| |
CNC TEZGAHLARI
Günümüzde tarım
ve diğer insan iş gücü gereksinimini azaltmak ve seri imalata
yani fabrikasyona geçebilmek için makinalar ve bu makinalar için
takım tezgahları tasarlanmıştır. Diğer makina sanayi ve otomotiv
sanayinden sonra tarım makinaları 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 makinaları
sanayine sıçramış ve üreticileri bu tezgahlara yatırıma sevk
etmiştir. Bu sayede tarım makinaları sanayi Avrupa
standartlarına yaklaşma eğilimi göstermiş ve imalatta seri,
hatasız üretime başlanmıştır. Bu çalışmamızda CNC 'nin
tanıtılması, tezgah çeşitleri ve programlama tekniklerine
değinilecektir.
CNC TEZGAHLARININ
TARİHÇESİ:
Nümerik kontrol
fikri II. Dünya savaşının sonlarında A. B. D. 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 Instute 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.
CNC NEDİR?
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 bir kez yüklenmesi yeterlidir.
Programların tezgaha transferleri delikli kağıt şeritler
(Punched Tapes) , Manyetik Bantlar (Magnetic Tapes) vb. veri
taşıyıcılar aracılığıyla gerçekleştirilir.
CNC TAKIM
TEZGAHLARI:
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:
Torna tezgahı (lathe Machine)
Freze tezgahı(Miling Machine)
Matkap tezgahı (Drilling Machine)
Delik Büyütme Tezgahı (Borıng Machıne)
Taşlama Tezgahı (Grinding Machine)
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.
Bu özellikler şunlardır;
Tezgaha yüklenmiş olan parça programları kontrol ünitesi
hafızasında saklanabilir, buradan çağrılarak defalarca
işletilir.
Tezgah kontrol ünitesini besleyen özel bir güç kaynağı
mevcuttur. Tezgahın enerjisi kesilse bile program vb. veriler
muhafaza edilir.
Parça programı üzerinde yapılması düşünülen değişiklikler
istenildiği anda ve kolaylıkla yapılır. Değiştirilmiş olan
program son şekliyle hem işletilir hem de hafızada saklanır.
Bazı rutin operasyonlar program içerisinde döngüler (Cycles)
şeklinde tanımlanır ve gerekli yerlerde kullanılır. (Delik
delme, delik büyütme, dikdörtgen cep frezeleme, kademeli ve
konik tornalama, radyüs tornalama vb. )
Bir iş parçası üzerinde döngüler dışındaki tekrarlanması gereken
operasyonların programlama ana program (Main Program) içerisinde
birkez yazılır ve Alt Program (Sub Program) adıyla
isimlendirilirler. Ana programın uygulanması sırasında bu alt
programlar gerekli yerlerde çağrılarak işlem tamamlanır. Buna
örnek olarak ADANA yazısının programını verebiliriz. Burada A
harfi için bir alt program yazılır. Ancak bu program farklı X
mesafesinde sadece koordinat tanımlamaları yapılmak suretiyle
uygulanır. Böylece normal program %40 daha kısaltılmış olur.
Bir parçanın programı yazıldığında normal olarak belirli tür ve
çaptaki kesicilere işlenir. Programlama esnasında kesici çapının
dikkate alınarak bazı belirli ölçüsel kaydırmaların yapılması
gerekir. Halbuki kesici telafisi (Cutter Compensation) kolaylığı
ile bu kaydırmalar CNC kontrol ünitesi (CNC Control Unit)
tarafından programın işletimi esnasında yapılır. Kullanılan
kesici kırıldığında ve aynı çapta başka bir kesici bulunamadığı
durumlarda farklı çaptaki kesici ile programa kalınan yerden
devam edebilme kolaylığı sağlar. Kontrol ünitesi yeni kesicinin
çapına göre gerekli ölçüsel kaydırmaları yapar.
Bilgisayar sayesinde konum değiştirmeler, devir sayısı ve
ilerlemelerde optimum değerlere ulaşır. Bunun sonucu olarak CNC
takım tezgahlarında ideal çalışma koşulları sağlanmış olur. Alın
tornalama işleminde iş parçasının çapı sürekli olarak
değiştiğinden buna bağlı olarak devir sayısının da değişmesi
gerekir (Constant Surface Speed). Sonuç olarak elde edilen yüzey
kalitesi ve hassasiyet konvansiyel tezgahlara (Conventional
Machines) kıyaslanmayacak derecede iyidir.
CNC kontrol ünitesinde bilgisayar kullanımı sonucu diğer pek çok
bilgisayar ve sistemleriyle iletişim kurabilme avantajına
sahiptir.
Parça imalatına geçilmeden önce görüntü ünitesi (Visual Display
Unit) yardımıyla grafik olarak parça programının benzetimi
mümkündür.
Kesici aletlerin değiştirilmeleri her hangi bir manüel müdahale
olmaksızın yapılır. Bunun için dönerli taretler (Rotery Turrets)
yada paletli kesici magazinleri kullanılır.
CNC TAKIM
TEZGAHLARININ AVANTAJLARI:
Konvansiyonel
tezgahlarda kullanılan bazı bağlama kalıp, mastar vb.
elemanlarla kıyaslandığı zaman tezgahın ayarlama zamanı çok
kısadır.
Ayarlama, ölçü, kontrolü, manuel hareket vb. nedenlerle oluşan
zaman kayıpları ortadan kalkmıştır.
İnsan faktörünün imalatta fazla etkili olmamasından dolayı seri
ve hassas imalat mümkündür.
Kalifiye insan ihtiyacına gerek yoktur.
Tezgah operasyonları yüksek bir hassasiyete sahiptir.
Tezgahın çalışma temposu her zaman yüksek ve aynıdır.
Her türlü sarfiyat (elektrik, emek, malzeme vb.) asgariye
indirgenmiştir.
İmalatta operatörden kaynaklanacak her türlü kişisel hatalar
ortadan kalkmıştır.
Kalıp, mastar, şablon vb. pahalı elemanlardan faydalanılmadığı
için sistem daha ucuzdur.
Depolamada daha az yere gerek vardır.
Parça imalatına geçiş daha süratlidir.
Parça üzerinde yapılacak değişiklikler sadece programın ilgili
bölümünde ve tamamı değiştirilmeden seri olarak yapılır. Bu
nedenle CNC takım tezgahlarıyla yapılan imalat büyük bir
esnekliğe sahiptir.
CNC TAKIM
TEZGAHLARININ DEZAVANTAJLARI:
Her sistemde
olduğu gibi CNC tezgah ve sistemlerinin avantajları yanında bazı
dezavantajları mevcuttur. Bunlar şunlardır;
Detaylı bir imalat planı gereklidir.
Pahalı bir yatırımı gerektirir.
Tezgahın saat ücreti yüksektir.
Konvansiyonel tezgahlara kıyaslandığında daha titiz kullanım ve
bakım isterler.
Kesme hızları yüksek ve kaliteli kesicilerin kullanılması
gerekir.
Periyodik bakımları uzman ve yetkili kişiler tarafından düzenli
olarak yapılmalıdır.
CNC'NİN
ENDÜSTİRİDEKİ KULLANIM ALANLARI:
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.
CNC'nin
kullanıldığı başlıca alanlar;
Talaşlı imalat
Fabrikasyon ve kaynakçılık.
Pres ileri
Muayene ve kontrol.
Montaj.
Malzemelerin taşınması.
CNC TAKIM
TEZGAHLARI:
A- CNC TORNA TEZGAHLARI:
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.
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)
C- CNC İŞLEME
MERKEZLERİ:
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.
a- Yatay işleme merkezi
b- Düşey işleme merkezi
CNC İŞLEME
MERKEZLERİNİN KAREKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ:
Prizmatik iş
parçalarının bir bağlanışta 3 hatta 4 yüzeyi aynı anda
işlenebilir.
Alın frezeleme, delme delik büyütme rayba ve kılavuz çekme,
profil işleme, açılı delik delme vb. işlemler yapılabilir.
Kullanılacak olan kesiciler tezgahın magazin kısmına
yerleştirilir ve program içerisinde gerekli olan işlemlerde
kullanılır. Magazinler 10-30-60-80 yada daha fazla kesici
kapasitesinde sahiptir.
İş parçalarının tezgaha bağlanma ve çözülme işlemlerinde robot
kol ve ekipmanlar kullanılır. Böylece bu alandaki zaman
kayıpları ortadan kaldırılır.
D- CNC MATKAP
TEZGAHLARI:
CNC matkap
tezgahları 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. Otomatik kesici değiştirme (ATC) kolaylığı
ile fazla sayıda kesici kullanımında imalata büyük bir hız
kazandırılır.
E- CNC TAŞLAMA
TEZGAHLARI
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.
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.
F- CNC PRES VE
ZIMBALI DELİCİLER:
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.
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, mamul ve artık parçaların
uzaklaştırılmaları programlı taşıyıcılar yardımıyla yapılır.
G- CNC NOKTA
KAYNAK MAKİNELERİ:
Nümerik Kontrollü
Nokta Kaynak Makinaları (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 manüel 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.
DİĞER TÜR CNC
TAKIM TEZGAHLARI:
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:
Üç boyutlu ölçme ve kontrol tezgahları
Alet bileme tezgahları
Testere tezgahları
Montaj sistemleri
Erozyon tezgahları
Kaplama tezgahları
Malzeme taşıma sistemleri
Lazer kesme tezgahları
Boru bükme makineleri
Sıvama tezgahları
Alevle kesme makineleri
CNC TAKIM
TEZGAHLARINDA BAKIM:
Belirli periyodik
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 inisiyatif 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.
CNC TAKIM
TEZGAHLARINDA TEMİZLİK VE BAKIMIN ÖNEMİ:
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;
A-Planlı bakım,
B-Koruyucu bakım
Her iki seviyedeki bakım bu alanda uzman olan teknik elemanlar
tarafından yapılmalıdır. Bu kişiler;
Özellikle elektronik alanında yeterli teknik ve pratik bilgiye,
Belli bir mesleki tecrübeye,
Dijital elektronik bilgisine,
Ölçme ve test cihazlarını kullanma becerisine,
Mini ve mikro bilgisayarlarla ilgili yeterli teknik bilgilere,
sahip olmalıdır.
CNC tezgahlarında bakım şematik olarak aşağıdaki gibidir;
HAFTALIK BAKIM:
Bu tür periyodik bakımda kısa test programları çalıştırılır.
Tezgah miline verilecek devir sayısı ve ilerleme hızları minimum
ve maksimum değerler değerler arasında girilerek denenir. Bu
testlerde elde edilen bulgular not edilir, nedenleri araştırılıp
giderilmeye çalışılır. Tezgah ve çevre ekipmanları üzerinde
bulunan bütün fanların yeterli hava sirkülasyonunu sağlayıp
sağlamadıkları araştırılır. Delikli kağıt şerit sürücü ve
tekerlekleri kontrol edilir. Okuyucu kafa, kanal ve tırnakları
düzenler.
AYLIK BAKIM:
Aylık periyodik
bakımda bir iş parçası programı talaş kaldırmadan çalıştırılarak
test edilir ve eksen hareketleri izlenir. Manuel olarak
yağlanması gerekli olan yerler yağlanır. Bütün devre
bağlantılarının uygun şekilde takılı olup olmadıkları kontrol
edilir. Ölçme sistemlerinin muhafazalar çıkarılır, varsa pislik
ve yağlar temizlenir.
ALTI AYLIK BAKIM:
Birbirleriyle karşılıklı bağımlılığı olan hız, voltaj ve bunları
izleyen hatalar ölçülür. Elde edilen veriler ilk montajda
ölçülen değerlerle kıyaslanır. Hava ve yağ filtreleri vb.
elemanların kontrolü yapılır, temizlenir ve gerekirse yenisi ile
değiştirilir.
YILLIK BAKIM:
CNC
sistemlerindeki her bir devre ve devre elemanının mükemmel olup
olmadığına bakılır. Kontak noktalarının temizliği gözden
geçirilir. Kapılar ve sızdırmazlık elemanları, bağlantı
vidalarının sıkılı olup olmadıkları kontrol edilir. Tezgah
konsolu vakumlu temizleyici veya yumuşak fırçalarla temizlenir.
Delikli kağıt şerit okuyucusunun çalışma durumu, tezgahın
hassasiyet değerleri kontrol edilir. Güç kaynağı (Power Supply)
voltaj çıkışının uygun olup olmadığına bakılır. Bir parça
programı test edilerek tüm fonksiyonların doğrulukları
araştırılır.
CNC TAKIM
TEZGAHLARINDA KORUYUCU BAKIM:
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.
Koruyucu bakım konusunda aşağıdaki hususlara titizlikle uyulması
gerekir;
Sağlıklı çalışan parçalar kurcalanıp ayarları
değiştirilmemelidir.
Verilen her türlü sinyal yada mesajlara kesinlikle uyulur.
Bunlar paslanma, bağlantılarda gevşeme, kirlenen kontaklarla
ilgili olabilir.
Gerekli kısımlar dikkatle yağlanır. Asla fazla yağ kullanılmaz.
Fazla yağ yağsızlıktan daha zararlıdır.
Teşhis ve testler talimatlara uygun olmalı.
Bozuk parçaların tamiri yerine yenisi ile değiştirilmeleri
tercih edilmeli.
Koruyucu bakımın üç ana fonksiyonu vardır;
1-Temizleme
2-Yağlama
3-Kontrol
CNC TAKIM
TEZGAHLARINDAKİ BAŞLICA ARIZA BÖLGELERİ:
CNC takım
tezgahlarında en sık karşılaşılan arızalar ve bulundukları
bölgeler şunlardır.
Takım tezgahı eksen sürücüleri
Hidrolik ve pnömatik elemanlar
Kontrol devreleri
Ölçme ve transfer sistemleri
Dijital veri işleyiciler
Logic bağlantılar
Giriş / Çıkış (Input / Output) üniteleri
CNC TAKIM
TEZGAHLARI İÇİN İDEAL ÇALIŞMA ORTAMI VE KOŞULLARI:
CNC tezgahlarının
sağlıklı çalışabilmeleri için yüksek derecede temizliğe sahip
çevre koşullarına ihtiyaç vardır. Tezgah imalatçısı firmalar
tarafından önerilen ideal çalışma ortamı koşulları;
Tezgah kontrol üniteleri ısı, ışık, rutubet, vibrasyon ve voltaj
değişmelerinden etkilendiği için bu hususlara dikkat edilmeli.
Çalışma ortamı sıcaklığı ve rutubet oranı tezgah imalatçısı
firmanın tavsiye ettiği değerler arasında olmalı.
Vibrasyon 0. 5 gram altında olmalı.
Kabul edilebilir voltaj değişmeleri + %10, - %10 olmalı
Voltaj düşmeleri maksimum 2, 5 dalga (20 MS) olmalı.
Eğer tezgahın çalışma ortam koşulları bu standart değerlere
uymuyorsa imalatçı firma bakımla ilgili yükümlülükleri yerine
getirmeyebilir.
YAĞLAMA
SİSTEMLERİNİN BAKIMI:
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 TEZGAHLARI
İÇİN TAKIM SEÇİM:
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 MALZEMELER:
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.
Etkili bir takım kontrolü, aşağıdaki fonksiyonları sağlamalıdır;
Aşınmış, hasarlı uçların değiştirilmesi, uygun olduğunda bileme
yapılmasını içeren iyileştirme,
Boyutlandırma, ön-ayarlamayı içeren hazırlık,
Kullanıma kadar stoklama,
Taşıma,
Tezgahta koruma.
Bu kavram şematik olarak aşağıda verilmiştir;
Takımların bileme yöntemleriyle iyileştirilmesi oldukça fazla
dikkat ister. Uzun süreli yüksek hızlarda talaş kaldırma
işleminin verimi, tam bir takım geometrisini gerektirir. Takım
kontrol sistemi;
takım deposu taşıma tezgahta/ depolama takım tezgahı taşıma
takım odası taşıma
temin etme ön ayar tanımlama bakım
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.
CNC'DE İŞ
YÜKLENMESİ VE İŞ BAĞLAMA:
Herhangi bir iş
bağlama düzeneği aşağıdaki şartları yerine getirmelidir.
İşi sıkı olarak bağlamalı,
Pozitif yerleştirme sağlamalı,
Hızlı olmalı ve kolay kullanılmalı,
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. |
|
