CNC Makinesi Nedir?
A Cnc makinesi yerleşik bir bilgisayarın ek özelliğine sahip sayısal kontrollü bir makine aletidir. Bilgisayar, makine kontrol ünitesi (MCU) olarak adlandırılır. Bir parçayı üretmek için gereken sayısal veriler, makineye program biçiminde sağlanır. Program, makineyi çalıştıran motorlara giriş için uygun elektrik sinyallerine çevrilir.
Makine çerçeve yatağı CNC makinesinin mekanik yapısıdır ve ayrıca ana tahrik sistemi, besleme tahrik sistemi, yatak, tezgah ve yardımcı hareket cihazları, hidrolik ve pnömatik sistemler, yağlama sistemleri, soğutma cihazları, talaş kaldırma, koruma sistemleri ve diğer parçalardan oluşur. Ancak sayısal kontrolün gereksinimlerini karşılamak ve takım tezgahının performansına tam anlamıyla yer vermek için genel düzen, görünüm, şanzıman sisteminin yapısı, takım sistemi ve çalışma performansında büyük değişikliklere uğramıştır. CNC makinelerinin mekanik parçaları arasında yatak, kutu, sütun, kılavuz ray, çalışma masası, mil, besleme mekanizması, takım değiştirme mekanizması bulunur.
CNC Makinesi Nasıl Çalışır?
CNC makineleri, dijital program kontrol teknolojisini gerçekleştirmek için bilgisayarları kullanır. Bu teknoloji, cihazın hareket yolunun ardışık mantık kontrol işlevini ve önceden depolanan kontrol programına göre çevre birimlerinin çalışmasını yürütmek için bir bilgisayar kullanır. Bilgisayar, donanım mantık devrelerinden oluşan orijinal sayısal kontrol cihazının yerini almak için kullanıldığından, giriş işlem talimatlarının depolanması, işlenmesi, hesaplanması, mantıksal yargılanması ve diğer kontrol işlevleri bilgisayar yazılımı tarafından gerçekleştirilebilir ve işlemeyle oluşturulan mikro talimatlar iletilebilir. CNC makinesinin çalışmasını sağlamak için motoru veya hidrolik aktüatörleri servo sürücü cihazına sürün.
Bir CNC makinesini çalıştırmak için aşağıdaki adımları takip edebilirsiniz:
Adım 1. İşlenecek parçanın çizim ve işlem planına göre, belirtilen kod ve program formatını kullanarak takımın hareket yolunu, işleme sürecini, işlem parametrelerini ve kesme miktarını CNC sistemi tarafından tanınabilecek talimat biçimine programlayın, yani işleme programını yazın.
Adım 2. Programlanmış işleme programını CNC cihazına girin.
Adım 3. CNC cihazı giriş programını (kodu) çözer ve işler ve takım tezgahının her bir parçasının hareketini kontrol etmek için her koordinat ekseninin servo sürücü cihazına ve yardımcı fonksiyon kontrol cihazına karşılık gelen kontrol sinyalleri gönderir.
Adım 4. Hareket sürecinde CNC sisteminin, CNC makinesinin koordinat eksen konumunu, hareket anahtarının durumunu vb. herhangi bir anda algılaması ve nitelikli bir parça işlenene kadar bir sonraki eylemi belirlemek için bunu program gereksinimleriyle karşılaştırması gerekir.
Adım 5. Operatör, CNC makinesinin işleme koşullarını ve çalışma durumunu her an gözlemleyebilir ve kontrol edebilir. Gerekirse, makine aletinin güvenli ve güvenilir çalışmasını sağlamak için CNC makine eylemini ve işleme programını ayarlamak gerekir.
Kartezyen koordinat sistemi
Geleneksel bir takım tezgahında üretilebilen hemen hemen her şey, birçok avantajı olan bilgisayar sayısal kontrollü bir takım tezgahında da üretilebilir. Bir ürünü üretmede kullanılan takım tezgahı hareketleri 2 temel tiptedir: noktadan noktaya (düz çizgi hareketleri) ve sürekli yol (kontur hareketleri).
Kartezyen veya dikdörtgen koordinat sistemi Fransız matematikçi ve filozof Rene Descartes tarafından tasarlanmıştır. Bu sistemle, herhangi bir belirli nokta, 3 dik eksen boyunca herhangi bir diğer noktadan matematiksel terimlerle tanımlanabilir. Bu kavram, yapıları genellikle 3 hareket eksenine (X, Y, Z) ve bir dönüş eksenine dayandığından takım tezgahlarına mükemmel şekilde uyar. Düz bir dikey freze makinesinde, X ekseni tablanın yatay hareketidir (sağ veya sol), Y ekseni tablanın çapraz hareketidir (kolon yönünde veya kolondan uzağa) ve Z ekseni dizin veya milin dikey hareketidir. CNC sistemleri, programcının bir işteki her noktayı hassas bir şekilde belirleyebilmesi nedeniyle dikdörtgen koordinatların kullanımına büyük ölçüde güvenir. Noktalar bir iş parçasına yerleştirildiğinde, biri dikey biri yatay olmak üzere 2 düz kesişen çizgi kullanılır. Bu çizgiler birbirine dik olmalıdır ve kesiştikleri noktaya orijin veya sıfır noktası denir (Şekil 1)
Şekil 1. Kesişen doğrular dik açı oluşturur ve sıfır noktasını oluşturur.
Şekil 2 CNC’de kullanılan 3 boyutlu koordinat düzlemleri (eksenler).
3 boyutlu koordinat düzlemleri Şekil 2'de gösterilmiştir. X ve Y düzlemleri (eksen) yataydır ve yatay makine tablası hareketlerini temsil eder. Z düzlemi veya ekseni dikey takım hareketini temsil eder. Artı (+) ve eksi (-) işaretleri hareket ekseni boyunca sıfır noktasından (başlangıç) itibaren yönü gösterir. XY ekseni kesiştiğinde oluşan 4 kadran saat yönünün tersine numaralandırılmıştır (Şekil 3). 1. kadranda bulunan tüm konumlar pozitif (X+) ve pozitif (Y+) olacaktır. 2. kadranda, tüm konumlar negatif X (X-) ve pozitif (Y+) olacaktır. 3. kadranda, tüm konumlar negatif X (X-) ve negatif (Y-) olacaktır. 4. kadranda, tüm konumlar pozitif X (X+) ve negatif Y (Y-) olacaktır.
Şekil 3. X ve Y ekseni kesiştiğinde oluşan kadranlar, X/Y sıfır noktasından veya orijin noktasından noktaları doğru bir şekilde bulmak için kullanılır.
Şekil 3'te, A noktası Y ekseninin 2 birim sağında ve X ekseninin 2 birim üstünde olacaktır. Her birimin 1.000'e eşit olduğunu varsayalım. A noktasının konumu X + 2.000 ve Y + 2.000 olacaktır. B noktası için konum X + 1.000 ve Y - 2.000 olacaktır. CNC programlamada artı (+) değerlerin belirtilmesi gerekli değildir çünkü bunlar varsayılır. Ancak eksi (-) değerler belirtilmelidir. Örneğin, hem A hem de B'nin konumları aşağıdaki gibi belirtilecektir:
Bir X2.000 Y2.000
B X1.000 Y-2.000
Makineye sensörler ve elektrikli tahriklerden oluşan bir bilgisayar sistemi bağlanmıştır. Program, makine eksenlerinin hareketlerini kontrol eder.
En Yaygın CNC Makine Türleri Nelerdir?
İlk makine takımları, operatörün kontrolleri çalıştırırken makinenin önünde durması için tasarlanmıştı. Bu tasarım artık gerekli değil çünkü CNC'de operatör artık makine takımının hareketlerini kontrol etmiyor. Geleneksel makine takımlarında, zamanın yalnızca yaklaşık %20'si malzemeyi çıkarmak için harcanıyordu. Elektronik kontrollerin eklenmesiyle, metali çıkarmak için harcanan gerçek zaman %80'e ve hatta daha da yükseğe çıktı. Ayrıca, kesici takımı her işleme pozisyonuna getirmek için gereken zaman miktarı da azaldı.
Çeşitli endüstrilerde bulunan en yaygın 10 CNC makinesi türü vardır.
1. CNC Freze Makineleri (CNC Frezeler)
2. CNC Yönlendirici Makineleri (CNC Yönlendirici)
3. CNC Lazer Makineleri (Lazer Kesiciler, Lazer Gravür Makineleri, Lazer Kaynak Makineleri)
4. CNC Torna Tezgahları (CNC Torna)
5. CNC Delme Makineleri (CNC Matkaplar)
6. CNC Delme Makineleri
7. CNC Taşlama Makineleri (CNC Taşlayıcılar)
8. Elektriksel Deşarj Makineleri (EDM)
9. CNC Plazma Kesim Makinaları (CNC Plazma Kesiciler)
10 3D Yazıcılar
