TurkCADCAM.net > Yeni Ürün Tasarım, Geliştirme, CAD/CAM/CAE ve İmalat Teknolojileri

Günümüzde tarım ve diğer insan iş gücü gereksinimini azaltmak ve seri imalata yani fabrikasyona geçebilmek için makineler ve bu makineler için takım tezgahları tasarlanmıştır. Diğer makine sanayi ve otomotiv sanayinden sonra tarım makineleri imalatında da kullanılmaya gereksinim duyulmuştur. Bu tasarımcıların amacı başta da değindiğimiz gibi insan gücünü daha hızlı, güvenilir ve verimli aletlerle değiştirmek olmuştur. Uzun yıllar bu tezgahlarda köklü bir değişiklikler olmamıştır. Ama sürekli bir gelişme kaydedilmiştir. Çağımız bilgisayar teknolojisine bürünmesi, metal kesme işlerinde bir çağ açmış olmaktadır. Bu olay genellikle "Bilgisayar Destekli Nümerik Kontrol" olarak isimlendirilir. Kısa adlandırılması ise CNC' dır. Bu tür takım tezgahları diğer sanayi kollarından sonrada tarım makineleri sanayine sıçramış ve üreticileri bu tezgahlara yatırıma sevk etmiştir. Bu sayede tarım makineleri sanayi Avrupa standartlarına yaklaşma eğilimi göstermiş ve imalatta seri, hatasız üretime başlanmıştır. Bu çalışmamızda CNC 'nin tanıtılması, tezgah çeşitleri ve programlama tekniklerine değinilecektir.

Nümerik kontrol fikri II. Dünya savaşının sonlarında ABD hava kuvvetlerinin ihtiyacı olan kompleks uçak parçalarının üretimi için ortaya atılmıştır. Çünkü bu tür parçaların o günkü mevcut imalat tezgahları ile üretilmesi mümkün değildi. Bunun gerçekleştirilmesi için PARSONS CORPORATION ve MIT (Massachusetts Institute of Tecnnology) ortak çalışmalara başladı. 1952 yılında ilk olarak bir CINCINNATTI-HYDROTEL freze tezgahını Nümerik Kontrol ile teçhiz ederek bu alandaki ilk başarılı çalışmayı gerçekleştirdiler. Bu tarihten itibaren pek çok takım tezgahı imalatçısı Nümerik Kontrollü tezgah imalatına başladı. İlk önceleri NC takım tezgahlarında vakumlu tüpler, elektrik röleleri, komplike kontrol ara yüzleri kullanılıyordu. Ancak bunların sık sık tamirleri hatta yenilenmeleri gerekiyordu. Daha sonraları NC takım tezgahlarında daha kullanışlı olan minyatür elektronik tüp ve yekpare devreler kullanılmaya başlandı. Bilgisayar teknolojisinde ki hızlı gelişmeler Nümerik Kontrollü sistemleride etkilemiştir. Artık günümüzde NC tezgahlarda daha ileri düzeyde geliştirilmiş olan entegre devre elemanları, ucuz ve güvenilir olan donanımlar kullanılmıştır. ROM (Read Only Memory) teknolojisinin kullanılmaya başlanılmasıyla da programların hafızada saklanmaları mümkün oldu. Sonuç olarak bu sistemli gelişmeler CNC' nin (Computer Numerical Control) doğmasına öncülük etmiştir. CNC daha sonra torna, matkap vb. takım tezgahlarında yaygın olarak kullanılmaya başlandı.

Bilgisayarlı Nümerik Kontrol de (Computer Numerical Control) temel düşünce takım tezgahlarının sayı, harf vb. sembollerden meydana gelen ve belirli bir mantığa göre kodlanmış komutlar yardımıyla işletilmesi ve tezgah kontrol ünitesinin (MCU) parça programını edebilen sistemdir.

Bilgisayarlı Nümeik Kontrol de tezgah kontrol ünitesinin kompütürize edilmesi sonucu programların muhafaza edilebilmelerinin yanında parça üretiminin her aşamasında programı durdurma, programda gerekli olabilecek değişiklikleri yapabilme, programa kalınan yerden tekrar devam edebilmeve programı son şekliyle hafızada saklamak mümkündür. Bu nedenle programın kontrol ünitesine birkez yüklenmesi yeterlidir. Programların tezgaha transferleri delikli kağıt şeritler (Punched Tapes), Manyetik Bantlar (Magnetic Tapes) vb. veri taşıyıcılar aracılığıyla gerçekleştirilir.

CNC takım tezgahların dan önce NC takım tezgahlarına özetleyip CNC tezgahlarını anlatmaya geçeceği Nümerik Kontrol (NC) metal ve diğer tür malzemelerin talaş kaldırmak suretiyle işlenmesinde kullanılan her türlü takım tezgahında yaygın olarak uygulanmaktadır. Bu tezgahlardan bazıları şunlardır:

Bütün NC takım tezgahlarının kendilerine özgü kapasite, operasyon yetenekleri ve bir takım karakteristik özellikleri vardır. Bu nedenle tezgahın sahip olmadığı hiçbir işleme özelliği o tezgaha yaptırılamaz.

NC takım tezgahlarında hafıza bulunmadığından bu tür tezgahlarda blok verileri sıra ile okunur ve işleme konulur. Bir iş parçasının imalatı esnasında tezgahın kontrol ünitesi (Machine Control Unit) bir bloktaki bütün verileri okur ve tezgahta gereken işlem operasyonlarını yerine getirir. Operasyonlar tamamlandıktan sonra bir sonraki bloka geçirilir. Bu işlem sırasıyla program sonuna kadar devam eder.

Parça programları standart kağıt şerit üzerindeki yer ve diziliş şekillerine göre farklı nümerik (sayısal) ve alfa nümerik (alfa sayısal) değer ve anlamları vardır.

CNC takım tezgahlarının fiziksel tasarım ve konstrüksiyonların NC tezgahların aynıdır. Ancak NC takım tezgahlarında yapılmaları pratikte mümkün ve ekonomik olmayan bir dizi fonksiyonel özellikler bu tür tezgahlara ilave edilmiştir.

Her sistemde olduğu gibi CNC tezgah ve sistemlerinin avantajları yanında bazı dezavantajları mevcuttur. Bunlar şunlardır;

Günümüzde endüstrinin talaşlı imalat adını verdiğimiz bölümü CNC' nin en yaygın biçimde kullanıldığı alandır. Bugünkü CNC'nin doğmasına da bu alanda karşılaşılan problemlerin sebep olduğu yukarıda açıklanmıştı. Üç eksenli bir freze tezgahı ilk kez 1952 yılında çalıştırıldığında bu tezgah o günkü bazı imalat problemlerinin çözümünü sağladığı için çok mükemmeldi. Freze tezgahlarına uygulanan bu sistemler daha sonra torna, taşlama vb. takım tezgahlarına da uygulandı. Günümüzde imalatın yapıldığı hemen hemen her alanda CNC kullanılmaktadır.

Nümerik kontrollü torna tezgahlarda genelde X ve Z ekseni olmak üzere iki temel eksen vardır. Bu tür takım tezgahlarında pek çok profil tornalama işlemlerinin yapılabilmesi için doğrusal interpolasyon (Linear Interpolation) ve eğrisel interpolasyon (Circular İnterpolation) işlem özelliği yeterlidir. Ayrıca devir sayısı ve kesici değiştirme, ilerleme hızının belirlenmesi vb. fonksiyonlara sahiptirler.

İşleme kapasiteleri daha geniş olan CNC torna tezgahlarında eksen sayıları 3 yada daha fazla olabilir. Üçüncü eksen tezgah taretinin eksen hareketi olabilir. Özellikle endüstriyel tip CNC torna tezgahlarında (Industrial type CNC lathes) tezgahın yapısal direncini artırmak, daha hassas imalatı gerçekleştirebilmek ve çıkan talaşları kesme bölgesinden uzaklaştırabilmek için yapısal ayrıntılarında bazı dizayn değişiklikleri yapılmıştır. (Şekil A-1)

CNC Freze tezgahları operasyon yeteneklerinin çeşitliliği bakımından işleme merkezlerinden sonra en çok işlem kabiliyetine sahip olan tezgahlardır. (Şekil B-2) Bu tür tezgahlar en az 3 olmak üzere 4-5 ve daha fazla eksende işlem yapabilme özelliklerine sahiptir. Bu tezgahların bütün çeşitleri sürekli iz kontrol (Continuous Paht Control) ile donatılmıştır. Otomatik kesici değiştirme (Automatic Tool Change) kolaylıkları bir başka özellikleridir. Kesici telafisi (Tool Compensation) özellikle eğrisel frezeleme işlemlerinde ve kalıpçılıkta büyük kolaylık sağlar.

Üç boyutlu (3 Dimension) iş parçalarının ideal profil ve optimum özellikte işlenmeleri başarıyla gerçekleştirilir. Kullanılan kesiciler, uçları radyuslu ve yüksek kesme hızına sahip sert maden ve titanyum kaplı uçlardır. (Şekil B-3)

Bu tür CNC tezgahları noktasal hareket (Point to Point) ve sürekli iz kontrolü (CPC) ile donatılmıştır. Böyle kompleks ve çok sayıda operasyonlara sahip iş parçalarının imalatları bir bağlamada gerçekleştirilir. (Şekil C-1)

CNC matkap tezgahları (Şekil D-1) işlem fonksiyonları bakımından konvansiyonel türlerinden çok farklı değildir. Başlı başına CNC matkap tezgahı olarak değil küçük kapasiteli düşey işleme merkezi olarak tasarlanırlar. Tezgah tablasının hareketleri X ve Y eksenleri, kesicinin hareketi ise Z ekseni doğrultusundadır.

Bu tür tezgahlarda pek çok olasılıklar söz konusudur. (Tabla sabit kesicinin bağlandığı başlık koordinat eksenlerinde hareket edebilir. Birden fazla tezgah mili ve tablası bulunabilir.) Özellikle basit frezeleme, delme ve delik büyütme işlemlerinde çok kullanışlıdırlar.

DELME OPERASYONLARINDA İŞLEM BASAMAKLARI:
Kesici alet delinecek hedef noktanın X ve Y koordinatlarına gönderilir. Hedef noktaya ulaşıldığında kesici iş parçası yüzeyine emniyetli bir mesafeye (Clearance Height) kadar süratle yaklaşır. İş parçasının delinme işlemine başlanır. Eğer delik derinse kesici bir miktar geri çıkarılarak talaşlar boşaltılır ve tekrar delme işlemine devam edilir. Delme işlemi bitiminde kesici süratle parça dışına çıkarılır. Kesici bir sonraki delik için belirlenen koordinatlara gönderilir. CNC matkap tezgahlarında ayna görüntü (Mirror Image) ve tekrar (Repeat) döngüleri çok yaygın olarak kullanılır. Ayna görüntü için gerekli olan X ve Y koordinat değerleri girilir. Tekrar döngüsünde, tekrar sayısı ve işlemin uygulanılacağı X ve Y koordinat tanımlamaları yapılır. Böylece program bir hayli kısaltılmış olur. Farklı kesici boyutları ile ilgili değerlerin tezgah kontrol ünitesinin ilgili birimine kesici uzunluk telafisi (Tool Length Compensation) olarak girişleri yapılır. Otomotik kesici değiştirme (ATC) kolaylığı ile fazla sayıda kesici kullanımında imalata büyük bir hız kazandırılır.

Silindirik ve düzlem taşlama işlemlerinde yüksek hassasiyet ve yüzey kalitesi elde edilmesi gerekir. Bu nedenle özellikle teknolojik bakımdan Nümerik Kontrolün temel felsefesine çok uygundur. Ne yazıktır ki bu alanda NC kullanımı son yıllarda olmuştur. Taşlama ile ilgili bazı özel problemlerini başarı ile çözümleyen imalatçı firmalar Nümerik Kontrolü imalatları ile bütünleştirerek kendi NC sistemlerini geliştirmişlerdir. (Şekil E-1)

Torna ve freze tezgahlarında kullanılan standart kontrol tasarımları taşlama tezgahlarında kullanışlı değildir. Bu nedenle taşlama tezgahlarının kontrol sistemlerinde diğer tür tezgahlardan farklı çözümlere ihtiyaç vardır. Bunlar ;Bazan 0. 1 mikrona varan yüksek hassasiyet. Çok geniş bir ilerleme hızı alanı. İlerleme hızları 0. 02 mm/dak. İle 60 m/dak. arasında değişir. Taşlama işlemleri ile ilgili özel taşlama döngüleri (Canned Grinding Cycles) . Kademeli ilerleme artışı, bekleme, salınım, rutin, taş bileme vb. bu döngülere örnektir. Otomotik kesici telafisinin zımpara taşının bilenmesinden sonra yapılması. Doğrusal (Linear) ve eğrisel (Circular) interpolasyon hız kesilmeden yapılmalı. Herhangi kontur sapmalarında zımpara taşının bilenmesi. Programa sonradan yapılacak veri girişleri ve düzeltme işlemlerinin kolaylıkla yapılabilmesi. Taşlama tezgahlarında kullanılan kesici miktarı fazla olmadığı için telafi işlemi daha basittir.

CNC Pres ve zımbalı delicilerle konum değiştirmeler iki eksenli sürekli iz kontrolü şeklinde ve yüksek değerlerde yapılır. Programlanabilen kurs ilerlemesi sac malzemelerin kalınlıklarına göre değiştirilebilir. Genelde bu tezgahlarda imal edilen parçalar benzerdir. Bu nedenle program hafızaları geniş ölçüde kombine ve tekrarlanabilir programlama yeteneklerine sahiptir. (Şekil F-1)

Zımbalı delicilerde zımba şekilleri basitten kompleks profillere kadar değişik işlem yapabilecek özelliklere sahiptir. Bunun için yaygın olarak kullanılan zımbalar standartlaştırılmış ve hazır olarak bulunabilir. Yine bu tür tezgahların zımba uçlarının otomatik olarak değiştirilme özellikleri de vardır. Zımba taretlerinin en yaygın olarak kullanılan 36 istasyonlu olanlardır. Bilgisayar yardımı ile imal edilecek parçalar ve sac plakalar üzerine yerleştirilir. Böylece en az fire verebilecek şekilde optimum parça yerleşimi sağlanır. Parçaların taşınmaları ve tezgaha sürülme işlemi, mamül ve artık parçaların uzaklaştırılmaları programlı taşıyıcılar yardımıyla yapılır.

Nümerik Kontrollü Nokta Kaynak Makineleri (Numerical Controlled Spot-Welding Machines) son yıllarda özellikle otomotiv endüstrisi alanında uygulamaya konulmuştur. Parçaların transfer hatları üzerinde kaynaklanması manuel kaynaklamaya göre büyük bir başarıyla gerçekleştirilir. Karmaşık geometriye sahip parçaları seri ve istenilen tamlıklarda kaynaklanır.

Program ilk parçanın yapımıyla düzenlenir ve tekrarlanır. Bu işlem 'Playback' tekniği olarak isimlendirilir. Yani kaynak yapılacak parçanın her bir kısmı manuel olarak ayarlanır ve klavye aracılığı ile hafızaya girişi yapılır. Böylece yardımcı koordinat hesaplamaları da ortadan kalkmış olur. CNC nokta kaynak makinelerinin pek çoğu CNC kaynak hattıyla şebekelendirilir. İşlem esnasında hafızadan gerekli olan kaynak programı çağrılır ve kaynak işlemi yapılır.

Bu makinelerdeki CNC temelde operasyon kontrolünden çok makine kontrolüdür. Oksiasetilen, plazma yada lazer kesicilerde işlemi yapan başlık tezgah milidir. Eğer bu başlıklar yerine bir kaynak torku takılırsa CNC kaynak makinesi elde edilir. Kaynak işlemlerinde robot kullanımı en başarılı ve yaygın olan uygulamadır.

Yüksek verim ve hassasiyetinden dolayı CNC günümüzde her türlü imalat sisteminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Otomatik kesici değiştirme özellikleriyle de otomasyonda büyük ölçüde kolaylık ve zaman tasarrufu sağlar.

Günümüzde CNC 'nin kullanıldığı tezgah çeşitleri yalnızca yukarıda bahsedilenler değildir. Ancak bunlar en yaygın olarak kullanılanlardır. Bunların dışında CNC 'nin kullanıldığı tezgah türleri:

Belirli peryodik aralıklarla tezgah ve ekipmanlarının gözden geçirilmesi işlemine BAKIM denir. CNC takım tezgahlarında kullanılan elektronik devre elemanları konvansiyonel tezgahlarda kullanılanlarla kıyaslandığı zaman fazla sayıda oldukları görülür. Elektronik elemanlar için titiz kullanım ve sağlıklı çalışma ortamları gerekir.

Tezgah ve sistemlerinin bu kadar gelişmelerine paralel olarak bakım ve onarımları ile ilgili bazı kolaylıklar da geliştirilmiştir. Tezgahta meydana gelebilecek herhangi bir arıza (Motorun aşırı yüklenmesi, yağlamanın yetersizliği, filtrelerin pis oluşu, aşırı ısınmalar vb.) anında tezgah kontrol panelinde sinyal yada mesaj şeklinde operatöre bildirilir.

Her konuda olduğu gibi bakım konusunda da insiyatif operatöre bırakılmıştır. En kısa zamanda bakımın yapılması ve olumsuzlukların giderilmesi gerekir. Aksi halde böyle bir tezgahta her hangi bir programı çalıştırarak parça imalatı mümkün değildir.

Daha öncede belirtildiği gibi CNC sistemleri pahalı sistemler olduğu için meydana gelebilecek arızalar anında tespit edilip giderilmelidir. Aksi halde arızalar büyük boyutlara ulaştığında giderilmeleri hem masraflı olacak hem de tezgahın imalat dışı kalması sonucu üretimde önemli aksamalar meydana gelecektir.

Arızaların kısa sürede tespitinde hata teşhisi (Fault Diagnosis) yöntemi uygulanır. Bu teşhiste tezgah kontrol ünitesinin yönelteceği sorulara cevaplar verilir. Operatörün vereceği cevaplara göre arıza kontrol ünitesi tarafından belirlenir.

Genelde CNC tezgahlarında oluşan arızalar toz, aşırı yağ, rutubet ve ısı gibi basit nedenlerden kaynaklanır. Ayrıca titreşim gibi benzer nedenlerle devre elemanlarının bağlantı yerlerinde gevşemeler olabilir. Bu bağlantıların kontrol edilerek uygun konumda takılmaları çoğu kez yeterlidir.

Konum ölçme sistemlerinin hassas yüzeyleri yağlanmış yada tozlanmış olabilir. Genellikle bu kısımların temizlenmeleri arızaların giderilmesi için yeterlidir. Bu nedenle mekanik çarpma, kırma, yakma vb. zarar vermeler dışındaki arızalar çok basit olan toz alma ve temizleme işlemleri ile giderilir.

Yukarıda açıklanan nedenlerden dolayı CNC tezgahlarının bulundukları ortamların temizliği son derece önemlidir. Tezgahın eksen hareket bölgeleri temiz ve yeterince yağlı bulunmalıdır. Gerektiğinde açılıp temizlikleri yapılmalı aksi halde en basit nedenlerle tezgahın uzun süre hizmet dışı kalması kaçınılmazdır. Günümüzde bakım iki seviyede yapılır;

Her iki seviyedeki bakım bu alanda uzman olan teknik elemanlar tarafından yapılmalıdır. Bu kişiler;

CNC tezgahlarındaki koruyucu bakım konusunda da en a diğer tür bakımlarda olduğu kadar azami dikkat gösterilmelidir. Çünkü yapılacak olan basit ihmal ve hatalar tezgahın sağlıklı çalışan elemanlarının hizmet dışı kalmalarına sebep olur.

CNC takım tezgahlarında en sık karşılaşılan arızalar ve bulundukları bölgeler şunlardır.

CNC tezgahlarının sağlıklı çalışabilmeleri için yüksek derecede temizliğe sahip çevre koşullarına ihtiyaç vardır. Tezgah imalatçısı firmalar tarafından önerilen ideal çalışma ortamı koşulları;

Eğer tezgahın çalışma ortam koşulları bu standart değerlere uymuyorsa imalatçı firma bakımla ilgili yükümlülükleri yerine getirmeyebilir.

CNC tezgahlarında bakım yapılması gereken sistemlerden bir diğeri yağlama sistemin sağlıklı çalışmasına bağlısıdır.

En sık yapılan bakım işlemi periyodik süreleri dolduğunda yağların değiştirilmesi, eksilen yağların tamamlanması ve filtrelerin temizlenmesi yada değiştirilmesidir. Tezgahın kapalı iç sistemleri ile ilgili elemanların yağlama işlemleri otomatik olarak yapılır. Bazı küçük boyutlu eğitim amaçlı CNC tezgahlarında kayıt-kızak sistemlerinin yağlanmaları manuel olarak yapılır.

Yağlamada dikkat edilecek bir nokta da aşırı yağlamadan kaçınmaktır. CNC tezgahlarında aşırı yağlama yağ israfı ile birlikte özellikle hassas elektronik devre elemanlarının dış yüzeylerini kaplar, sağlıklı çalışmalarını engeller. Bu nedenle eksilen yağların tamamlanmasında kesinlikle seviye çizgileri aşılmamalı.

BİLYALI MİL VE KAYIT-KIZAK KISIMLARININ KORUNMASI:
CNC takım tezgahlarında kullanılan hareket iletme elemanlarından olan bilyalı miller (Ball Screws) ile kayıt-kızak sistemleri kapalı muhafazalar içine alınmıştır. Bu muhafazalar vinylex yada spiral koruyuculardır. Bunlar tablanın hareketlerine göre açılıp kapanabilir özelliklere sahiptir.

HİDROLİK VE PNÖMATİK EKİPMANLARIN BAKIMI:
Yukarıda belirtilen elemanlarda olduğu gibi hidrolik ve pnömatik ekipmanlarında bakımlarının periyodik aralıklarla yapılması gerekir. Genellikle bu elemanlar basınçlı kuvvet uyguladıkları için sürekli çalışma basınçlarının ideal değerlerde olup olmadığı kontrol edilmeli, varsa arızalar giderilmelidir. Aksi halde tezgah, operatör ve çevrede çalışanlar için büyük tehlike oluştururlar. Pnömatik tezgah aynasının iş parçasını yeterince sıkmadığını, kesicilerin emniyetli takılmadıklarını ve sonuçta olabilecek kazaları tahmin ediniz.

CNC tezgahlarının en önemli özelliklerinden birisi çok yüksek talaş kaldırma debilerine sahip olmalarıdır. Bu tezgahlarda, bu işlemleri yapabilecek takımların olması oldukça inanılmaz görülmektedir. Buna bir sanayiden daha az olan ayarlama süresini ve yaklaşık beş saniye süren otomatik takım değiştirme işini de eklersek, üretim mühendislerinin neden nümerik kontrollü işlemede en can alıcı konunun takımlar olduğunu düşünmelerini daha iyi anlarız.

TAKIM MALZEMELERİ:
Küçük çaplı delik delme, kılavuz çekme, raybalama, punta deliği ve kama kanalı açma gibi işlemlerde yüksek-hız çeliği (HSS) takımlar kullanılmasına rağmen, CNC ile işlemede, genellikle sinter karbür (Karbit) takımlar kullanılmaktadır.

Bu tezgahlarda kullanılacak takımlarda aranan fiziksel özelliklerin başında, 600°C'ye kadar çıkabilen metal kesme sıcaklığındaki malzemenin sertliği ve tokluğu gelmektedir. Yüksek- hız çelikleri, sinter karbür'den daha tok olmasına karşın onun kadar sert değildir. Bu nedenle, bunlar yüksek hızlardaki talaş kaldırma tekniklerinin şartlarını yerine getirebilecek yeni karbür türlerinin geliştirilmesi için yoğun araştırmalar yapılmaktadır. Yapılan bu araştırmaların ne kadar başarılı olduğunu anlayabilmek için, CNC tezgahlarını çalışırken izlemek yeterlidir.

TAKIM KONTROLÜ:
Pahalı olan CNC tezgahlarının verimli kullanımı, oldukça metodik takım kullanımı yaklaşımını gerektirir. Tezgahtaki orijinal veya yedek takımın parça programındaki takıma karşılık gelmesi gereklidir. Bu nedenle programlamada çalışan kişiler arasında yakın bir işbirliği sağlanmalıdır.

Takımların bileme yöntemleriyle iyileştirilmesi oldukça fazla dikkat ister. Uzun süreli yüksek hızlarda talaş kaldırma işleminin verimi, tam bir takım geometrisini gerektirir. Takım kontrol sistemi;

Takımlar kullanılmadıklarında, ağır-iş çelik raflarında tanım kartlarıyla birlikte depolanmalıdır. Depolanan takımlar özel iş veya genel amaçlı olabilir. Hangisi olursa olsun, bu takımlar boyutsal özellikleri, uygulamaları vs. içeren bilgileri ile belirlenmelidir. Aynı zamanda hem parça programcısına hem de operatöre referans sağlayacak şekilde, mevcut takımların listesinin çıkarılması oldukça faydalıdır. Takım listesi genellikle takım kütüphanesi olarak adlandırılır.

Herhangi bir iş bağlama düzeneği aşağıdaki şartları yerine getirmelidir.

Geleneksel tezgahlarda denenmiş, kullanılmış bir çok iş bağlama düzeneği vardır; mengene, ayna, pens bunların en bilinen örnekleridir ve bunlar nümerik kontrollü tezgahlarda da kullanılmaktadır. Bu iş bağlama düzenekleri, mekanik, hidrolik veya pnömatik olarak çalışabilir. Mekanik olarak çalışanlar, iş paçasının yüklenmesi ve sıkılmasında el becerileri gerektirir. Bu nedenle, hidrolik ve pnömatik sıkma özellikle de ikincisi tercih edilir.

Hidrolik ve pnömatik sıkma, tezgah kontrol ünitesi tarafından elektronik olarak kolaylıkla kontrol edilir ve hızlı bir çalışma ve düzgün sıkma basıncı sağlar. Bu çeşit geleneksel iş bağlama düzenekleri;dikdörtgen, köşeli, hegzagonal gibi üniform şekilli stok malzemesi veya iş parçasının işlenmesinde daha uygundur.

Düzensiz şekiller, bazen pnömatik veya hidrolik sıkılama düzenlemeleriyle birlikte özet tasarlanmış kolaylıklar ile geleneksel işlemeye uyarlanabilir. Genel bir uygulama olarak, iş parçası işleme sırasında hareket etmeyecek şekilde pozitif olarak yerleştirilmelidir. Her iki durumda, iş parçası sabit çenelere karşı yerleştirilmiştir. Herhangi bir işleme sürecinde iş parçasının hareket olanağı, emniyetle ilgili nedenlerle istenmez.

Nümerik kontrollü işleme sürecinde de az olsa iş parçasının hareket etmesi problemi olabilir. Bunun anlamı, iş parçası boyutu işleme sırasında sürekli izlenmediğinden, iş parçasının boyutsal hassasiyetinin kaybolmasıdır.

CNC tezgahı kullanarak parça işlemek için parçanın NC programını yapmak ve bu programdaki komutlara göre tezgahı çalıştırmak gereklidir.

3. Operasyon planı ve resme göre parça programı yazılır. Program delikli şerit, kaset veya diskete kaydedilir. Bunların olmadığı durumda yazılan kağıtta kalır.

4. Program direk kablo bağlantısı ya da elle tuşlayarak tezgahın kontrol ünitesinin hafızasına aktarılır.

Tezgahı çalıştırmak için CNC üniteye verilen komutlara PROGRAM denir. Programda verilen komutların sırasına göre takımlar hareket eder, yardımcı fonksiyonlar çalışır.

Yukarıda görüldüğü gibi programların başında PROGRAM NUMARASI bulunmaktadır. Program numarası O harfi ile birlikte 4-rakamlı bir sayıdan meydana gelmiştir ve programların birbirlerinden ayıredilmesine yarar.

Hafızaya yüklenebilecek program sayısı kullanılan kumanda ünitesine ve hafızanın kapasitesine bağlıdır.

Bir blok diğerlerinden BLOK SONU KODU (işareti) ile ayrılır.Blok sonu kodu için (E.O.B.=End of the block) " ; " işareti kullanılır. Ancak bu işaret bazı normlarda değişmektedir.

Blok numarası, bloklar için sadece referans numaralarıdır. N harfi ve 4-rakamlı bir sayıdan meydana gelmiştir.Blok numaralarının parça işleme sırası üzerinde herhangi bir etkisi yoktur. Bundan dolayı blok numaraları ardışık (düzenli), karmaşık veya aynı numara birkaç kez kullanılmış olabilir. Hatta blok numarası kullanılmayabilir. Blok numarasının kullanılmasının amacı; programda komutla istenilen bloğa atlama yapılabilmesi ve bloğun aranabilmesidir.

1. Hafızada blok numarası aratmadan önce program numarası kontrol edilmelidir.

2. Bir programda aynı blok numarasına sahip iki ya da daha fazla blok varsa sadece ilk önce bulunan bloğun işlemleri yapılır, daha sonraki bloklar işlenmez.

Aynı işlemler bir programın değişik yerlerinde aynen tekrarlanıyorsa ALT PROGRAMLAR (SUBPROGRAM = SUBROUTINE) kullanılır.

Alt programın başında ana programda olduğu gibi O harfi ve 4 rakamlı sayıdan meydana gelmiş bir program numarası, sonunda ise ALT PROGRAM SONU KOMUTU olan M99 bulunur. Ana programda işlemler yapılırken M98 P--ALT PROGRAM ÇAĞIRMA KOMUTU okununca, alt programların işlemleri yapılmaya başlanır. Alt program işlenip bitirilince M99 komutu ile ana programa dönülür. Ana programın işlemlerine kalındığı yerden devam edilir.

Bu komut ile P alt program numarası çağrılır.Alt program Q numaralıbloktan itibaren işlenmeye başlanır.Alt program L defa işlendikten sonra ana programa dönülür.Burada P değerine birşey yazılmazsa, ana programdaki alt program çağırma bloğundan sonra gelen blok numarası alt program numarası olarak alınır.

Alt program sonunda bu komut kullanılırsa, ana programdan blok numarası P olan bloğa dönülür.

Bu komut ana program içerisinde kullanılırsa, ana programda P numaralı bloğa dönülür.

V- Bir alt program işlenirken başka bir alt program çağrılabilir. Aşağıda görüldüğü gibi dördüncü kademeye kadar alt program çağırmak mümkündür.

Koordinat kelimeleri (X, Y, Z) CNC tarafından koordinat sistemlerinin tanımlanmasına yarayan ve takımların, eksenler boyunca ilerlemesini sağlayan komutlardır. Koordinat kelimeleri, eksenlerin adreslerini bildiren harfler ile ilerlemenin yön ve miktarını bildiren sayılardan meydana gelmiştir.

Tezgahı Mutlak Sıfır Noktası, Tezgahın üzerinde imalatçısı tarafından seçilmiş sabit bir noktadır. Tezgahın mutlak sıfır noktasını orijin (baçlangıç) alan koordinat sistemine, Tezgah koordinat sistemi denir. Ayrıca CNC Tezgah üzerinde Referans Noktası denilen standart bir nokta tanımlanmıştır. Referans noktasının, mutlak sıfır noktasına göre uzaklıkları, tezgah imalatçıları tarafından her makine için ayrı ayrı Tezgah Parametreleri ile belirtilmiştir.

a) Elle referans noktasına gönderme işlemi, tezgah kumanda şalteri, referansa gitme (Zero Return) modunda (konumunda) eksen tuşlarına basılarak yapılır.Genellikle tezgaha enerji verilip çalışmaya başlanacağı zaman kullanılır.

kumanda ünitesi tarafından tanınmış olur. Bu tanıma tezgahın enerjisi kesilinceye kadar devam eder. Yani Reset veya iş parçası koordinatlarının tanımlanması gibi işlemlerle değişmez.

Genellikle tezgahın mutlak sıfır noktası ile referans noktası farklı noktalardır.

Parçanın teknik resminin koordinatlarını kullanılarak hazırlanan program komutları ile kontrol ünitesi takımları hareket ettirir. Bunun sonucunda da iş parçası teknik resme göre işlenir. Ancak iş parçasınn doğru işlenebilmesi için her iki koordinat sisteminin çakışması ya da arasındaki farkın tesbit edilmesi gereklidir.

CNC Tornalarda, iş parçası koordinat sistemi genellikle iki şekilde seçilebilir:

1) İş parçasının koordinat sisteminin sıfır noktası, tezgahın ayna yüzeinde olabilir. Yani aynanın (iş milinin) merkezi x = 0.0, aynanın alın yüzeyi ise z = 0.0 alınır

2) İş parçasının koordinat sistemlerinin sıfır noktası olarak aprçanın alın yüzeyi alınır. Yani ayna merkezi X = 0.0, iş parçasının finiş işlenmiş alın yüzeyi Z = 0.0 alınır.

Parçanın teknik resmi çizilirken CNC Tornaların çalışma mantığı düşünülmelidir. Programlama sırasında tüm bilgiler teknik resim üzerinden alınacağından bu çok önemlidir. Bu nedenle resim çizilirken aşağıdaki kurallara uyulmalıdır.

1. İş parçasının teknik resmi üzerinde, ölçme ve toleranslara uygun bir koordinat sistemi sıfır noktası belirlenmelidir. Bu nokta yukarıda anlatıldığı gibi iş parçasının alın ya da arka yüzeyinde olmalıdır. Ölçüm kolaylığı için kısıtlayıcı bir durum yok ise finiş işlenmiş alın yüzeyinin alınması uygundur.

2. İş parçası üzerindeki tüm koordinat noktaları (ölçülerin değiştiği noktalar) tesbit edilmelidir.

3. İş parçasının koordinat sistemi sıfıra göre tüm ölçüler, resim üzerinde gösterilmelidir.

4. Resim üzerinde ölçülendirme yapılırken tolerans bindirmelerinin hesaplanması gereklidir.Yani toleransı bulunan iki uzunluk ölçüsünün toplam değeri gösterildiğinde, her iki telorans değeri göz önüne alınmalıdır.

5. CNC Tezgahın özelliklerine göre, açı ve radyüslerin (dairesel işlemlerin) başlangıç-bitiş noktalarının koordinatları hesaplanmalıdır. Tezgahların kontrol ünitesindeki isteğe bağlı ilave fonksiyonlar (daha önce incelenen) bu ihtiyacı doğurmayabilir.

Eksenleri hareket ettirmek için ölçü komutlarında iki tip koordinat değeri kullanılmaktadır. Bunlar Mutlak ve Artımsal koordinat değerleridir.

EN UYGUN CNC TEZGAH SEÇİMİ KONUSUNDA TAVSİYELER
(Bu bölüm, yazarın 08-04-2004 tarihinde TurkCADCAM grubuna gönderdiği bir mesajdan derlenmiştir)

CNC Tezgahların bütün bu olumlu özelliklerinin yanısıra çeşitlerinin ve özelliklerinin fazlalığı nedeniyle seçiminin yapılması ayrıca bir önem taşımaktadır.

İdeal tezgah seçiminin yapılması ile yatırımcı elindeki mali kaynakları düşündüğü üretim için en verimli şekilde kullanılmış olacaktır. Böylece yapılan yatırımlar kendisini kısa sürede amorti edecek ve yeni yatırım imkanları doğacaktır.

İdeal bir CNC Tezgah seçimi için göz önüne alınması gereken hususlar aşağıda sıralanmıştır:

1- Üretilmesi düşünülen parçaların çeşitliliği, üretim sayıları, istenilen hassasiyet ve üretim zamanları dikkate alınmalıdır. CNC Tezgahlar yukarıda bahsedildiği gibi orta kapasiteli, operasyon adedi yüksek, çeşitli parçaların üretiminde verimlidir. Yani operasyon adedi az ve üretim sayısı çok fazla olan parçaların üretiminde klasik tezgahlar, özel tezgahlar ya da transfer tezgahlarla arasında imalat süresi açısından fark olmaz. Hatta bazı parçalarda CNC Tezgahlar üretim süresi bakımından daha yavaş kalabilir. CNC tezgahların en büyük özelliği, klasik tezgahlarda el yeteneği ve dikkat isteyen, ayar zamanı yüksek, operasyon adedi fazla olan parçaların imalatında kullanılmasıdır.

2- CNC tezgahlar özellikleri ve kapasiteleri bakımından çok çeşitlidirler. Bu nedenle her türlü parçanın işlenmesi için mutlaka bir CNC tezgah vardır. Ancak tezgah seçiminde önemli olan tezgaha uygun olan parçaların imalatını düşünmek, yani seçilecek tezgahta bir çok parçanın işlenebilir olmasıdır.

3- CNC tezgahların kalitesi ve bu kalitenin devamlılık süresi yani kısacası tezgahın ömrü çok önemlidir. Tezgahın ömrü içerisinde yapılan üretimlerin katkısıyla tezgah kendisini amorti ettiği gibi yeni yatırımlara da olanak sağlamalıdır.

4- Tezgahın teknolojik ömrünün uzun olması yani yüksek teknolojiyi içermesi ya da yapılacak ilavelerle bu teknolojiyi yakalaması mümkün olmalıdır.

5- Tezgah seçiminde satıcı firmanın eğitim, teknik, arıza ve bakım servisi desteği ve de yedek parça temin imkanı da dikkate alınmalıdır.

6- Tezgahta üretimi düşünülen parçaların, alımdan önce zaman etütlerinin (imalat sürelerinin tesbiti) yapılması da parça maliyet analizlerinin yatırım maliyetine oranının belirlenmesinde faydalı olacaktır.

7- Tezgah seçiminde üretimi yapılacak parçalara göre ve operasyon kolaylığı sağlayacak teçhizat ve özel aksesuarların tesbiti de çok önemlidir.

CNC Tezgahlarda standart olan ekipmanların haricinde isteğe bağlı birçok teçhizat ve aksesuarlar vardır. Bunların seçimi ancak işlevlerinin ve faydalarının bilinmesiyle ideal olarak yapılabilir. Bu ilaveler kontrol ünitesi ile ilgili fonksiyonlar ve tezgaha ait aksesuarlar olmak üzere genel olarak iki grupta toplanabilirler...

Başa dön