Türkçe
CNC Nedir?
CNC, Computer Numeric Control ifadesinin baş harflerinden alır. İş gücü gerektiren, tekrarlanması sürekli olan iş ve uygulamaları kolaylaştırmak, maliyet ve kalite avantajı yakalamak üzere tasarlanmıştır. Özellikle, artan ihtiyaçlarının üretilmesi; parça sayısı ve çeşitlerinde yükseliş getirirken, ekonomik olması beklentilerini de beraberinde getirmiştir.
CNC Nasıl Çalışır?
İhtiyaç olan parça, yeni nesil üç boyutlu katı model programlarında tasarlanır. CAD adı verilen bu tasarımda, üzerine kullanım amacına yönelik her detay yerleştirilir. Bu katı model, ölçüsel bütün detayları içerir.
Cad data, bilgisayar ortamından G ve M kodları halinde, makinanın anlayacağı yapması gerekenler listesi haline getirilir. CAM data adı verilen bu dönüşüm, bilgisayar nümerik kontrollü makinamızın; kontrol ünitesine aktarılır.
Şimdi sıra, hammaddenin problar ile çalışma alanının belirlenmesine geldi. Workpiece ofset yani çalışma alanı belirleme denilen bu uygulama, hammaddenin nerede olduğu, CNC için tespit edilmiş ve programın nereden başlayacağı tanımlanmıştır.
Hammaddeden son mamule dönüşü sağlayacak işleme süreci artık başlamıştır. Programa, işleme özelliklerine uygun kesici takımlar seçilmiş ve tanımlanmıştır. Takımın nereye gideceği, ne kadar işleyeceği artık G kodları halinde tanımlanmıştır. Tezgah işlevlerini açan M kodları da aktif hale getirilir. Artık hangi takımın nereleri ve ne ölçüye kadar işleyeceği hazırlanmış ve program CNC tezgaha hareket ettirmektedir.
Ve işleme başlar, ilk kontrolden sonra seri imalat CNC tezgahta devam eder. Bu süreçte sadece yıpranan takım değişimi ve ölçüsel kontrol süreçleri yapılır ve kayıt edilir.
Program sonunda CNC makine referans alanına çekilir, parçanın değişimi için alarm devreye girer, tekrar parça bağlanır, program tekrar başlaması için start verilir, döngüsel olarak aynı program parçaları işleye devam eder.
CNC Ne İşe Yarar, Ne Üretir?
Döküm, çelik, paslanmaz, alüminyum, plastik ve sair hammaddelerin her işlev için talaş kaldırılarak işlenmesini CNC makinalar sağlar. Kullanım alanı çok geniş olan CNC ile neler üretildiğine dair malzeme ve sektör çeşitleri arttırılabilir.
Örneğin, herkesin bildiği araba üretiminden bahsedecek olursak, ortalama bir araç, yaklaşık olarak otuz bin adet parçadan oluşur. Bu parçaların hemen hemen hepsi, CNC kökenli makinalarda direkt ya da endirekt üretilmesi sağlanmaktadır. Yüksek adet ve yüksek hassasiyet istenen bu parçalar, CNC tezgahlarda uygun maliyet, yüksek tekrarlama oranı ve uygun kalitede üretilmesi sağlanmaktadır.
CNC’nin Kullanıldığı Başlıca Sektörler
-
Havacılık
-
Savunma
-
Otomotiv
-
Medikal,dental
-
Mobilya
-
Yedek parça
-
Genel Mühendislik
-
Enerji
-
İnşaat, maden, sondaj
CNC Makine Türleri Nelerdir?
Bilgisayar destekli nümerik kontrole sahip bu makinalar temel olarak iki çeşide ayrılır:
-
Kesici Takımın Döndüğü Makinalar (Freze Makineleri)
-
İşlenecek Parçanın Döndüğü Makineler (Torna Makinaları)
1- Kesici Takımın Döndüğü CNC Makinalar
Kesici takımın döndüğü ve işlenecek parçanın sabit durduğu tipteki CNC makineler, genel tabirle freze olarak adlandırılır. İşleme merkezi ve beş eksen gibi kendi içerisinde de çeşitlere ayrılan bu makina türünün üretim çeşitliliği alanı oldukça geniştir.
-
Dik İşleme Merkezi: İş milinin tezgah tabanına dik olarak döndüğü makine tipidir.
-
Yatay İşleme Merkezi: İş milinin yatay olarak konumlandığı, parça tablasının 360 derece dönebildiği makine tipidir.
-
Beş Eksen: Beş eksen olarak adlandırılan, klasik eksen adetlerinin üzerinde hareket ve işleme kabiliyetine sahip tezgahlardır.
İş milinin bağlı olduğu kafa ve tabla bağımsız olarak dönebilir, konum alabilir ve işleme sırasında vektörel olarak hareket edebilir. Parça tek bağlamada bitirilmeye çalışılır, bu sayede yüksek konum ve ölçü toleranslarının yakalanması daha da kolay hale gelir.
Freze CNC Makinalarda İşleme Nasıl Yapılır?
Sabit halde olması gereken işlenecek ham madde, mengene, bağlama aparatları, kule ve sair ekipmanlar ile makina tabanına sabitlenir.
CNC özelliğinde freze makinalarda, talaş kaldırma kabiliyetiyle işleme özelliğine sahip kesici takımlar, farklı tür ve özellikteki takım tutucu vasıtası ile CNC makinanın, takıma devir verdiği kısım olan iş miline bağlanır. Spindle adı verilen bu ünite RPM birimi cinsenden, devir alır ve kesici takımı döndürerek parça üzerine doğru götürür.
Cam olarak adlandırılan, bilgisayar destekli bu programlar, makinayı koordinat ve işlev olarak yönlendirir. Takım, belirlenen ilerleme miktarında fiziksel olarak hammaddeye temas sağlayarak, talaş kaldırma işlemine başlar.
Nihai olarak hammaddenin belirlenen şekle gelmesi için farklı takımlar devreye girer ve işleme son hale kadar devam edilir.
CNC freze makinalarında kullanılan kesici takımlara örnekler:
2- İşlenecek Parçanın Döndüğü CNC Makineler
Kesici takımın sabit ve işlenecek parçanın döndüğü tipteki CNC makineler, torna olarak adlandırılır. Kendi içerisinde genel başlıklar altında farklı işlevsel özelliklere sahip çeşitler vardır.
-
Yatay Torna Makineleri: Genel olarak iki eksendir, ayna ve puntadan oluşan bu CNC makine tipi, yuvarlak parçaların işlenmesinde kullanılır. Ayrıca C ve Y eksenli çok daha işlevsel çeşidi de mevcuttur. Kayar otomat adı altında, yüksek adet ve küçük parçaların işlenmesinde kullanılan makine çeşidi de mevcuttur. Hammadde sürücü ile sürülür ve ciddi manada seri üretim özelliğine sahiptir.
-
Dik Torna Makinaları: Yatay torna özellikleri vardır. Sadece ayna tabandadır ve daha büyük ebada sahip parçaların üretilmesinde kullanılır.
CNC Torna Makinalarda İşleme Nasıl Yapılır?
Ham madde, CNC torna makinasının aynasına bağlanır. Parça uzun ise, dayama işlevini yerine getiren punta ile, yuvarlak parçanın merkezine dayanır ve sabitleme sağlar. Daha da uzun ile gezer yada sabit ara yatak kullanılarak, ham maddenin sehim yapması ve sallanması engellenir.
İşleme takımları, işlenecek parçanın özelliğine göre seçilir ve CNC makinanın kalemlik ve turret kısmına yerleştirilir. İşleme takımları, parça üzerinde çapa değdirilerek ya da makine üzerinde bulunan hassas problar ile, işleme takımlarının ölçüsü alınır ve CNC makinada tanımlanır. Bu sayede takımların doğru başlangıçtan, hedef olan noktaya doğru gitmesi sağlanır.
Cam programı devreye girer, takımları sıradan çağırarak, tanımlanan işleme ölçülerini ve detaylarını işlemeye başlar.
CNC torna makinalarında kullanılan bazı torna kater çeşitleri:
CNC Makinalarda Verimlilik ve Robotlaşma
CNC tezgahların, işlemede olmadığı zamanlara boş zaman adı verilir. Bu ne kadar fazla ise verimlilik o kadar düşer ve CNC makinadan alınması planlanan gelir de düşer.
Boşta geçen zamanının düşürülmesi, CNC makinanın parça bağlama süresini azaltmak, talaş tahliyesin yapacak uygun konveyör kullanmak, takımı içi soğutma sağlayacak makinalar ve takımlar tercih etmek, boşta çalışma sürerlerini azaltacak ve uygun işleme programı tedariği sağlayacak CAD-CAM programları seçmek, CNC makinalarının amacına ulaşmasında daha da yardımcı olmak demektir.
Robot teknolojisinin CNC makinalara entegre edilebilir. Sökme ve takma yapabilen, bir sonraki parçayı hazırlayan, çapak alan, hatta ölçüm sağlayan robotik uygulamalar CNC tezgahların daha da verimli çalışmasını sağlar. CNC makina ve robot kolu, entegre olacak şekilde programlanabilir, hatalar ve kayıplar azalacak şekilde çalışabilir.
Yazar: Akif Koray KÖKSAL, Msc. Mec. Eng. MBA.
Yazarın LinkedIn Hesabı: https://www.linkedin.com/in/akif-koray-k%C3%B6ksal-6a7522218/
