1 NC (NUMERİCAL CONTROL)
Sayısal yoklama (NC –Numerical Control), takım tezgahlarının sayı harf vb sembollerden meydana gelen ve açıklanmış bir mantığa göre kodlanmış komutlar yardımıyla işletilmesidirKomutlar ilgili takım tezgahına veri blokları şeklinde yüklenir Her bilgi bloku tezgahın anlayabileceği bir dizi komuttan meydana gelirBu komutları sonradan açıklayacağım
Sayısal teftiş, metal ve metal olmayan her türlü malzemelerin talaş uyandırmak suretiyle işlenmesinde kullanılan bütün ekip tezgahlarında kullanılır
2 CNC (COMPUTER NUMERİCAL CONTROL)
Bilgisayarlı Sayısal Denetleme(CNC Computer Numerical Control), takım tezgahlarının sayısal komutlarla bilgisayar yardımıyla teftiş edilmesidir
CNC Tezgahlarda, NC tezgahlardan ayrı olarak bir bilgisayarlı yoklama ünitesi bulunurBöylece NC programları ,kesicilerle ilgili bazı teknik ve ofset bilgileri daimi olarak tezgah hafızasında saklanabilir Ayrıca imalatın her aşamasında programa müdahale edilir ve programda istenilen şartların değişmesi yapılır
Bilgisayardaki programda ,tezgahların hareketlerini denetlemek için harfler ve sayılardan oluşan komutlar kullanılır(G ve M harfleri)
Örneğin programda G00 kodu ,takımın talaş kaldırmadan ,koordinatları belirli noktaya gitmesini sağlamak için kullanılırAynı şekilde M03;takımın emrindeki bulunduğu mili ,saat yönünde harekete başlatır ve açıklanmış bir devirde dönmesini sağlar M05 kodu ise ,takımın tabi bulunduğu milin durmasını sağlar
Endüstride kullanılan tüm CNC tezgahlarında, G (İngilizce okunuşu ciy) ve M (İngilizce okunuşu – em ) kodları olarak açıklama edilen bu özel kodlar ISO (Milletlerarası Standartlar Kuruluşu)tarafından standartlaştırılmıştır
Birincil CNC freze tezgahından günümüze NC teknolojisi derhal her alanda yaygın olarak kullanılmaktadırBu uygulamalardan bazıları şunlardır; tornalama, frezeleme, delme, yergi, alevle kesme, bükme, form verme, üç boyutlu ölçme, elektro erozyon ve robot uygulamaları
CNC TEZGAHLARININ AVANTAJLARI
aProgramların kaydedilmesi: CNC tezgahların en önemli özelliği, yazılan parça programlarının yoklama ünitesinin belleğinde depolanabilmesidirBu program bellekten çağrılarak her zaman kullanılabilir Parça programları elektrik kesildiğinde veya tezgahın enerjisi kapatıldığında da bellekte kalacaktır
bDüzenleme: Bellekteki bir tutam programının üzerine değişim yapılması, bir hatanın düzeltilmesi yada bir programda yeni eklemeler ve düzenlemeler yapılması son derece kolaydır
cÇevrim fonksiyonu: Sık kullanılan değişik uygulamalar ( silindirik, alın ve konik tornalama, vida açma, dikdörtgen cep boşaltma vb) bellekte kayıtlıdır Çevirim (döngü ) fonksiyonu parça programlarının yazılımını önemli ölçüde kısaltır
dAlt programlar:Bir programın içinde iş parçasının öbür kısımlarında uygulanacak olan her tarafta işlemleri olabilirAynı programın , bambaşka koordinatlar için her yerde yazılması yerine , bunun için bir daha alçak program yazılır ve istenilen yerde çağrılarak uygulanırBu ise yazılacak parça programını kısaltacaktır
eKesici telafisi:Kesici takımların uzunluk , çap ve takım ucu yarıçapı değerleri birbirinden farklıdır CNC tezgahlarda kesici bilgileri kontrol ünitesine girilirTeftiş ünitesi bu bilgilere kadar zorunlu hesaplamaları yaparak kesici telafilerini (kompanzasyon) yerine getirir;meslek parçasının tam ölçüsünde çıkması için kesicilerin boyut farklarını matematiksek olarak hesaplayarak ölçülere ekler yada çıkarırBöylece iş parçaları programda ve teknik resimde bahşedilen değerlerde bitmiş olur
fİdeal işleme koşulu:Üretim anında kesme şartları sürekli olarak denetleme ünitesi kadar izlenir ve zorunlu düzenlemeler derhal yapılır Mesela torna tezgahında bir alın tornalama işleminde kesici, dış çaptan merkeze dürüst hareket ederken aynanın devri de otomatik olarak artacaktır
gSimülasyon: Yazılan programın üretimine geçilmeden önce bu program denetim ünitesinde bulunan ekranda (VDU) grafik olarak işlenir, yani simüle edilir Bu simülasyon sonucu parçanın üretimine geçilmeden önce yazılan programın doğruluğu test edilmiş olur
hDiğer üniteler ile irtibat: Diğer bilgisayarlar ile iletişim kurulabilir Bu şekilde, denetim ünitesinin belleğindeki bir program merkezi bir bilgisayara gönderilebilir yada başka bir bilgisayardaki program tezgaha aktarılarak işlenebilir
jArızanın bulunması: CNC Tezgahında bir arıza olduğunda, elektronik aksam kontrol ünitesine deneme ettirilebilir Yoklama ünitesi, arızanın hangi birimde olduğunu tespit ettikten sonradan bu bilgiyi grafik ekranda görüntüler
kKesicilerin otomatik değişimi: CNC tezgahlarda imal yüksek hassasiyette gerçekleştirilir ve üretilen parçaların tamamı birbirinin özdeşidir Bu ise sanayinin en fazla ihtiyaç duyduğu benzer tolerans değerlerine sahip özdeş parçaların süratli üretimini sağlar
CNC tezgahlarının yukarıda bahsedilen böylesine avantajlarının yanı sıra birkaç dezavantajlarından söz edilebilir Bunlar; tezgahın birincil alım fiyatının yüksek olması, bakımının daha masraflı olması ve daha eğitimli tezgah operatörüne gereklilik duyulmasıdır
CNC TEZGAHLARINDA KESİCİ TAKIMLAR
CNC tezgahlarda işleme süresini ve işleme kalitesini maksimum etkileyen faktörlerin başında kesici takımlar ve bunların bağlanma sistemleri kazanç Bu tezgahlarda kullanılacak kesici uç ve takımların şu özelliklere sahip olması gerekir
Kesici sırık zahmetsizce istikrarsız
Meydana Çıkan talaşları kırma özelliği olmalıdır
Kesici ekip sağlam ve dengeli bağlanabilmelidir
Kesici direk hassas olarak bağlana bilmelidir
Kesici takım değişimi kolay ve çabuk olmalıdır
Kesici yelken direği yüksek sıcaklıkta sertliğini kaybetmemelidir
Kesici Takım Gereçleri: CNC tezgahlarında kullanılan kesiciler; HSS kesiciler ve sert metal kutup kesicilerdir
HSS Kesici Takımlar: HSS kesiciler tek parça olarak kullanılır Bu kesiciler küçük çaplı deliklerin delinmesi, kanal açılması, vb işlerde kullanılır
Sert Metal Uçlar: Sert metal gönder kesiciler değişik ebat ve şekillerde standart olarak üretilir Her bir uçta (ucun tasarımına emrindeki olarak 6,8 yada daha fazla kesme kenarı bulunur Bir kenar köreldiğinde, diğer bir kenar kesme yapacak konuma indekslenir
Kesici uçların en kayda değer avantajları; standart ve alıngan boyutlarda üretilmesi, dürüst kesme geometrisine sahip olması, çabuk değiştirilmesi ve bileme işleminin olmamasıdır Kesici ucun bütün kenarları kullanıldıktan sonradan bu gönder yeni bir gönder ile değiştirilerek işleme kanılan yerden devam edilebilir ISO talaş kaldırma için sert metal kesicileri 3 ana gurupta toplamıştır
P: uzun talaş veren malzemelerin işlenmesinde kullanılan sert metal kesiciler ( çelik, çelik döküm, paslanmaz çelik, uzun talaş bırakan temper döküm vb)
M: işlenmesi güç olan malzemeleri işlenmesinde kullanılan sert metal kesiciler ( manganlı sert çelik, ısıya dirençli çelikler, paslanmaz çelik, sert döküm vb)
K: kısa talaş bırakan malzemelerin işlenmesinde kullanılan sert metal kesiciler ( döküm, sert çelikler, demir dışı metaller, alüminyum vb)
CNC TEZGAHLARINDA TAKIM MAGAZİNİ
CNC tezgahlarında birdenbire artı kesici takım kullanılır Bu kesiciler, magazin olara adlandırılan bir takımlıkta bulunur ve programda yer alan sıraya tarafından buradan değiştirilerek meslek parçasından talaş kaldırırlar ( bu takımlık torna tezgahlarında taret olarak adlandırılır)
Ekip magazini tezgahın yapısına göre hidrolik, pnömatik yada servo motor tahrikiyle çalışır Magazin dönerek pozisyona gelmesini karşılayan komutu denetim ünitesinden alır Bu ünite takımın bağlandığı istasyonun pozisyona gelip gelmediğini de denetler
CADSIRÇA SİSTEMLERİ
CADCAM sistemi, işletmelerdeki verimliliği arttırmak için tasarım ve imalat sürecinin bilgisayar ortamında birleştirilmesi işlemidir CADCAM kullanıcısı, tasarım ve üretim yazılımlarını kullanarak; önce ürünün teknik resmini ve modellemesini gerçekleştirir sonradan bu çizimden yararlanarak parça üretimi için zorunlu olan NC kodlarını bilgisayar yardımıyla üretir
CADSIRÇA sistemleri keza üç boyutlu modellerin montajını görme ve analiz etme kolaylığı sağlar böylece, iş parçasının, üretimine geçilmeden önce güvenirliği ve dayanıklılığı deneme edilerek mümkün hatalar her tarafta düzeltilebilir
CADSIRÇA sistemlerinde yüzeyi, bir parçanın kabuğunun matematiksel temsilidir Parçanın kabuğu (shell) bir çadırın sımsıkı bağlanarak gerilmiş bezine benzetilebilir Bu iki ucu arasındaki eğimli yüzey, yüzlerce düz yüzey ile tanımlanır Eğri yüzeyleri tasvir etmek için kullanılan düz yüzeylerin hesaplanmasında CAM sistemleri, NURBS (Non uniform Rational BSpline) gibi değişik standartlardan yararlanır
CADSIRÇA sistemlerindeki gelişmeler 1950 ’li yıllarda MIT ’ın NC tezgahı üretimi çalışmaları esnasında başladı MIT, televizyona eş ilk grafik ekranı ( CRT cathode ray tube) Whirlwind bilgisayara bağlayarak kolay resimler üretti Bunu, en yaygın programlama dili APT ’nin (Automatically programmed tools) geliştirilmesi izledi
Ivan sutherland ’ın 1962 yılında çabuk olarak yayınladığı Sketch pad sistem, CAD ’ın kilometre taşıdır Farklı Alanlara Yönlendirilmiş grupların bu tez üzerinde yaptıkları geliştirme çalışmaları sonucu Bilgisayar destekli Tasarım (CAD) kavramı ortaya çıkmış ve kullanılmaya başlanmıştır 1970 yıllardaki gelişmeler arasında IGES (ınitial Graphics Exchange Speci fication) kullanımı da yer almıştır
1970 ’ler hem bilgisayar tasarım uygulamaları olarak bilinir Turnkey (Hazır) sistemler, tasarımcılara model ve çizim yapabilmeleri için üç boyutlu merkezileştirilmiş veri tabanları sağladı Bu sistemler başlangıçta tel çerçeve ( wireframe) modellemeye takviye vermekte, yüzey (surface) uygulamaları ise kısıtlı kalmaktaydı bu nedenle yalnız esas tasarım uygulamaları yapılabilmekteydi,ama endüstrinin reel tasarım sorunlarını çözmekten uzaktı
80 ’li yıllar CADCAM teknolojisinin başını çektiği yıllar olarak sayılabilir Bu dönemde yeni teoriler ve algoritmalar geliştirildiTemel amaç, geleceğin fabrikasını koymak için tasarım ve imalatın öbür öğelerini bütünleştirerek otomasyona geçmekti
Sayısal yoklama (NC –Numerical Control), takım tezgahlarının sayı harf vb sembollerden meydana gelen ve açıklanmış bir mantığa göre kodlanmış komutlar yardımıyla işletilmesidirKomutlar ilgili takım tezgahına veri blokları şeklinde yüklenir Her bilgi bloku tezgahın anlayabileceği bir dizi komuttan meydana gelirBu komutları sonradan açıklayacağım
Sayısal teftiş, metal ve metal olmayan her türlü malzemelerin talaş uyandırmak suretiyle işlenmesinde kullanılan bütün ekip tezgahlarında kullanılır
2 CNC (COMPUTER NUMERİCAL CONTROL)
Bilgisayarlı Sayısal Denetleme(CNC Computer Numerical Control), takım tezgahlarının sayısal komutlarla bilgisayar yardımıyla teftiş edilmesidir
CNC Tezgahlarda, NC tezgahlardan ayrı olarak bir bilgisayarlı yoklama ünitesi bulunurBöylece NC programları ,kesicilerle ilgili bazı teknik ve ofset bilgileri daimi olarak tezgah hafızasında saklanabilir Ayrıca imalatın her aşamasında programa müdahale edilir ve programda istenilen şartların değişmesi yapılır
Bilgisayardaki programda ,tezgahların hareketlerini denetlemek için harfler ve sayılardan oluşan komutlar kullanılır(G ve M harfleri)
Örneğin programda G00 kodu ,takımın talaş kaldırmadan ,koordinatları belirli noktaya gitmesini sağlamak için kullanılırAynı şekilde M03;takımın emrindeki bulunduğu mili ,saat yönünde harekete başlatır ve açıklanmış bir devirde dönmesini sağlar M05 kodu ise ,takımın tabi bulunduğu milin durmasını sağlar
Endüstride kullanılan tüm CNC tezgahlarında, G (İngilizce okunuşu ciy) ve M (İngilizce okunuşu – em ) kodları olarak açıklama edilen bu özel kodlar ISO (Milletlerarası Standartlar Kuruluşu)tarafından standartlaştırılmıştır
Birincil CNC freze tezgahından günümüze NC teknolojisi derhal her alanda yaygın olarak kullanılmaktadırBu uygulamalardan bazıları şunlardır; tornalama, frezeleme, delme, yergi, alevle kesme, bükme, form verme, üç boyutlu ölçme, elektro erozyon ve robot uygulamaları
CNC TEZGAHLARININ AVANTAJLARI
aProgramların kaydedilmesi: CNC tezgahların en önemli özelliği, yazılan parça programlarının yoklama ünitesinin belleğinde depolanabilmesidirBu program bellekten çağrılarak her zaman kullanılabilir Parça programları elektrik kesildiğinde veya tezgahın enerjisi kapatıldığında da bellekte kalacaktır
bDüzenleme: Bellekteki bir tutam programının üzerine değişim yapılması, bir hatanın düzeltilmesi yada bir programda yeni eklemeler ve düzenlemeler yapılması son derece kolaydır
cÇevrim fonksiyonu: Sık kullanılan değişik uygulamalar ( silindirik, alın ve konik tornalama, vida açma, dikdörtgen cep boşaltma vb) bellekte kayıtlıdır Çevirim (döngü ) fonksiyonu parça programlarının yazılımını önemli ölçüde kısaltır
dAlt programlar:Bir programın içinde iş parçasının öbür kısımlarında uygulanacak olan her tarafta işlemleri olabilirAynı programın , bambaşka koordinatlar için her yerde yazılması yerine , bunun için bir daha alçak program yazılır ve istenilen yerde çağrılarak uygulanırBu ise yazılacak parça programını kısaltacaktır
eKesici telafisi:Kesici takımların uzunluk , çap ve takım ucu yarıçapı değerleri birbirinden farklıdır CNC tezgahlarda kesici bilgileri kontrol ünitesine girilirTeftiş ünitesi bu bilgilere kadar zorunlu hesaplamaları yaparak kesici telafilerini (kompanzasyon) yerine getirir;meslek parçasının tam ölçüsünde çıkması için kesicilerin boyut farklarını matematiksek olarak hesaplayarak ölçülere ekler yada çıkarırBöylece iş parçaları programda ve teknik resimde bahşedilen değerlerde bitmiş olur
fİdeal işleme koşulu:Üretim anında kesme şartları sürekli olarak denetleme ünitesi kadar izlenir ve zorunlu düzenlemeler derhal yapılır Mesela torna tezgahında bir alın tornalama işleminde kesici, dış çaptan merkeze dürüst hareket ederken aynanın devri de otomatik olarak artacaktır
gSimülasyon: Yazılan programın üretimine geçilmeden önce bu program denetim ünitesinde bulunan ekranda (VDU) grafik olarak işlenir, yani simüle edilir Bu simülasyon sonucu parçanın üretimine geçilmeden önce yazılan programın doğruluğu test edilmiş olur
hDiğer üniteler ile irtibat: Diğer bilgisayarlar ile iletişim kurulabilir Bu şekilde, denetim ünitesinin belleğindeki bir program merkezi bir bilgisayara gönderilebilir yada başka bir bilgisayardaki program tezgaha aktarılarak işlenebilir
jArızanın bulunması: CNC Tezgahında bir arıza olduğunda, elektronik aksam kontrol ünitesine deneme ettirilebilir Yoklama ünitesi, arızanın hangi birimde olduğunu tespit ettikten sonradan bu bilgiyi grafik ekranda görüntüler
kKesicilerin otomatik değişimi: CNC tezgahlarda imal yüksek hassasiyette gerçekleştirilir ve üretilen parçaların tamamı birbirinin özdeşidir Bu ise sanayinin en fazla ihtiyaç duyduğu benzer tolerans değerlerine sahip özdeş parçaların süratli üretimini sağlar
CNC tezgahlarının yukarıda bahsedilen böylesine avantajlarının yanı sıra birkaç dezavantajlarından söz edilebilir Bunlar; tezgahın birincil alım fiyatının yüksek olması, bakımının daha masraflı olması ve daha eğitimli tezgah operatörüne gereklilik duyulmasıdır
CNC TEZGAHLARINDA KESİCİ TAKIMLAR
CNC tezgahlarda işleme süresini ve işleme kalitesini maksimum etkileyen faktörlerin başında kesici takımlar ve bunların bağlanma sistemleri kazanç Bu tezgahlarda kullanılacak kesici uç ve takımların şu özelliklere sahip olması gerekir
Kesici sırık zahmetsizce istikrarsız
Meydana Çıkan talaşları kırma özelliği olmalıdır
Kesici ekip sağlam ve dengeli bağlanabilmelidir
Kesici direk hassas olarak bağlana bilmelidir
Kesici takım değişimi kolay ve çabuk olmalıdır
Kesici yelken direği yüksek sıcaklıkta sertliğini kaybetmemelidir
Kesici Takım Gereçleri: CNC tezgahlarında kullanılan kesiciler; HSS kesiciler ve sert metal kutup kesicilerdir
HSS Kesici Takımlar: HSS kesiciler tek parça olarak kullanılır Bu kesiciler küçük çaplı deliklerin delinmesi, kanal açılması, vb işlerde kullanılır
Sert Metal Uçlar: Sert metal gönder kesiciler değişik ebat ve şekillerde standart olarak üretilir Her bir uçta (ucun tasarımına emrindeki olarak 6,8 yada daha fazla kesme kenarı bulunur Bir kenar köreldiğinde, diğer bir kenar kesme yapacak konuma indekslenir
Kesici uçların en kayda değer avantajları; standart ve alıngan boyutlarda üretilmesi, dürüst kesme geometrisine sahip olması, çabuk değiştirilmesi ve bileme işleminin olmamasıdır Kesici ucun bütün kenarları kullanıldıktan sonradan bu gönder yeni bir gönder ile değiştirilerek işleme kanılan yerden devam edilebilir ISO talaş kaldırma için sert metal kesicileri 3 ana gurupta toplamıştır
P: uzun talaş veren malzemelerin işlenmesinde kullanılan sert metal kesiciler ( çelik, çelik döküm, paslanmaz çelik, uzun talaş bırakan temper döküm vb)
M: işlenmesi güç olan malzemeleri işlenmesinde kullanılan sert metal kesiciler ( manganlı sert çelik, ısıya dirençli çelikler, paslanmaz çelik, sert döküm vb)
K: kısa talaş bırakan malzemelerin işlenmesinde kullanılan sert metal kesiciler ( döküm, sert çelikler, demir dışı metaller, alüminyum vb)
CNC TEZGAHLARINDA TAKIM MAGAZİNİ
CNC tezgahlarında birdenbire artı kesici takım kullanılır Bu kesiciler, magazin olara adlandırılan bir takımlıkta bulunur ve programda yer alan sıraya tarafından buradan değiştirilerek meslek parçasından talaş kaldırırlar ( bu takımlık torna tezgahlarında taret olarak adlandırılır)
Ekip magazini tezgahın yapısına göre hidrolik, pnömatik yada servo motor tahrikiyle çalışır Magazin dönerek pozisyona gelmesini karşılayan komutu denetim ünitesinden alır Bu ünite takımın bağlandığı istasyonun pozisyona gelip gelmediğini de denetler
CADSIRÇA SİSTEMLERİ
CADCAM sistemi, işletmelerdeki verimliliği arttırmak için tasarım ve imalat sürecinin bilgisayar ortamında birleştirilmesi işlemidir CADCAM kullanıcısı, tasarım ve üretim yazılımlarını kullanarak; önce ürünün teknik resmini ve modellemesini gerçekleştirir sonradan bu çizimden yararlanarak parça üretimi için zorunlu olan NC kodlarını bilgisayar yardımıyla üretir
CADSIRÇA sistemleri keza üç boyutlu modellerin montajını görme ve analiz etme kolaylığı sağlar böylece, iş parçasının, üretimine geçilmeden önce güvenirliği ve dayanıklılığı deneme edilerek mümkün hatalar her tarafta düzeltilebilir
CADSIRÇA sistemlerinde yüzeyi, bir parçanın kabuğunun matematiksel temsilidir Parçanın kabuğu (shell) bir çadırın sımsıkı bağlanarak gerilmiş bezine benzetilebilir Bu iki ucu arasındaki eğimli yüzey, yüzlerce düz yüzey ile tanımlanır Eğri yüzeyleri tasvir etmek için kullanılan düz yüzeylerin hesaplanmasında CAM sistemleri, NURBS (Non uniform Rational BSpline) gibi değişik standartlardan yararlanır
CADSIRÇA sistemlerindeki gelişmeler 1950 ’li yıllarda MIT ’ın NC tezgahı üretimi çalışmaları esnasında başladı MIT, televizyona eş ilk grafik ekranı ( CRT cathode ray tube) Whirlwind bilgisayara bağlayarak kolay resimler üretti Bunu, en yaygın programlama dili APT ’nin (Automatically programmed tools) geliştirilmesi izledi
Ivan sutherland ’ın 1962 yılında çabuk olarak yayınladığı Sketch pad sistem, CAD ’ın kilometre taşıdır Farklı Alanlara Yönlendirilmiş grupların bu tez üzerinde yaptıkları geliştirme çalışmaları sonucu Bilgisayar destekli Tasarım (CAD) kavramı ortaya çıkmış ve kullanılmaya başlanmıştır 1970 yıllardaki gelişmeler arasında IGES (ınitial Graphics Exchange Speci fication) kullanımı da yer almıştır
1970 ’ler hem bilgisayar tasarım uygulamaları olarak bilinir Turnkey (Hazır) sistemler, tasarımcılara model ve çizim yapabilmeleri için üç boyutlu merkezileştirilmiş veri tabanları sağladı Bu sistemler başlangıçta tel çerçeve ( wireframe) modellemeye takviye vermekte, yüzey (surface) uygulamaları ise kısıtlı kalmaktaydı bu nedenle yalnız esas tasarım uygulamaları yapılabilmekteydi,ama endüstrinin reel tasarım sorunlarını çözmekten uzaktı
80 ’li yıllar CADCAM teknolojisinin başını çektiği yıllar olarak sayılabilir Bu dönemde yeni teoriler ve algoritmalar geliştirildiTemel amaç, geleceğin fabrikasını koymak için tasarım ve imalatın öbür öğelerini bütünleştirerek otomasyona geçmekti