Ürün - Uygulama > 07-09-2005 (Üçgen Yazılım) Unigraphics NX3 içerisinde kaba ve finiş operasyonlarına yönelik yüksek hızda işleme (HSM) için bulunan birçok özellik sayesinde 0.001mm ve daha düşük toleranslarla işleme yapılabilmektedir:

Yüksek Hızda İşleme Kavramı:

Türkiye'de son yıllarda oldukça artan bir işleme teknolojisi olan Yüksek Hızda İşleme yeni gibi görünmesine karşın aslında başlangıcı 1920'lere dayanmaktadır.1924 yılında Dr. Carl Salomon tarafından bulunup 1931 yılında da patenti alınmıştır. İlerleyen yıllarda da Amerikan Hava Kuvvetleri tarafından geliştirilmeye başlanmıştır.

Yüksek hızda işleme, genel olarak freze takımlarıyla, yüksek devir ve ilerlemelerle işleme yapmaktır. Bu işleme tekniği geniş pasolar ve büyük takımlarla talaş kaldırma yerine düşük pasolar ve küçük takımlarla işleme yapılmasına olanak tanır. Birim zamanda kaldırılan talaş miktarı daha az olmasına karşın toplam süreçte işleme sürelerinin %30, hatta daha da fazla kısalmasını sağlamaktadır. Aynı zamanda polisaj işlemine bile gerek duyulmayacak şekilde yüzey kalitelerinin de elde edilmesini sağladığı da görülmektedir.

Kaliteli, yüksek alaşımlı ve serleştirilmiş çeliklerin işlenmesinde uygun olarak kullanılabilir (60-63 HRC). Bu kadar yüksek sertlikteki çeliklerin işlenmesinde takım seçimi çok önemlidir.

Uygulama alanı olarak dövme kalıpları, plastik kalıpları, şişirme kalıpları, grafit ve bakır elektrot işleme, otomotiv, havacılık ve uzay sanayi örnek gösterilebilir.

Yüksek hızda işleme yapabilmek için gerekli olan en önemli unsurların başında bu işe uygun bir tezgâh ve yüksek hızda frezelemeye uygun takım yolu üretebilecek bir CAM programı gelmektedir.

Tezgâhta aranacak özellikler ise:

• Yüksek termal stabilite, rijit bir yapıya sahip olması ve titreşimlerin minimum olması,
• Tezgâha veri akışının kesintisiz olarak sağlanabilir durumda olması (Flash bellek ya da tezgâh üzerinde bulunan sabit disk yardımıyla).DNC kullanılacak ise aktarım hızının (Baud Rate) kontrol ünitesinin kodları işleme hızından yavaş olmaması,
• Tezgâhın kontrol ünitesinde gelişmiş look-ahead özelliğinin bulunması (Super-GI, HPCC vs.),
• Özellikle formlu yüzeylerin işlemesinde yüzeye en yakın geometrinin hızlı ve doğru biçimde elde edilebilmesi için NURBS özelliğinin kullanılabilir durumda olması ve CAM programının buna uygun NC kod üretebilmesi,
• Min 10000 rpm Spindle devri
• Min 22 kW Spindle gücü
• Programlanabilir ilerleme olarak 40-60 m/dak
• 90 m/dak'a yakın rapid hız.
• 1-20 ms satır işleme hızı
• Spindle içerisinden hava/soğutma sıvısı verebilme

Unigraphics NX ve Yüksek Hızda İşleme:

NX/CAM, işlevsellik olarak yüksek hızda işleme tekniklerine uygun takım yolları üretebilmekte ve 0.001mm ve daha düşük toleranslarla işleme yapabilmektedir. Unigraphics NX içerisinde kaba ve finiş operasyonları için yüksek hızda işleme için birçok değişik özellik bulunmaktadır.

Trochoidal İşleme Yöntemi:

Yüksek Hızda İşleme için en önemli özellik kaldırılan talaş hacmini sabit tutmaktır. Kaldırılan talaş hacmini sabit tutabilmek için NX/CAM kaba işlemelerde Trochoidal Cutting seçeneği sunmaktadır.

• Sabit talaş kaldırma oranı sağlar. Yüksek hızda işleme yapabilmek için bu çok önemlidir. Kaldırılan talaş hacminin sabit olduğu düşünülerek yapılan takım ömrü hesabı çok daha gerçeğe yakındır.
• Takım yolları arasındaki geçiş hareketleri dairesel olduğu için iş miline binen yük azalır.
• Değişken trochoidal yan adımlar sayesinde köşeler ve dar bölgeler daha kolay ve efektif işlenir.

Köşelerde Yavaşlatma Ve Köşe Yuvarlatmaları:

Yüksek hızda işleme yaparken dikkat edilmesi gereken en önemli konulardan birisi de keskin ve ani hareketlerden kaçınmaktır. Takım yüksek hızlarla kesim yaparken oluşabilecek ani hareketler hem tezgâha hem de takıma zarar vermektedir. Bundan kaçınmak için keskin köşeli takım yollarına yuvarlatma ve yavaşlama verebilmelidir. Çoğu tezgâhta köşelerde yavaşlama seçeneği kontrol ünitesinin ek bir özelliği olmasına karşın, eski tezgâhlarda bulunmamaktadır. Bu durumda ise devreye CAM yazılımı girmektedir.

• Köşelerde yavaşlatma yaparken de ayarlanabilecek parametreler şunlardır:
• Yavaşlatmanın köşeden ne kadar geride başlayacağı
• Hangi hız değerine inileceği
• Belirlenen hız değerine kaç adımda inileceği

İşleme Toleransları

Intol/Outol

Özellikle finiş operasyonlarda düşük toleranslarla çalışmak gereklidir.
0.001mm tolerans verildiği taktirde takım yolunun hesaplama süresi uzayacaktır ancak elde edilecek olan yüzey kalitesi çok artacaktır. Kullanılacak değerin en fazla 0.005 olması önerilir.
Bu kısımda Intol için 0.00 (sıfır), Outol için ise 0.005 değeri de kullanılabilir.

Contour Area / On Part Takım Yolu

Özellikle yüzey finişi işlemelerinde kullanılan "On Part" takım yolu parçanın tüm yüzeyleri üzerinde eşit yan adım aralığı ile birlikte sabit talaş kaldırma oranı ve homojen bir yüzey finişi sağlar.

Z-Level Plus (Gap Machining)

Standart Z-level işlemelerine ek olarak yataya yaklaşılan bölgelerde de ek takım yolları oluşturur. Bu operasyonun kullanım yerleri:

• Bazı parçalarda tek seferde finiş atmak için kullanılabilir.
• Homojen stok sağlayabildiği için yarı finiş operasyonlarında kullanılabilir.

Surface Area - Helical Drive Method

Yine finiş işlemlerinde kullanılan yöntemlerden biri olan Surface Area yönteminde Drive Method olarak Helical seçildiği taktirde seçilen yönde takım hiç kalkmadan helisel bir kesim yapabilmektedir.

CAM Sisteminden Beklenenler

Machining Data Library - Kesme Metodu Veritabanı

Yazılımın, kullanıcının teorik ve pratik, tecrübeye dayalı elde etmiş olduğu bilgilerini girebileceği, programın belirli iş parçası, takım malzemesi ya da seçilen metoda göre hız, kesme derinliği gibi bilgiler alabileceği bir kütüphanesinin bulundurması gerekmektedir. Bu özellik otomasyon sağlamakta çok iyi bir çözümdür. NX/CAM kullanıcıya sadece işlemek istediği parçanın malzemesini, takımın malzemesini ve kaba, yarı finiş ya da finiş metotlarından birini seçmesi halinde:

• İş Milinin Devri
• Kesme Hızları
• Kesme Derinliği
• Yan Adım

gibi parametreleri otomatik olarak verebilmektedir.

Yüksek Hızda Kesim Yaparken Bilinmesi Gereken Temel Noktalar:

1. Sabit Talaş Hacmi - Kaldırılan talaş hacmini sabit ya da sabite çok yakın hale getirmek gerekir. Bunu yapmak için yana kayma hareketlerinin değerlerine dikkat etmek gerekmektedir.
2. Yumuşak Takım Hareketi - Yüksek hızlarda takımın keskin ve ani geçişler yapmamasını sağlamak gerekir. Keskin takım yollarının köşeleri yuvarlatılmalı ve takım geçişleri bu bölgelerde yapmalıdır.
3. Dış köşelerde de iç köşelerde olduğu gibi takım yollarının köşeleri yuvarlatılmalıdır.
4. Derin dişi ve cep işlemelerinde farklı uzunluklara sahip farklı takımlar efektif olarak kullanılmalıdır. Kısa takımlar uzun takımlara göre daha rijit olduklarından derin ceplerde daha iyi kesme yaparlar.
5. Kaba pasolarda 5-10 derecelik helisel giriş, yari finiş ya da finiş pasolarda ise dairesel giriş tercih edilmelidir.
6. Finiş işleme yaparken scallop yüksekliğini minimumda tutmak gerekir. Bu değeri 0.001mm civarında, kesim toleransları 0.001-0.005 arasında ayarlamak yüzey kalitesini çok etkileyecektir.
7. Çok ince duvarlı kalıpların işlenmesinde kabada da finişte de yöntem olarak Level-First kullanılmalıdır. Duvarların aynı dijitliğe sahip olmasını sağlamak için bu gereklidir.
8. Parçaların finişini yaparken Tek seferde finiş atmak yerine bölgelere ayırıp o bölgeye en uygun formda işleme yöntemi seçmek gerekir.

Not: Bu yazının daha fazla resim içeren tamamını okumak için: www.ucgenyazilim.com/HSM.doc (2,1 MB)

Hazırlayan: Cem ALPAY / Üçgen Yazılım

Hakkımızda:

Üçgen Yazılım Danışmanlık 2005 yılında imalat sektörüne komple çözümler sunmak amacıyla kurulmuştur.

Firmamız CAD/CAM/CAE (Bilgisayar Destekli Tasarım, İmalat ve Mühendislik) yazılımlarının satış, eğitim, destek ve danışmanlık hizmetleri ile birlikte imalata yönelik teknolojik donanımlar ve bilgisayar satışı konularında faaliyet göstermektedir. CAx yazılımı ve donanım alanlarında dünya pazarındaki en kaliteli ve en önde gelen ürünleri müşterilerine sunan firmamız, danışmanlık ve servis hizmetlerinde de aynı kaliteyi sağlamayı kendisine ilke edinmiştir.

Üçgen Yazılım, Boğaziçi Yazılım A.Ş.'nin ve 3355 Bilişim Sistemleri Ltd. Şti.'nin yetkili bölge bayisidir.

İrtibat:

Üçgen Yazılım Danışmanlık Bilgisayar ve Makina San. Tic. Ltd. Şti.
Poyraz Sok. Sadıkoğlu İş Merkezi 2 Kat:1 Daire:14 Tuğlacıbaşı Kadıköy İstanbul
Tel : (216) 550 52 06
Faks: (216) 550 52 07
www.ucgenyazilim.com