	2.984
40	159	239	477	955	1.592	2.387
50	127	191	382	764	1.273	1.910
63	101	152	303	606	1.011	1.516
80	80	119	239	477	796	1.194
100	64	95	191	382	637	955
125	51	76	153	306	509	764
160	40	60	119	239	398	597
200	32	48	95	191	318	477

İlerleme nasıl seçilir?

Torna: kaba işleme f = 0,3–0,6 mm/dev, ince işleme 0,08–0,2 mm/dev. Yüzey pürüzlülüğü ilerlemenin karesiyle büyür: R_a ≈ f² / (31 · r_ε) (r_ε uç yarıçapı). 0,8 mm uçla Ra 1,6 µm için f ≈ 0,2 mm/dev. Ayrıntı: yüzey pürüzlülüğü tablosu.
Freze (karbür parmak freze, diş başına): Ø3–6 mm 0,02–0,05; Ø8–12 mm 0,05–0,10; Ø16–25 mm 0,10–0,20 mm/diş. Yüzey frezesinde 0,10–0,30 mm/diş. Küçük çapta fazla ilerleme takımı kırar, az ilerleme ise sürtünmeyle sertleştirir (özellikle paslanmazda).
Matkap (HSS): Ø3–6 mm 0,08–0,15; Ø8–12 mm 0,15–0,25; Ø16–25 mm 0,25–0,35 mm/dev. Derin delikte (L > 3D) ilerleme %20–30 düşürülür, talaş boşaltma (peck) eklenir.

Hesap nereden gelir?

Kesme hızı, takım kesici kenarının malzeme üzerindeki çevresel hızıdır: V_c = π · D · n / 1000 (D mm, n dev/dk, V_c m/dk). Tornada D iş parçasının o andaki çapıdır — çap küçüldükçe sabit devirde kesme hızı düşer; CNC'de bu yüzden sabit kesme hızı (G96) kullanılır. Frezede ve delmede D takım çapıdır. Güç tahmini Kienzle yaklaşımıyla yapılır: özgül kesme kuvveti k_c, talaş kalınlığı h azaldıkça artar; tezgâh gücünün %80'ini aşan değer kaba paso derinliğinin düşürülmesi gerektiğini gösterir.

Saha kuralı: yeni bir malzeme-takım çiftinde tablonun alt değerinden başla, talaş rengine ve sese göre yükselt. Çelikte kahverengi–mor talaş kesme hızının üst sınırına yakın demektir; mavi talaş ve takımda yığıntı (BUE) hız düşük ya da soğutma yetersiz demektir.

Sık sorulanlar

Devir hesaplama formülü nedir?

n = 1000 · V_c / (π · D). Örnek: 200 m/dk kesme hızı, 50 mm çap → n = 1000·200/(3,1416·50) ≈ 1.273 dev/dk. Tersine, elindeki devirden kesme hızı: V_c = π·D·n/1000.

Tornada çap değiştikçe devir değişir mi?

Evet. Sabit devirde çap küçüldükçe kesme hızı düşer; 100 mm'den 20 mm'ye inen bir alın tornalamada hız beş kat azalır. CNC tornada G96 (sabit kesme hızı) bunu otomatik düzeltir; konvansiyonel tezgâhta kademe değiştirilir.

HSS ile karbür arasında kesme hızı neden bu kadar farklı?

HSS yaklaşık 600 °C üzerinde sertliğini kaybeder; karbür 900–1000 °C'ye kadar dayanır. Kesme sıcaklığı hızla büyüdüğünden karbür 4–8 kat daha yüksek hızda çalışabilir. Kaplamalar (TiN, TiAlN) bu sınırı biraz daha yukarı çeker.

Küçük çaplı frezede tezgâh devri yetmiyor, ne yapmalı?

Ø3 mm karbür frezeyle 200 m/dk için 21.000 dev/dk gerekir; 6.000 dev/dk'lık tezgâhta gerçek hız 57 m/dk'ya düşer. Bu durumda ilerleme, gerçek devire göre (f_z·z·n) yeniden hesaplanır; aksi hâlde diş başına talaş aşırı büyür ve takım kırılır.

Güç hesabı ne kadar güvenilir?

Kienzle yaklaşımı ±%20–30 bandında bir tahmindir; takım geometrisi, aşınma ve soğutma etkisi dahil değildir. Tezgâh seçiminde ve kaba paso derinliğini belirlemede yeterlidir; kesin değer için takım üreticisinin hesaplayıcısı kullanılır.

Talaşlı imalatta takım ömrü, yüzey kalitesi ya da kırılan takım sorunu mu var?

Malzeme–takım–parametre uyumu için ön değerlendirme ücretsiz: parçayı, malzemeyi ve mevcut parametreleri bir paragrafla anlat, nereden başlayacağını söyleyeyim.

Teklif al →