CNC takım tezgahı nedir?
CNC tezgahı, bilgisayar programı ile kontrol edilebilen bir tezgahtır. Önceden belirlenmiş işleme programlarına göre çeşitli karmaşık işleme görevlerini otomatik olarak tamamlayabilir. CNC, "Bilgisayar Sayısal Kontrolü"nün kısaltmasıdır ve bilgisayar sayısal kontrolü anlamına gelir.
CNC işleme, bilgisayar kontrollü takım tezgahları kullanarak iş parçasından malzeme çıkarıp parça üreten bir eksiltme imalat sürecidir. Normalde, CNC takım tezgahları üç boyutlu CAD modeline dayanarak işleme yolunu otomatik olarak planlar ve parçanın şeklini elde etmek için aletin yol boyunca kesim yapmasını kontrol eder.
Bu makalede, farklı CNC tezgah türleri ve çalışma prensipleri tanıtılacaktır.
1. CNC Router Makinesi
CNC router makineleri, CNC freze makinelerine benzer ancak genellikle daha yumuşak malzemelerin işlenmesinde kullanılır ve tipik olarak CNC freze makinelerinden daha az hassastır. CNC router makineleri, bilgisayar sayısal kontrolü kullanarak iş mili ve takım yolu yönlendirme yetenekleriyle bilinir ve ahşap, çelik, köpük, kompozitler, alüminyum ve plastik gibi malzemeleri tasarlayıp şekillendirir.
CNC routerlar tipik olarak step motorlardan, step sürücülerden, mekanik bir tabandan, bir iş milinden, kontrol ünitelerinden ve bir güç kaynağından oluşur. CNC routerlar israfı azaltmaya, verimliliği ve doğruluğu artırmaya ve ürünleri daha hızlı üretmeye yardımcı olur.
2. CNC Delme Makinesi
CNC delme makineleri, iş parçasında silindirik delikler açmayı gerektiren işleme süreçlerinde kullanılır. Bu makineler, delik açma sırasında talaş olarak bilinen atık metalin iş parçasından uzaklaşmasını sağlayan tasarıma sahip dönen matkap uçları kullanır.
CNC delme makinelerinde kullanılabilen, her biri farklı uygulamalar için uygun olan çeşitli yaygın matkap ucu türleri vardır. Bu türler arasında başlangıç delikleri için nokta matkapları, derin delik delme için kademeli matkaplar, hassas delikler için vidalama makinesi matkapları ve delikleri istenen boyuta getirmek için raybalama uçları bulunur.
Diğer CNC makineleri gibi, delme CNC makineleri de delme işlemini otomatikleştirmek için bilgisayar sayısal kontrolü (CNC) kullanır. Programlanmış takım yollarına göre matkap ucu konumlarını ve hareket düzenlerini yönlendirir. Bu, bir iş parçasında birden fazla deliğin hassas ve tekrarlanabilir bir şekilde delinmesini sağlar. Delme CNC makineleri, büyük miktarda parçanın otomatik delme işlemleriyle aynı delik desenlerine veya boyutlarına sahip olması gerektiğinde kullanışlıdır.
3. CNC Torna Makinesi
CNC torna tezgahı, dönen iş parçalarının tornalanması veya şekillendirilmesini içeren işleme süreçlerinde kullanılır. Kaba işleme, ince işleme, yüzey işleme, diş açma, şekillendirme, alt kesme, ayırma ve kanal açma gibi belirli tornalama uygulamasına bağlı olarak tasarımı değişen tek noktalı kesici takımlar kullanır.
CNC torna tezgahı, bilgisayar sayısal kontrolü (CNC) sayesinde tornalama işlemini otomatikleştirir. Programlanmış takım yollarına göre kesici takımın konumunu ve hareketlerini yönlendirir. Bu sayede silindirik iş parçalarından karmaşık şekiller ve geometriler hassasiyet ve tekrarlanabilirlik ile üretilebilir.
Çeşitli uygulamalara uygun farklı tipte CNC torna tezgahları bulunmaktadır. Yaygın tipler arasında otomatik takım değiştirme özelliğine sahip seri üretim için uygun taretli torna tezgahları, genel amaçlı tornalama için motorlu torna tezgahları ve belirli geometriler veya malzemeler için tasarlanmış özel amaçlı torna tezgahları yer almaktadır.
CNC tornalama işlemi, insansız çalışma ve çok sayıda parçanın hassas özelliklere göre üretilmesini sağlayarak manuel tornalara göre verimliliği artırır. CNC torna makineleri, özellikle çok sayıda tornalanmış parçanın doğru ve verimli bir şekilde işlenmesi gereken otomotiv, havacılık ve hassas imalat sektörlerinde kullanışlıdır.
4. 5 Eksenli CNC Makinesi
5 eksenli CNC tezgahı, geleneksel 3 eksenli freze tezgahlarının yeteneklerini iki ek dönme ekseni ekleyerek geliştirir ve tek bir bağlama işleminde karmaşık geometrilerin işlenmesini mümkün kılar.
Kesici takımın konumlandırılması için kullanılan üç doğrusal eksene (X, Y, Z) ek olarak, 5 eksenli bir CNC makinesi, kesici mil üzerinde iki ilave dönme ekseni veya eğilebilir/dönebilir bir tabla içerir. Bu, iş parçasının konumlandırılması için iki ek serbestlik derecesi sağlar.
Beş eksenli makine, iş parçası tutucu tertibatını (taç tablası) eğip döndürerek, kesici takımın prizmatik bir iş parçasının beş yüzüne 90 derecelik açılarla erişmesine ve iş parçasını işlemler arasında yeniden konumlandırmaya gerek kalmadan işleme yapmasına olanak tanır.
İki ilave döner eksen (genellikle A ekseni ve C ekseni olarak adlandırılır), birden fazla sıkıştırma ve kurulum ihtiyacını ortadan kaldırarak işleme verimliliğini önemli ölçüde artırır. Heykelsi formlar gibi karmaşık geometriler, 5 eksenli bir CNC makinesinde tek bir sıkıştırma işleminde tamamen işlenebilir.
Karmaşık parçaların yaygın olduğu havacılık, kalıp ve tıp endüstrilerinde geniş uygulama alanları bulmaktadır. 5 eksenli CNC işleme, serbest biçimli yüzeyleri işleme yeteneği nedeniyle heykel yapımında da sıklıkla kullanılmaktadır.
5. CNC Freze Makinesi
CNC frezeleme makineleri, iş parçalarını hassas bir şekilde şekillendirmek ve işlemek için dönen çok noktalı kesici takımlar kullanır. Yaygın frezeleme takımları arasında uç frezeler, helisel frezeler ve pah frezeleri bulunur ve bunlar, belirli frezeleme uygulamasına bağlı olarak yatay veya dikey olarak yönlendirilebilir.
CNC freze makinesi, bilgisayar sayısal kontrolü (CNC) ile frezeleme işlemini otomatikleştirir. Programlanmış takım yollarına göre kesici takımın konumunu ve hareket yolunu yönlendirir. Bu sayede, ham maddelerden veya dökümlerden karmaşık profiller ve geometriler hassas ve tekrarlanabilir bir şekilde üretilebilir.
Frezeleme makineleri, yatay ve dikey yönlerde kullanılabilen CNC tezgahlarıdır. Temel CNC tezgahları üç doğrusal hareket ekseni (X, Y, Z) sağlarken, daha gelişmiş modeller daha fazla erişilebilirlik için ek döner eksenler içerir.
CNC freze makinelerinin yaygın türleri arasında küçük parçalar için el frezeleri, genel işleme için düz veya dikey frezeler, çeşitli işlemler için uygun üniversal frezeler ve dört veya beş eksen aracılığıyla maksimum esneklik sunan çok yönlü frezeler bulunur.
CNC frezeleme işlemi, manuel frezeleme yöntemlerine göre verimliliği artırır. Sıkı toleranslarda frezelenmiş parçaların insansız ve seri üretimini mümkün kılar. CNC freze makineleri, metal, plastik, ahşap, kompozit ve daha birçok malzemeden parça işlemek için imalat sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
6. Lazer Kesim CNC Makinesi
Lazer kesim CNC makinesi, malzemeleri eriterek, yakarak veya buharlaştırarak kesmek için yüksek güçlü bir lazer kullanır. Bu sayede karmaşık desenlerin ve profillerin hassas bir şekilde kesilmesine olanak tanır.
Lazer kesim makinelerinde kullanılan başlıca endüstriyel lazer türleri şunlardır:
- CO2 lazerleri: Karbondioksit gaz karışımı kullanan en yaygın gaz lazerlerinden biridir. Ahşap, plastik, tekstil gibi metal olmayan malzemelerin kesimi için uygundur. Bazı yumuşak çelikleri de kesebilir.
- Katı hal lazerleri: Genellikle aktif element olarak Neodimyum kullanan İtriyum Alüminyum Garnet (YAG) lazerleridir. CO2 lazerlerinden daha güçlüdür ve daha kalın ve sert metalleri kesebilirler.
- Fiber lazerler: Üstün ışın kalitesine sahip, daha yeni bir katı hal lazer türü. Hassas metal kesme uygulamaları için çok verimli.
Lazer kesim CNC makineleri, XY portal sistemleri ve CNC kontrolü kullanarak programlanmış takım yollarına göre lazer ışınını yönlendirir. Yaygın iş parçası boyutları, masaüstü makinelerden büyük formatlı makinelere kadar değişmektedir.
Lazer, yüksek hassasiyet ve minimum ısıdan etkilenen bölge ile temiz bir kesim sağlar. Çok çeşitli malzemelerin karmaşık kesimlerine olanak tanır. Lazer kesim, imalat, prototipleme ve otomotiv/havacılık endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
7. Plazma Kesme CNC Makinesi
Plazma kesim CNC makinesi, elektriksel olarak iletken malzemeleri kesmek için bir plazma torcu kullanır. Çalışma prensibi, oksijen veya hava gibi yüksek hızlı bir gazın bir nozül içinden geçirilmesi ve torcun altında bir elektrik arkı oluşturulmasıyla gazın iyonize edilerek iletken bir plazma akımına dönüştürülmesidir.
Plazma akımı daha sonra ısıyı ve elektriği iş parçası malzemesine aktararak, eritme ve buharlaştırma yoluyla malzemeyi keser. Plazma kesme makinelerinde kesilen yaygın malzemeler arasında çelik, paslanmaz çelik, alüminyum, pirinç ve bakır bulunur.
CNC plazma kesme makinesinde, plazma torcu programlanmış takım yollarına göre CNC sistemi tarafından kontrol edilir. Bu, metalden karmaşık 2D ve 3D şekillerin hassas bilgisayar kontrollü kesimini sağlar.
Plazma kesim CNC makinelerinin temel özellikleri arasında kalın levha malzemelerini kesebilme yeteneği, minimum ısıdan etkilenen bölgelerle iyi kesim kalitesi ve yüksek kesim hızları yer almaktadır. İmalat, bakım ve onarım uygulamaları için oldukça uygundurlar.
CNC sistemi, otomatik, tekrarlanabilir kesimler sağlar ve insansız çalışmaya olanak tanır. Plazma kesim, otomotiv, imalat, gemi yapımı ve inşaat gibi sektörlerde metal parçaların ve bileşenlerin kesilmesi, pahlanması ve oyulması için yaygın olarak kullanılmaktadır.
8. Elektrik Deşarjlı CNC Makinesi
Elektrik deşarjlı CNC makinesi, EDM (elektrik deşarjlı işleme) veya kıvılcım erozyonlu CNC makinesi olarak da bilinir ve elektrik iletken malzemeleri kesmek için elektrik kıvılcımlarının termoelektrik sürecini kullanır.
Bu yöntem, iki elektrot (takım elektrodu ve iş parçası malzemesi) arasındaki voltaj farkından üretilen elektrik kıvılcımlarını kullanarak, erime ve buharlaşma yoluyla çok küçük miktarlarda malzemeyi aşındırma prensibiyle çalışır. Kalıntıları temizlemek için deiyonize su kullanılır.
EDM CNC tezgahında, takım elektrodu CNC sistemine bağlanır ve programlanmış takım yollarına göre hassas bir şekilde konumlandırılır ve kontrol edilir. Bu, geleneksel yöntemlerle kesilmesi zor olan sert metallerden ve alaşımlardan karmaşık 3 boyutlu şekillerin işlenmesine olanak tanır.
EDM CNC makinelerinin başlıca avantajları arasında çok sert malzemeleri işleyebilme, çok yüksek hassasiyet ve yüzey kalitesine sahip parçalar üretebilme ve karmaşık iç boşluklar ve profiller kesebilme yeteneği yer almaktadır.
Temassız bir işlem olması ve iş parçası üzerinde minimum mekanik kuvvet oluşturması nedeniyle, EDM CNC makineleri yaygın olarak kalıplar, pres kalıpları, havacılık bileşenleri ve cerrahi implantlar gibi uygulamalarda kullanılır. Bu makineler, karmaşık parçaların düşük hacimli üretimi için oldukça uygundur.
9. İşte CNC taşlama makinesiyle ilgili önemli noktalar:
- - CNC taşlama makinesi, metal parçaları mekanik aşındırma işlemiyle kesmek ve şekillendirmek için dönen bir aşındırıcı tekerlek kullanır.
- - Genellikle elmas veya CBN'den (kübik bor nitrür) yapılan aşındırıcı taşlama diski, iş parçasıyla temas ettirildiğinde küçük metal parçacıklarını uzaklaştırır. Sıkı toleranslar elde etmek için hassas kontrol gereklidir.
- - CNC taşlama makinesinde, taşlama taşı ve iş parçası, programlanmış bir koda göre CNC sistemi tarafından hassas bir şekilde konumlandırılır ve hareket ettirilir. Bu, karmaşık 3 boyutlu profillerin otomatik olarak taşlanmasını sağlar.
- - Yaygın taşlama işlemleri arasında silindirik taşlama (dış veya iç yüzeyler), yüzey taşlama (düz yüzeyler), merkezsiz taşlama ve profil taşlama bulunur.
- - CNC taşlama makineleriyle üretilen parçalar çok yüksek hassasiyet ve yüzey kalitesi gerektirir. Bunlar genellikle eksantrik milleri, bilyalı rulmanlar, dişliler gibi hassas mekanik bileşenlerdir.
- - CNC taşlama yöntemini kullanan sektörler arasında otomotiv, havacılık, tıp ve genel imalat yer almaktadır; bu sektörlerde hassas toleranslar kritik öneme sahiptir.
- - Geleneksel taşlama yöntemlerine göre avantajları arasında tekrarlanabilir hassasiyet, çok eksenli kontrol ve karmaşık konturların ve profillerin gözetimsiz olarak taşlanabilmesi yer almaktadır.
Özetle, bir CNC taşlama makinesi, bilgisayar sayısal kontrol sistemi tarafından kontrol edilen otomatik aşındırıcı tekerlek işleme yöntemiyle metal parçaları hassas bir şekilde şekillendirir.
10. Otomatik takım değiştirme özelliğine sahip bir CNC makinesiyle ilgili önemli noktalar şunlardır:
- - Makine çalışma alanının yanında, matkaplar, frezeler, yönlendiriciler vb. gibi çeşitli aletleri tutabilen bir alet magazini/döner tablası bulunur.
- - Otomatik takım değiştirici, CNC işleme sürecinde ihtiyaç duyulduğunda manuel müdahaleye gerek kalmadan takımların hızlı ve otomatik olarak değiştirilmesini sağlar.
- - Bu, manuel takım değiştirme işlemlerine kıyasla kesme dışı süreyi en aza indirerek verimliliği önemli ölçüde artırır. Birden fazla takım gerektiren karmaşık parçalar, işlem durdurulmadan işlenebilir.
- - Takımlar robotik olarak magazinden alınır/değiştirilir ve CNC kontrolü altında otomatik takım değiştirme kolu kullanılarak iş miline monte edilir.
- - Bu özellik, makinenin takım taşıma kapasitesini tek bir takımın ötesine taşıyarak, takımları manuel olarak yeniden yüklemeye gerek kalmadan daha karmaşık parçaların işlenmesine olanak tanır.
- - Arızalı veya aşınmış aletler, tüm üretim durdurulmadan anında değiştirilebilir. Bu, güvenilirliği ve çalışma süresini artırır.
- - Her değişiklikten sonra geometrik doğruluğu sağlamak için otomatik takım kalibrasyonu da mümkün olabilir.
- - Bu, CNC işleme teknolojisini minimum insan müdahalesiyle daha verimli, insansız/otomatik üretime doğru ilerletiyor.
Özetle, otomatik takım değiştirme, CNC makinelerinin esnekliğini ve verimliliğini artırır.
Yayın tarihi: 08-12-2023
