Onlarca yıldır taşlama, 45 HRC'nin üzerindeki sert malzemeler için varsayılan bitirme işlemi olmuştur. Rulman yatakları, dişli milleri ve hidrolik makaralar gibi bileşenler, sıkı toleranslar ve pürüzsüz yüzey kalitesi elde etmek için taşlandı. Bununla birlikte, kübik bor nitrür takımlarla donatılmış modern CNC torna tezgahları zorlayıcı bir alternatif sunmuştur: sert tornalama. Bu işlem sertleştirilmiş çeliği ve diğer zor malzemeleri daha sonra taşlamaya gerek kalmadan keser. Ancak sert tornalama evrensel bir alternatif değildir. Nerede taşlamadan daha iyi performans gösterdiğini ve nerede yetersiz kaldığını anlamak, uygun maliyetli üretim için kritik öneme sahiptir.
Sert tornalama basit bir prensiple çalışır: CBN veya seramik uçlu sert bir torna, 58 HRC veya daha yüksek bir değere kadar sertleştirilmiş bir iş parçasından malzemeyi çıkarır. Proses, artı veya eksi 0,0002 inç toleranslara ve 0,4 mikron Ra'ya kadar yüzey kalitesine ulaşabilir. En önemli avantajları hız ve esnekliktir. Sert tornalama döngüsü genellikle taşlama süresinin yarısından daha kısa sürede tamamlanır çünkü malzemeyi çok daha yüksek oranlarda çıkarır. Kurulum basittir ve aynı makine omuzlar, yüzler ve alttan kesmeler dahil birden fazla parça özelliğini işleyebilir. Taşlamanın aksine, özel bir soğutma sıvısına veya taşlama işlemine gerek yoktur. Birçok mağaza için bu, daha düşük takım maliyetleri ve daha az makine aksama süresi anlamına gelir.
Öte yandan taşlama, aşırı hassasiyet ve yüzey bütünlüğü için altın standart olmaya devam ediyor. İyi ayarlanmış bir silindirik taşlama, artı veya eksi 0,00005 inçlik toleransları tutabilir ve 0,1 mikron Ra'nın altında ayna yüzeyler elde edebilir. Taşlama aynı zamanda sapmaya yatkın ince duvarlı parçalar için gerekli olan daha düşük kesme kuvvetleri de üretir. İşlem, yüzeyde genellikle yorulma ömrü açısından yararlı olan artık basınç gerilmeleri yaratır. Ancak taşlama daha yavaştır, tekerleğin sık sık temizlenmesini gerektirir ve yüksek basınçlı soğutma sıvısıyla yönetilmesi gereken önemli miktarda ısı üretir.
Sert tornalama ve taşlama arasındaki karar çeşitli uygulama sınırlarına bağlıdır. Parça geometrisi ilk filtredir. Sert tornalama, sürekli çaplı miller, halkalar ve diskler gibi basit dönme geometrileriyle öne çıkar. Darbe kuvvetleri seramik parçaları kırabileceğinden, frezeler veya kama kanalları gibi kesintili kesimlerle mücadele eder. Özel olarak tasarlanmış silici uçlarla kesintili sert tornalama mümkündür ancak takım ömrü önemli ölçüde düşer. Taşlama, her bir aşındırıcı taneciğin küçük bir kesim alması nedeniyle kesintileri zarif bir şekilde ele alır.
Tolerans gereklilikleri başka bir sınır çizmektedir. Bir baskı 0,0001 inç dahilinde yuvarlaklık veya 0,2 mikron Ra'nın altında yüzey kalitesi gerektiriyorsa taşlama daha güvenli bir seçimdir. Sert tornalama bu sınırlara yaklaşabilir ancak kesici uç aşınması, tezgah sıcaklığı ve malzeme tutarlılığı gibi süreç değişkenleri daha fazla risk doğurur. 0,0003 inç veya daha kaba toleranslar için sert tornalama tam kapasiteye sahiptir ve genellikle daha ekonomiktir.
Parti büyüklüğü ekonomik kesintiyi etkiler. Aynı parçaların yüksek hacimli üretimi için, otomatik tekerlek bileme çevrimleriyle taşlama son derece verimli hale gelir. Bununla birlikte, elli ila beş yüz parçadan oluşan küçük ila orta partiler için sert tornalama, işleme süresini ortadan kaldırır ve hızlı değişime olanak tanır. Atölyeler sert tornalamayı özellikle cazip buluyor çünkü bir torna tezgahı aynı kurulumda hem yumuşak hem de sert tornalama işlemlerini yürütebiliyor.
Malzeme özellikleri önemlidir. Sert tornalama, tutarlı sertliği 50 ila 65 HRC arasında olan çeliklerde en iyi sonucu verir. Aynı zamanda bazı takım çelikleri ve yüzeyi sertleştirilmiş alaşımları da işler. Taşlama, seramik, karbürler ve ısıya dayanıklı süper alaşımlar da dahil olmak üzere neredeyse her türlü sert malzeme üzerinde çalışır. Inconel 718 veya Stellite gibi malzemelerin sert tornalanması mümkündür ancak kesici uç aşınması hızla hızlanır.
Yüzey bütünlüğü hususları bazen seçimi zorlar. Sert tornalama, ısı ve plastik deformasyon nedeniyle işlenmiş yüzeyde artık çekme gerilmeleri üretir. Uçak iniş takımı veya motor milleri gibi güvenlik açısından kritik bileşenler için bu çekme gerilimleri çatlak oluşumunu teşvik edebilir. Taşlama, basınç gerilimleri oluşturacak şekilde ayarlanabilir, ancak yanlış yapılırsa taşlama yanıkları daha da kötü hasara neden olabilir. Proses sonrası denetim gereklilikleri sıklıkla yöntemi belirler.
Termal yönetim başka bir sınırdır. Sert tornalama, öncelikle talaşta ısı üretir ve iş parçasını nispeten soğuk bırakır. Taşlamada ise ısının büyük bir kısmı iş parçası yüzeyine aktarılır ve metalürjik hasarı önlemek için dikkatli bir soğutma sıvısı uygulanması gerekir. Isıya duyarlı bileşenler için sert tornalamanın doğal bir avantajı vardır.
Atölye deneyiminden pratik bir kural ortaya çıktı. Sertliği 50 ile 62 HRC arasında, toleransları artı veya eksi 0,0003 inç olan ve parti büyüklükleri beş yüz birimin altında olan basit silindirik parçalar için sert tornalama genellikle taşlamadan daha uygun maliyetlidir. 0,1 inç'in altındaki ince duvarlar, kesintili kesimler, 0,00015 inç'in altındaki aşırı yuvarlaklık gereksinimleri veya 65 HRC'nin üzerindeki malzemelerin tümü taşlamaya işaret eder. En verimli mağazalar yalnızca tek bir süreci seçmezler. Her iki yeteneği de korurlar ve her birini güçlü yönlerinin hakim olduğu yere uygularlar. Sert tornalama güçlü, yüksek verimliliğe sahip bir alternatiftir ancak hassasiyetin en ileri noktasında taşlamanın yeri doldurulamaz olmaya devam etmektedir. Bu sınırları anlamak, üreticilerin kaliteden ödün vermeden çevrim sürelerini kısaltmasına olanak tanır.
