Çapraz kamalı haddeleme yöntemiyleküresel parça üretimi yapan makinanıntasarımı ve prototip imalatı
Design and prototype production of the machine producingball spare parts with cross wedge rolling method
Yazar: OKTAY YÜCEL
Danışman: PROF. DR. CEM SİNANOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada; Çapraz Kamalı Haddeleme (ÇKH) yöntemiyle özel form verilmiş kalıp
vasıtasıyla iş parçası üretimi yapan bir makinenin tasarım ve imalatı yapılmıştır.
Makinenin tasarımında, sistematik tasarım metodu kullanılmıştır.
Geleneksel üretim yöntemlerine göre birçok avantajı bulunmasına karşın ÇKH yöntemi,
karmaşık kalıp tasarımı ve yorucu deneme süreçleri nedeniyle endüstride fazla tercih
edilmeyen, kullanım alanı gerektiği kadar gelişmemiş bir yöntemdir.
Tasarım aşamasında öncelikle sistemin sınırlandırmalarının belirlendiği tasarım
şartnamesi oluşturulmuştur. Şartnameye göre tasarım; 13 mm çapında küre şeklinde bir
parçayı üretebilecek nitelikte tanımlanmıştır. Bu sınırlar çerçevesinde hareket oluşumu
ve iletimi aşamaları belirlenerek bu aşamalar ile ilgili 6 adet farklı çözüm alternatifi
türetilmiştir.
Oluşturulan 6 adet alternatif, maliyet, ergonomi, emniyet vb. kriterlere göre
değerlendirilerek en yüksek puana erişen 1 ve 5 numaralı alternatifler uygun çözüm
olarak belirlenmiştir. Bu iki alternatif kendi içinde değer profil diyagramına göre
avantajlı ve dezavantajlı yönleri kıyaslanarak 1 numaralı seçeneğin sistem için en uygun
çözüm olduğuna karar verilmiş ve tasarım bu çözüme göre gerçekleştirilmiştir.
Şekillendirilecek parçaya ön ısıtma işlemi uygulanmayacağı için deney çubukları
yumuşak ve kolay şekillendirilebilir bir malzeme olan kurşundan üretilmiştir. Bu
nedenle şekillendirme merdaneleri Ç1040 malzemeden imal edilmiş ve ısıl işlem
uygulanmamıştır.

İki kademeli redüktörle 41 d/d‟ ya düşürülen dönüş hızı merdanelere açısal esneklik
sağlayan şaftlar ile iletilerek şekillendirme işlemi gerçekleştirilmiştir. Deney çubukları
ile yapılan çalışmalar sonucunda 13 mm çapında küresel şekilli parçalar üretilmiştir.
Bu çalışma kapsamında tasarımı geliştirilecek ve imal edilecek ÇKH sistemi ile bu
alanda yapılacak çalışmalara katkıda bulunmak ve çarpan etkisi ile bu sistemin
tanınmasını ve kullanılmasını sağlamak hedeflenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Haddeleme, Çapraz Kamalı Haddeleme, Sistematik Tasarım

Abstract:
In this study; The design and manufacture of a machine that produces workpieces by
means of a specially formed mold by cross-wedge rolling method. Systematic design
method is used in the design of the machine.
Although there are many advantages compared to traditional production methods, the
cross-wedge rolling method is a method which is not preferred much in the industry due
to its complex mold design and exhausting trial processes, and its usage area is not
developed as required.
At the design stage, first of all, the design specification was determined in which the
limitations of the system were determined. Design according to specification; Defined
to produce a spherical piece with a diameter of 13 mm. Within the framework of these
limits, motion formation and transmission stages were determined and 6 different
solution alternatives related to these stages were derived.
Created 6 alternatives, cost, ergonomics, safety and so on. The alternatives numbered 1
and 5 which reached the highest score were determined as the appropriate solution. By
comparing the advantageous and disadvantageous aspects of these two variants with
respect to the value profile diagrams, it was decided that variant 1 was the most suitable
solution for the system and the design was realized accordingly.
Since the part to be shaped is not preheated, the test sticks are made of lead which is a
soft and easily formable material. Therefore, the forming rollers are made of Ç1040
material and no heat treatment is applied.

Forming process is realized by transmitting the rotational speed reduced to 41 rpm with
two-stage gearboxes with shafts providing angular flexibility. 13 mm diameter spherical
shaped pieces were formed as a result of the studies performed with the test rods.
In this study, it is aimed to contribute to the studies in this field with the cross wedge
rolling system to be developed and manufactured and to ensure the recognition and use
of this system with multiplier effect.
Keywords: Rolling, Cross Wedge Rolling, Systematic Design