0
CNC MANTIĞI
1
CNC Yönlendiricilerini Anlama
BİRİNCİ BASKI
2
İçindekiler
Bu kitap hakkında ........................................................................................................................................................................1
CNC Yönlendiricileri Hakkında Neden Bir Kitap Oluşturulur? ...................................................................2
Bir CNC Makinesine Kim İhtiyaç duyar?..............................................................................................3
Bir CNC Yönlendirici Nedir?........................................................................................................................4
CNC’bib Tarihçesi .........................................................................................................................................................................5
Tanım........................................................................................................................................................................6
Tarihçe......................................................................................................................................................................6
CNC makinelerinin faydaları ..............................................................................................................................................10
CNC’nin cazibesi.................................................................................................................................................11
Otomasyon ......................................................................................................................................................................................11
Hassasiyet ........................................................................................................................................................................................12
Esneklik .............................................................................................................................................................................................12
Sınırlamalar.....................................................................................................................................................................................13
Tümleşik beceri ...........................................................................................................................................................................14
Kesim kalitesi....................................................................................................................................................14
Çerçeve esnemezliği................................................................................................................................................................14
Doğruluk ...............................................................................................................................................................15
Konumlandırma doğruluğu...............................................................................................................................................15
Tekrarlanabilirlik..........................................................................................................................................................................16
Öngörülebilirlik............................................................................................................................................................................16
Performansı en Üst Düzeye Çıkarma...........................................................................................................................17
Medyada CNC...............................................................................................................................................................................18
Dikkat Edilecek Konular ........................................................................................................................................................19
Boşluk................................................................................................................................................................................................20
Elektrik gereksinimleri ........................................................................................................................................................... 21
3
Pnömatik .................................................................................................................................................21
Vakum........................................................................................................................................................21
Tesis yerleşim planı.........................................................................................................................22
İş akışı.........................................................................................................................................................22
Envanter ..................................................................................................................................................22
Aletler (Takımlar)...............................................................................................................................23
Programlama ......................................................................................................................................23
Bilgisayar ağı........................................................................................................................................23
Beceriler..................................................................................................................................................24
Eğitim.......................................................................................................................................................24
Dış kaynak kullanımı ....................................................................................................................24
Toz toplama .........................................................................................................................................24
Operatör ..................................................................................................................................................25
Zaman planlama...............................................................................................................................25
Bakım.........................................................................................................................................................25
Bir CNC Yönlendiricinin Bileşenleri................................................................................... 26
Kontrolör ................................................................................................................................................ 27
Tam renkli ekran.............................................................................................................................. 27
Program depolama.......................................................................................................................28
Elle tutulan programcı................................................................................................................28
Sızdırmaz klimalı kabin .............................................................................................................28
Üç boyutlu eksen dengeleme............................................................................................... 29
Parametrik tasarım fonksiyonları....................................................................................... 29
Ham tasarım dosyaları ................................................................................................................30
Panel testere programları veya Microsoft Excel dosyaları .............................30
Özel takımsız profiller ..................................................................................................................30
Makinedeki sorunlara tepki verme.....................................................................................31
Hata raporlama...................................................................................................................................31
4
Otomatik takım yönetimi sistemi........................................................................................31
Önleyici bakım programlama ................................................................................................32
Teknik yardıma doğrudan ağ bağlantısı .......................................................................32
Kod ile düz İngilizce arasında geçiş……………………………………………………………………33
Derinlik salınımı………………………………………………………………………………………………………….33
Uygun kılavuzlar ve bileşen etiketleme……………………………………………………………33
Güncellemesi ve Yükseltmesi Kolay.................................................................................34
Çalışma tabloları...............................................................................................................................34
Düz tablolar..........................................................................................................................................34
T-kanalı tablolar .................................................................................................................................35
Kapsül ve ray l ....................................................................................................................................35
Evrensel vakum ................................................................................................................................ 36
Matris tablolar .....................................................................................................................................36
Hareket .................................................................................................................................................... 37
Kartezyen koordinat sistemi ...................................................................................................37
Doğrusal ve dairesel hareket ................................................................................................. 38
3 & 5 ekseni........................................................................................................................................... 38
Hızlı vs. kesme hareketi .............................................................................................................. 38
Mutlak vs. artımlı hareket ..........................................................................................................39
Tahrik sistemi ..................................................................................................................................... 39
Kademeli (adım) motorlar........................................................................................................40
DC servo motorlar............................................................................................................................41
AC servo motor .................................................................................................................................43
Miller ..........................................................................................................................................................44
Yüksek frekanslı motor milleri ..............................................................................................44
Takım Değiştiriciler ........................................................................................................................46
Manüel.......................................................................................................................................................46
Çoklu başlık............................................................................................................................................46
5
Takım tutucular ...............................................................................................................................47
Otomatik takım değiştiriciler ................................................................................................47
Takım.........................................................................................................................................................50
Yüksek hızlı çelik (HSS) ...............................................................................................................50
Katı karbür……………………………………………………………………………………………………….…………..50
Elmas takım…………………………………………………………………………………………………….……………51
Takım geometrisi………………………………………………………………………………………….…………...52
Takım profili…………………………………………………………………………………………………….…………...52
Kırıntı yükü……………………………………………………………………………………………………….…………..53
Kesme Parametreleri…………………………………………………………………………………….…………54
Besleme hızı……………………………………………………………………………………………………….…….…..55
Tırmanma ve konvansiyonel kesme .............................................................................. ..55
Kaba kesme ve finiş kesme..................................................................................................... 56
Rampalama ve ofset ..................................................................................................................... 56
Tırnak ve deri ...................................................................................................................................... 56
İş Tutma .................................................................................................................................................. 57
Manüel ..................................................................................................................................................... 57
Vakum......................................................................................................................................................58
Kapasite .................................................................................................................................................. 59
Geleneksel vakum sabitleme ................................................................................................60
Kapsül ve ray .......................................................................................................................................60
Kombinasyon bölmesi/düz masa.......................................................................................60
Yüksek akışlı vakum......................................................................................................................60
Merdane bastırma........................................................................................................................... 61
Vakum Pompaları...........................................................................................................................62
Rejeneratif vakumlu üfleyiciler ............................................................................................ 63
Kuru çalışan döner kanatlı vakum pompaları.......................................................... 63
Yağ devridaim döner kanatlı vakum pompaları ....................................................64
6
Pozitif deplasmanlı döner üfleyiciler ...............................................................................64
Döner pençe vakum pompaları ..........................................................................................65
Döner vidalı vakum pompaları.............................................................................................65
Sıvı sızdırmaz pompalar .............................................................................................................65
Malzeme elleçleme........................................................................................................................66
Makaslı kaldırıcılar ..........................................................................................................................66
Vakumlu kaldırıcılar ......................................................................................................................67
Otomatik malzeme taşıma……………………………………………………………………..……………..67
Yönlendirici Konfigürasyonları………………………………………………………………..……………68
X-Y Tablaları…………………………………………………………………………………………………..……………..69
Dirsekli……………………………………………………………………………………………………………..…………….70
Hareketli Masa……………………………………………………………………………………………………..……..70
Sarkaç…………………………………………………………………………………………………………………………..…72
5-Eksenl,.................................................................................................................................................. 72
Endüstriyel Robot ........................................................................................................................... 73
CNC Ekipmanının Diğer Kategorileri ..............................................................................74
Yazılım...................................................................................................................................................... 75
CAD............................................................................................................................................................. 76
CAM............................................................................................................................................................ 77
Parametrik Tasarım.......................................................................................................................78
Yerleştirme Yazılımı....................................................................................................................... 79
Son İşlemciler .....................................................................................................................................80
G-Kodu.....................................................................................................................................................80
Aksesuarlar ...........................................................................................................................................82
Etiket yazdırma.................................................................................................................................83
Optik okuyucular .............................................................................................................................83
Problar......................................................................................................................................................83
Takım boyu sensörü......................................................................................................................84
7
Lazer projektörleri...........................................................................................................................84
Vinil kesici..............................................................................................................................................84
Soğutucu dispenseri ...................................................................................................................85
Oyma makineleri.............................................................................................................................85
Döner eksen ........................................................................................................................................85
Yüzer kesici başlık...........................................................................................................................86
Plazma kesici ......................................................................................................................................86
Agrega takımlar................................................................................................................................86
CNC’nin Maliyetinin Gerekçelendirilmesi ....................................................................87
Hafif iş .......................................................................................................................................................88
Orta ağırlıkta iş ..................................................................................................................................89
Endüstriyel güç.................................................................................................................................89
Nakliye…………………………………………………………………………………….……………………………………..90
Kurulum ve eğitim……………………………………………………………………………………………………90
Formül………………………………………………………………………………………………………………..………....90
Bir örnek.................................................................................................................................................. 91
Gelecek....................................................................................................................................................92
Yeni Fabrika......................................................................................................................................... 93
Yeni Teknikler .....................................................................................................................................94
Yeni Malzemeler...............................................................................................................................95
Sonuç ........................................................................................................................................................96
Terminoloji............................................................................................................................................98
Teşekkür ................................................................................................................................................101
Bu kitabın yapımında .................................................................................................................101
Referanslar..........................................................................................................................................102
8
Bu Kitap Hakkında
CNC Yönlendiricileri Hakkında Neden Bir Kitap Oluşturulur?
CNC Makinesine Kimler İhtiyaç Duyar?
CNC Yönlendiricisi nedir
CNC Yönlendiricileri Hakkında Neden Bir Kitap Oluşturulur?
CNC (Bilgisayar Sayısal Kontrol) teknolojisi hakkında birçok anekdot bilgisi
vardır ve makine satıcıları genellikle diğer çok önemli özellikleri en aza
indirirken ürünlerinin belirli özelliklerini vurgulamaya ilgi duyarlar.
Gerçek şu ki, her durumda alıcı, ihtiyaçlarına en uygun çözümü bulmak
için tavizler vermelidir. Hiçbir uygulama tam olarak aynı değildir ve her
atölyede bir makine mükemmel uyum sağlamayacaktır.
Bu kitap, CNC yönlendiricilerinin potansiyel tüketicilerine teknolojinin iç
işleyişi hakkında temel bir anlayış kazandırmak için oluşturulmuştur. Daha
iyi bilgilendirilmiş bir tüketici daha sonra daha iyi satın alma kararları
verebilir ve teknolojinin atölyesine başarılı bir şekilde entegre olma şansını
artırabilir.
9
CNC Makinesine Kimler İhtiyaç Duyar?
CNC ne işe yarar? İşçilerin yerini alacak mı? işim tehlikede mi? Bunlar, bir
CNC makinesi satın almayı düşündüğünüzde çalışanlarınızın karşılaşacağı
sorulardan bazılarıdır.
Muhtemelen sıkıcı ve tekrarlayan işleri daha yüksek vasıflı işlerle
değiştirecek olsa da, bu teknolojiyi satın alan çoğu şirket büyüyüp daha
fazla çalışanı işe alıyor.
CNC makinesinden gelen ürünlerle gerçekleşen iş te etkilenecektir.
Parçaların daha doğru olması muhtemeldir ve iç içe geçmiş sistemler söz
konusu olduğunda, sonraki süreçleri basitleştirerek birlikte
gruplandırılmış olarak kalacaklardır.
10
CNC Yönlendiricisi nedir?
Kısacası, CNC teknolojisi çok karmaşık değildir. Bir bilgisayar
tarafından kontrol edilen bir araçtır. Sadece bilgisayarın aracı nasıl
kontrol ettiği düşünüldüğünde daha sofistike hale gelir. Aşağıdaki
çizim, kontrolör hariç temel hatlarıyla aksesuarsız bir CNC
makinesinin nasıl görünebileceğini göstermektedir.
11
CNC'nin Tarihçesi
Tanım
Tarihçe
12
Tanım
CNC = Computer Numerical Control (bilgisayarlı sayısal kontrol). bir bilgisayar
“denetleyicisi” g - kodunu veya makine dili talimatlarını okur ve bir aracı çalıştırır.
NC (sayısal kontrol) programı, makineye hangi yolu izleyeceğini ve hangi
işlemleri gerçekleştireceğini söyleyen, adım adım talimatlardan oluşan
ayrıntılı bir settir.
Tarihçe
NC veya basitçe Numerical Control (sayısal kontrol), 1940'ların sonunda
ve 1950'lerin başında MIT (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) ile
işbirliği içinde John T Parsons tarafından geliştirilmiştir.Savaş sonrası
üretim çabalarına yardımcı olmak için geliştirilmiştir. .
Uçak parçaları daha karmaşık bir hale geliyordu ve insan operatörlerinin
elde edemeyeceği bir hassasiyet seviyesi gerektiriyordu.
Kompleks makinede işlenmiş parçalar artık
tek başına kalifiye operatör tarafından
yapılamıyordu.
Fotoğraf CNC yazılımının izniyle – Masterca
13
İlk başta makineler donanımla bütünleşikti ve daha sonra 1952'den itibaren talimatlar
delikli bantla verildi. beş yıl sonra, nC makineleri birleşik devletlerdeki tüm metal
çalışma üretim ortamlarında kuruluyordu.
1960'ların ortalarında, nC teknolojisi endüstride baskın bir rol
oynuyordu.
Çoğu makine programı 1980 yılına kadar zımbalanmış bir kağıt veya
alüminyum bant üzerine kaydedilmiştir. 1970'lerde ve 80'lerde, mikroişlemci
teknolojisinin büyümesi, bilgisayarların kablolar kullanılarak doğrudan nC
makinelere bağlanmasını mümkün kıldı, dolayısıyla CNC terimi doğdu.
Temel olarak, sayısal kontrol, belirli bir makine türünden ziyade makineleri
kontrol etmek için kullanılan bir tekniktir. CNC makineleri başlangıçta metal
işlemek için üretilmiştir. Daha sonra ahşap, kumaş, köpük ve plastik gibi
diğer endüstriler için uyarlanmıştır. Tüm bu makinelerin bazı ortak özellikleri
vardır ve bu özellikler şunlardır:
• bir program (talimatlar)
• bir kontrolör
• bir takım tezgahı.
Ahşap yönlendiriciler, aynı yük ve titreşim kuvvetlerine maruz kalmamaları
nedeniyle metal işleme yapan kuzenlerinden farklıdır. 24000 dev/dak'ya
kadar daha hızlı dönerler ve 5'x20' ye kadar daha büyük çalışma masalarına
sahiptirler. Daha küçük aletler ve alet tutucular kullanırlar ve dakikada 1200
inç veya 30 m/dak'ya kadar daha hızlı işleme hızlarında çalışırlar. diğer bir
farksa, aynı düzeyde doğruluk gerektirmemeleridir.
Metal işleme uygulamaları genellikle ahşabın işlenmesinden çok daha fazla
hassasiyet ve daha sıkı tolerans gerektirir.
14
Bay Isao Shoda, dünyanın ilk NC router'ını yaptığını iddia ediyor ve
bunu 1968'deki Uluslararası Osaka Fuarında sergiledi. (Model: nC-111a)
1968 – Shoda, Uluslararası Osaka Fuarı'nda
ilk NC ahşap yönlendiricisini (NC -111A)
sergiledi
Fotoğraf Shoda Iron Works Co. Ltd .' nin izniyle çekilmiştir.
1970'lerin başında ilk CNC'nin ortaya çıkışı havacılık endüstrisinde
ortaya çıktı (bir Ana Bilgisayar tarafından kontrol ediliyor).
70'lerin sonlarında NC delme makineleri ahşap endüstrisinde ilk kez
ortaya çıktı. bir matkabı bir noktadan diğerine hareket ettirdikleri ve
bir delik açtıkları için noktadan noktaya makineler olarak
adlandırılıyorlardı. Noktadan noktaya terimi, profesyonel elektronik
montajcıların fotoğraf kitaplarından işlemesini gerektiren 1950
öncesi bir elektronik devre montaj yönteminden türetilmiştir ve
herhangi bir bileşeni atlamadıklarından emin olmak için kesin bir
montaj sırasını takip etmektedir:
CNC teknolojisini etkileyen diğer olaylar şunlardır:
• 1970 ortası: ilk mikroişlemci (Intel 8080)
• 1970'lerin sonu: ahşap işlemede ilk 5 eksen CNC.
CNC yönlendiricileri ilk olarak havacılık endüstrisi tarafından alüminyum
levhalardan karmaşık desenleri kesmek için kullanılmıştır. Alüminyum
levhanın tabla yüzeyine cıvatalanması uzun bir süreçti.
15
80'lerin başında, Termwood'daki mühendisler, balsa ağacından yapılmış
büyük kasap bloklarından hava çekme fikrini ortaya attılar. Balsa ahşabı,
havanın maktadan serbestçe geçmesine izin verdiğinden, alüminyum
levhaları mekanik bağlantı elemanları kullanmadan aşağıda tutmak için
yüksek akışlı bir vakum eklediler. Daha sonra suntanın (yonga levha)
benzer gözenekli özelliklere sahip olduğunu fark ettiler ve evrensel
vakum tabloları doğdu.
1980'lerin başında, CNC teknolojisi ikincil ahşap işleme endüstrisindeki
birçok makine türünde kullanılmıştır. Bazı örnekler aşağıdaki gibidir:
NC döneminin başından beri delme makineleri gibi noktadan noktaya
sistemler kullanılmaktadır. Pnömatik bir matkap etkinleştirilene kadar
parça ve takım arasında hiçbir temas olmadığından, milin nihai hedefine
ulaşmak için hangi yolu izlediği çok önemli değildi, bu nedenle de
noktadan noktaya terimi doğdu. Bu makineler daha sonra yeni CNC
teknolojisine adapte edildi ve sadece delmekten daha fazla seçenek
içermelerine rağmen, isim devam etti.
NC panel testereleri gibi düz kesme sistemleri, kontrolü sadece tek bir
hareket ekseniyle sınırlandırır. Testere bıçağı daha sonra düz bir kesim
gerçekleştirmek için kirişin uzunluğu boyunca kontrolden bağımsız
olarak hareket eder.
CNC iş merkezlerinde görülen kontur kesme, işleme işlemleri sırasında
3 veya daha fazla eksenin eşzamanlı hareket kontrolünü sağlar. Başka
bir deyişle, bilgisayar kesimi gerçekleştirirken kesiciyi x, y ve z eksenleri
boyunca boşlukta kontrol eder.
Günümüzde CNC makineleri üretim sürecinin her zaman kullanılan bir
16
parçasıdır. CNC'ye sektörümüzün başarısında her geçen gün artan bir rol
verecek yeni işlevsellik ve gelişmiş performans geliştirilmektedir.
CNC makinelerin faydaları
CNC'nin Cazibesi
Kesim Kalitesi
Doğruluk
Performansı En Üst Düzeye Çıkarma
Medyada CNC
17
CNC'nin Cazibesi
CNC'nin spesifik uygulamaları bir makineden diğerine büyük farklılıklar
gösterirken, tüm bu sofistike makineler çeşitli endüstrilerde yaygın olarak
kullanılmaya başlanmıştır. CNC teknolojisinin sunduğu önemli
faydalardan bazıları aşağıda açıklanmıştır.
Otomasyon
Tüm CNC takım tezgahları tarafından sunulan ilk fayda geliştirilmiş
otomasyondur. Operatörün işi üretmedeki beceri seviyesi azaltılabilir veya
ortadan kaldırılabilir. Birçok CNC makinesi, tüm işleme döngüsü boyunca
gözetimsiz çalışabilir ve operatörü diğer görevleri yapmak için serbest
bırakır. Bu, CNC kullanıcısına azaltılmış operatör yorgunluğu, insan
hatasından kaynaklanan daha az hata ve her bir iş parçası için tutarlı ve
18
öngörülebilir işleme süresi dahil olmak üzere çeşitli yan faydalar sağlar
Hassasiyet
CNC teknolojisinin ikinci büyük faydası tutarlı ve doğru iş parçalarıdır.
Günümüzün CNC makineleri, bir inç veya 0.05 ila 0.10 mm'nin 2 ila 4
binde biri aralığında tipik bir doğruluk oranına ve bir inç veya 0.02
mm'nin 8 on binde birine yakın veya daha iyi tekrarlanabilirliğe sahiptir.
Bu, bir program doğrulandıktan sonra, iki, on veya bin özdeş iş
parçasının aynı hassasiyet ve tutarlılıkla kolayca üretilebileceği anlamına
gelir.
Esneklik
CNC makine aletlerinin çoğu tarafından sunulan üçüncü bir avantaj
esnekliktir. Bu makineler bilgisayar programlarından çalıştırıldığından,
farklı bir iş parçasını çalıştırmak farklı bir programı yüklemek kadar
kolaydır.
Bu da başka bir faydaya, hızlı bir değişime yol açar. Bu makinelerin
kurulumu ve çalıştırılması çok kolay olduğundan ve programların
yüklenebilme kolaylığı göz önüne alındığında, çok kısa bir kurulum süresi
sağlarlar. Bu, günümüzün Tam Zamanında üretim ortamları için kritik
öneme sahiptir.
Bir ahşap imalat atölyesinde ihtiyaç duyulan makine sayısında meydana
gelen azalma, kayda değer başka bir faydadır. Geçmişte, mobilya veya
dolap üretmek için çok sayıda özel makineye ihtiyaç duyulmuştur. CNC
19
teknolojisinin ortaya çıkmasıyla bu gerçeklik büyük ölçüde değişti.
İş merkezleri arasında daha az zaman geçirilmesi daha hızlı üretim süresi
anlamına gelir. Daha Az Devam Eden İş (WiP) aynı zamanda daha düşük
envantere ve katma değerli olmayan kaynaklara daha az yatırıma
dönüşür.
Sonuç olarak, makine gereksinimleri azalır, çalışan iş yükleri basitleştirilir ve
üretim en üst düzeye çıkarılırken israf en aza indirilir.
Daha az envanter ve Devam Eden İş
(Devam Eden) daha kısa teslim
sürelerine neden olur
CNC makinesi hiç ara vermez ve insan operatör vermesine rağmen, başka
bir işi üstlenirken makinenin kendi başına yapması için iş hazırlayabilir.
Örneğin, bir şirket, makinenin kullanılması planlanmadığında bir oyma
programı çalıştırabilir. Bu oyma programı, operatör diğer işleri yaparken
20
saatlerce çalışır ve işletme için ekstra gelir sağlar.
Sınırlamalar
Makineler bir dizi işlevi en iyi şekilde yerine getirmek için yapılır ve doğaları
gereği insanlarla aynı hareket kabiliyetine ve çok yönlülüğe sahip değildirler.
Daha yeni makineler çok görevli ve daha çok yönlü hale geldi ve CNC yazılım
teknolojisiyle ilgili bazı sınırlamalar olmasına rağmen, üreticiler makinelerini
sürekli geliştiriyor ve yaratıcı kullanıcılar bunları sınırlarının ötesinde
kullanmanın yeni yollarını buluyor.
Tümleşik beceri
Makine program kontrolü altında çalışacağından, CNC operatörünün
ihtiyaç duyduğu beceri seviyesi, geleneksel makine aletleri ile iş
parçaları üreten bir işçiye kıyasla da azalır. Elbette bu, makinenin
parçalarını çizmek ve programlamak için ofiste ihtiyaç duyulan beceri
ile dengelenir.
Kesim Kalitesi
CNC makineleri, takımın işlenmekte olan malzemeye olan kesimini nasıl
gerçekleştirdiğini etkileyen tüm değişkenlerin hassas kontrolünü sağlar.
Bu, tutarlı, yüksek kaliteli, pürüzsüz ve eşit kesimlere dönüşür.
21
Çerçeve esnemezliği
Genellikle daha rijit (esnemez-sert) ve doğru bir makine kullanılarak
daha iyi kesim kalitesine ulaşıldığına inanılmaktadır. Çerçevenin
esnemezliği ve doğruluk önemli rollere sahip olsa da, kontrol
özellikleri, hızlanma ve yavaşlama, takım tutma ve parça tutma gibi
kesme kalitesini etkileyen diğer faktörler çok önemlidir.
Ağır bir hareketli parça daha fazla ivme taşıdığından ve çalıştırılması ve
durdurulması daha zor olduğundan, tek başına kütle, bileşik işleme
hatalarına yol açacaktır. Tersine, çok hafif bir çerçeve daha fazla titreşime
izin verir ve uygulanabilecek yükleri sınırlar.
Makinenin tek bir özelliğinin değil, tüm bu özelliklerin bir
kombinasyonunun kalitesini belirleyeceğini unutmayın.
Doğruluk
Doğruluk ölçmek için basit bir makine özelliğidir, ancak sadece kesme
uzunluğunu programlanmış uzunluk ile karşılaştırmak, doğruluğun iyi bir
değerlendirmesi değildir.
Konumlandırma doğruluğu
Mutlak konumlandırma doğruluğu, belirli bir tolerans dahilinde uzayda
bir noktaya ulaşma yeteneği anlamına gelir. Bu ölçüm, tek bir eksende
veya birden fazla eksende ölçüldüğünde veya kesici başlığına bir yük
uygulanıp uygulanmadığında büyük ölçüde değişebilir. Bu ölçüm,
parçanın çalışma masasındaki konumuna da bağlıdır. Bilyalı vida
dengeleme tabloları tamamen kapalı veya eksik olabileceğinden farklı
alanlarda farklı sayılar elde edilebilir.
22
Mekansal doğruluk çoğunlukla kodlayıcı çözünürlüğüne bağlıdır.
Yüksek kaliteli, düzgün ayarlanmış bir servo sistemi normalde kodlayıcı
çözünürlüğünün artı veya eksi on katı içinde konumlandırılabilir. Bu
nedenle, 0.0005" çözünürlüğe sahip bir sistemin sadece artı veya eksi
0.005" veya 0.1 mm konumlandırma doğruluğu elde etmesi beklenebilir
Tekrarlanabilirlik
Tekrarlanabilirlik, bir program her çalıştırıldığında uzaydaki bir noktaya
geri dönme yeteneğidir. Tıpkı mutlak doğruluk gibi, tekrarlanabilirlik de
tek bir eksende veya birden fazla eksende ölçülebilir. Çoğu sistemde,
tekrarlanabilirlik her zaman mutlak konumlandırma doğruluğunu
gölgede bırakır.
Öngörülebilirlik
Bu, bilgisayar kontrollü ekipman kullanarak parçaların kesilmesi işinde önemlidir.
Makinenin kontrol kısmının, hangi program çalışırsa çalışsın her seferinde aynı
şekilde çalışmasını istersiniz. İyi bir kontrolör, birçok adım ilerideki takım yolunu
hesaplar ve sorun bulduğunda sizi uyarır veya farklı bir eylem planına karar verir.
23
1 günlük stok azalması 60.000 $ değerindedir.
Bir saatlik üretimin maliyeti 4.500 $ değerindedir.
Maliyette % 5'lik bir azalma, ek brüt marjda 937.500 $
Mobilya Üreticilerinin Performansı
Noktadan Noktaya makinelerin ilk günlerinde, bilgisayar başlığa X - y'de
belirli bir konuma gitmesini söyledi. Diskler, aletin izleyeceği yolu
dikkate almadan bu işlemi gerçekleştirdi.
Daha yeni CNC makinelerinde, eksenlerin hareketi, belirli bir dizi kurala uymak
için birbirleriyle koordine edilir. Bu, onlara sabit parçaların etrafında daire çizme
ve örneğin bir parçanın içindeki ve dışındaki kesiciyi kolaylaştırma yeteneği verir.
Bu, enterpolasyonlu (ara değer ekli) bir yol olarak bilinir.
Performansı En Üst Düzeye Çıkarma
Günümüz rekabetçi üretim ortamında, şirketlerin üretim performanslarını en üst
düzeye çıkarmaları şarttır.
Aşağıdaki tabloda görüldüğü gibi, ortalama bir Kuzey Amerika mobilya
fabrikası, performans açısından uluslararası muadilinin hala gerisinde
kalmaktadır.
Performans Ölçümü Tipik
Tesis
Dünya Sınıfı
ft2başına çıkış $75 $125
hareket
mesafesi
5,200 ft 300 ft
stok devir hızı (iş
hacmi)
4 tur 18 tur
Zaman
Ekleme
Değeri
3% 25%
hazırlık zamanı 180 dk. 10 dk.
İşçi başına çıktı $75,000 $200,000
Döngü süresi 3 hafta 3 gün
Zamanında
Teslim
80% 95%+
24
Yalın Üretim ilkeleri ahşap imalat sektöründe daha popüler hale geldiği
için “tek parça akış” ve “kitlesel özelleştirme” gibi üretim uygulamaları
uygulanmaktadır. Bu uygulamalar, CNC otomasyonunun tam potansiyeli
kullanılarak gerçekleştirilebilir.
Bir sonraki tabloda görüldüğü gibi, geleneksel yöntemlere kıyasla CNC teknolojisi
kullanılarak çok daha düşük bir birim maliyet için bir parti büyüklüğünde iş
yapılabilir.
Parti Boyutu
Geleneksel Yöntem
CNC
Eşit Maliyet
Birim
Maliyet
25
Medyada CNC
CNC teknolojisi ahşap işleme pazarında daha fazla yerleştikçe, medyada
da daha fazla yer alması gerektiğine şüphe yoktur. Gerçek şu ki, bu
teknoloji
o kadar hızlı değişiyor ki, baskıya girmeyi hak eden sonsuz bir malzeme
tedariki sağlıyor.
Dikkat Edilecek Konular
Bir CNC yönlendiricisi satın almayı düşünürken, dikkate alınması
gereken birçok şey vardır. Yapılması gereken ilk şeylerden biri,
makinenin ne yapması beklendiğine dikkatlice bakmaktır. Çoğu zaman
ahşap işçileri teknoloji tarafından cezbedilir ve gereksiz seçenekleri satın
alır.
Çoğu yönlendirici satıcısı makinelerinin hızının reklamını yapsa da, genel
hızın otomasyonun belirli bir atölyede başarılı olup olmayacağı ile
neredeyse hiçbir ilgisi olmayacaktır. Kalite ve kullanım kolaylığı çok daha
önemli faktörler olacaktır.
26
Bu yeni teknolojiye uyum sağlamak için ihtiyaç duyulacak tüm altyapı
mevcut mu? CAD veya CAM için ofiste bilgisayar var mı? Alet tedarikçileri
ne olacak? Bir CNC makinesini ilk kez satın alırken düşünülmesi gereken
birçok şey vardır. Genellikle bu önemsiz görünen ayrıntılar kabuslara
dönüşebilir. Bu işlemin başlarında bunlarla başa çıkmak daha iyidir.
Boşluk
Boşluk (uzay) genellikle eksik olan bir maldır (zamanla birlikte). Bu
makineler sadece büyük bir ayak izi almakla kalmaz, aynı zamanda
hammadde, bitmiş parçalar, mastarlar ve demirbaşlar ve aletler gibi
diğer alan kullanımlarını da dikkate almak zorundadır. Üretim hattına
yeni teknolojiler getirirken bir tesis yerleşimi yapmak her zaman iyi bir
fikirdir. Bu alıştırma, yeni ekipmanın performansını ve üretim
sürecinin akışını en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olacaktır.
Bu makinelerden bazıları birkaç tondan fazla ağırlıkta olduğundan ve
titreşime ve harekete duyarlı olduğundan, atölye zemininin yük taşıma
kapasitesinin kontrol edilmesi zorunlu olacaktır. Örneğin eski bir ahşap
binanın ikinci katına ağır çelik çerçeveli, yüksek performanslı bir yönlendirici
monte edilmesi tavsiye edilmemektedir. Öte yandan, bu ortamda hafif ebatlı
sacdan yapılmış alçak uçlu bir makine mükemmel bir şekilde çalışacaktır.
Elektrik gereksinimleri
Elektrik gücü her zaman bir sonradan akla gelen bir düşüncedir ve
gözden kaçarsa maliyetli olabilir. Güç gereksinimlerinin yerine getirilip
getirilemeyeceğini görmek için bir elektrikçiye danışın. Makineler farklı
voltajlarda gelir: 110, 220, 440, 600 volt ve gerekli amperajın kontrol
edilmesinde de yarar vardır. Kurulumun daha hızlı tamamlanabilmesi
için makine teslim edilmeden önce kabloları ve bağlantı kutularını bir
elektrikçinin çalıştırması her zaman iyi bir fikirdir.
27
Pnömatik
Dakikada metreküp (CfM) veya dakika başına metre küp (m3/dak)
olarak ölçülen basınçlı hava kapasitesi ve inç kare başına pound (Psi)
veya kilopaskal (kPa) cinsinden verilen basınç, makine üreticileri
tarafından kolayca öngörülen parametrelerdir. Tesisin sisteminde bu
yeni ekipmanın ihtiyaçlarını karşılayacak yeterli kapasitenin olup
olmadığını kontrol etmek önemlidir. Tipik olarak bir CNC makinesinin
havası tükendiğinde, zaman kaybına ve belki de kestiği parçada hasara
neden olan sert bir durdurmayı tetikler. Kapasiteye sahip olmak yeterli
değildir, ancak iyi bir kuru hava kaynağı da hassas pnömatik ve
elektronik ekipmanın aşınmamasını sağlayacaktır.
Vakum
CNC satıcısı tarafından sağlanan ve kurulan vakum sistemi mi yoksa
alıcıların sorumluluğu mu? Şirketin uygulama gereksinimlerini
karşılayacak şekilde tasarlanacağından ve ekipmanla uyumlu
olduğundan emin olun.
28
Tesis yerleşim planı
Otomasyonun devreye girmesi kesinlikle temel operasyonel akışı etkileyeceğinden, tesis
yerleşiminin yeniden düşünülmesi bu noktada iyi bir fikir olabilir. CNC makinesini son
noktasına getirmek için ekipmanın taşınması gerekebilir. Hava kanalları ve toz toplayıcı
borularının da yeniden yönlendirilmesi gerekebilir. Makinenin kapıdan veya yük
asansöründen yukarıya sığıp sığmadığını kontrol edin. Dış duvarlarda delik açmak her
zaman pahalı bir tekliftir, ancak duyulmamış bir şey değildir.
İş Akışı
Tesis iş akışı, bir CNC makinesi satın alındığında her zaman değişecektir. Sadece mevcut
tesis düzenini ve operasyonların yönlendirmelerini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda
Malzeme Listesi ve herhangi bir programlama yazılımının, iş akışındaki değişikliklere izin
verecek şekilde değiştirilmesi gerekebilir.
Envanter
Yeni CNC makinesini çalıştırmak için gereken envanter ve üreteceği parçalar makine
gelmeden önce düşünülmesi gereken bir şey olacaktır. MDF ıskarta panolar, kesici aletler,
bakım parçaları ve sarf malzemeleri bunlardan sadece birkaçıdır. Bu ekstra envanterin
maliyeti, ekipman satın alma karar sürecinde sıklıkla göz ardı edilen bir şeydir.
Aletler
Alet tedarikçisiyle konuşun ve gerekirse diğer yerel tedarikçileri araştırın. Ayrıca, aletin
fiyatındaki tasarruf nakliye maliyetlerini dengeleyebileceğinden, çevrimiçi kesme ekipmanı
tedariklerine de bakın. Bununla birlikte, aletleri keskinleştirebilen ve acil durumlarda
bazılarını hızlı bir şekilde tedarik edebilen iyi bir yerel araç satıcısının hizmetlerini almak
akıllıca olacaktır.
29
Programlama
Programlamanın tercihen makinenin konsolundan başka bir yerde yapılması
gerekecektir. Bazı üretim atölyeleri sadece yarı zamanlı veya sözleşmeli
programcılar tutmayı karşılayabilse de, çoğunun tesiste son dakika
değişiklikleri ve özel programlarla başa çıkabilecek bir çalışana ihtiyacı
olacaktır.
Bilgisayar ağı
Parçaların çizimini ve programlamasını yapmak için ekstra bilgisayar
ekipmanına ihtiyaç duyulacaktır. Muhtemelen ağa bağlanmaları ve web'e
erişmeleri gerekecektir. Daha küçük atölyelerde ofis bilgisayarı ve CNC
makinesi arasında bir disket veya usb flash sürücü çalıştırılabilir, ancak bir ağ
kablosunu çalıştırmanın maliyetine değer. Bu, programcının programları
değiştirmek veya değişiklik yapmak için ileri geri koşmasını önleyecektir
Beceriler
CNC teknolojisine geçerken, bir atölye becerilerini değiştirecek ve ürün
ve programlama makineleri tasarlayan kişinin becerisi başarının anahtarı
haline geleceğinden, makine parçalarına göre kalifiye işgücüne daha az
bağımlı hale gelecektir.
Eğitim
Eğitim çok önemli hale gelecektir. Sadece tasarımcı ve programcı mevcut en
son teknolojiyle güncel olmamalıdır, aynı zamanda montajcılar ve diğer tesis
personeli artan çıktıyı mümkün olduğunca verimli bir şekilde ele almak için
eğitilmelidir.
30
Dış Kaynak Kullanımı
Bir CNC makinesi gerektiren işlerin bir kısmı şimdi dışarıdan temin
edilebilir mi? Veya belki de bir makine satın alındığında, bölgedeki
diğer atölyeler için bazı işler yapmak için kullanılabilir. Bu seçeneği
araştırmak iyi bir fikirdir, çünkü yeni ekipman alımının zamanlaması
üzerinde bir etkisi olabilir.
Toz toplama
Çoğu atölyenin toz toplama kapasitesi düşüktür. CNC makineleri büyük
miktarda toz emişine ihtiyaç duyar. Toz, bu hassas ekipmanın çalışmasını
etkileyeceğinden, işin kalitesi toz toplama eksikliğinden daha da fazla
zarar görecektir. Mevcut ekipmanın yeterli olmayacağından
şüpheleniliyorsa, makinenin gereksinimleri için derecelendirilmiş
bağımsız bir toz toplayıcısı satın almayı düşünün.
Operatör
Bu yeni makineyi kim çalıştıracak? İşçiler muhtemelen ihtiyaç
duyduklarında atölyedeki tüm makineleri çalıştırmalarına rağmen, CNC'yi
evrensel suistimale açık bırakmak muhtemelen iyi bir fikir değildir.
Çoğu atölyede bu makine için özel bir operatör olacaktır. Makineyi
çalıştıran kişi küçük bir atölyenin sahibi veya orta ölçekli bir atölyedeki
tasarımcı/ programcı olabilirken, sorumlu bir kişinin olması iyi bir fikirdir.
Operatör için bakım, eğitim, işletim ve güvenliği içeren bir protokol
oluşturmayı düşünün.
31
Zaman planlama
Bu yeni iş merkezinde işi sıralamak için birçok olası strateji vardır. Büyük
olasılıkla, atölyedeki işi planlamak için halihazırda bir sistem vardır. Bu
yeni teknolojinin tüm etkilerini organizasyona dahil etmek için biraz
zaman harcayın.
Bakım
Kalite ve verimlilikle ilgili bir endişe varsa, bakım gelecekte düzgün bir
şekilde yapmayı düşünmeniz gereken en önemli öğedir. Bakımı iyi
yapılmış bir makinenin yıllarca ve yıllarca iyi hizmet vereceği, ihmal
edilmiş bir makinenin ise çok hızlı bir şekilde baş ağrısına neden
olacağı tartışılmaz. Bunun en iyi örneği kullandığımız otomobillere
bakmaktır. Hiç bakım yapılmayan yepyeni bir otomobil çok uzun süre
sorunsuz çalışmaz. Ekipmandan neden farklı bir sonuç beklenmelidir?
32
Bir CNC Yönlendiricinin Bileşenleri
Kontrolör
Çalışma Tabloları
Hareket
Tahrik Sistemi
Miller
Takım Değiştiriciler
Aletler
Kesme Parametreleri
İş Tutma
Vakum Pompaları
Malzeme Taşıma
33
Kontrolör
Kontrolör, CNC makinesinin beynidir. Kontrolör terimi genellikle sadece
bilgisayarı değil, makineye hareket veren tüm elektronik ve elektrikli cihazları da
ifade etmektedir.
Günümüzde makinelerde iki tip kontrolör mevcuttur. Tescilli kontrolörler ve açık
mimari, kişisel bilgisayar (PC) tabanlı kontrolörler.
Bazı üreticiler, CNC makinelerinin gerekli güvenlik ve güvenilirliğinin
yalnızca kanıtlanmış ancak tescilli kontrolör teknolojisi ile
sağlanabileceğini iddia etmektedir. Öte yandan, günümüz PC'lerinin
yüksek hızlı işlemcileri, gerçek zamanlı olarak daha karmaşık hareket
hesaplamalarına izin vererek daha düzgün makine hareketleri ve daha
hızlı hızlar sağlar. Her bir sistemin bireysel özellikleri karşılaştırılmalı ve
duruma göre istenen sonuca göre tartılmalıdır.
Bir CNC kontrolöründe aranacak önemli özelliklerden bazıları aşağıdadır.
Tam renkli ekran
Tam boyutlu, tam renkli düz panel ekranın günümüzdeki fiyatı ve
kullanılabilirliği göz önünde bulundurulduğunda böyle bir ekrana sahip
olmak, bilgilerin okunmasını ve anlaşılmasını kolaylaştırır. Grafikler ve
resimler de dahil olmak üzere daha fazla bilginin görüntülenmesini
sağlar ve genellikle kontrolü daha basit ve kullanımı kolay hale getirir.
Sadece küçük bir tek renkli ekran sunan bir üretici hakkında ciddi
sorularınız olmalıdır.
34
Program depolama
Ekranda olduğu gibi, 80 gigabayt veya daha büyük bir sabit disk
sürücüsü, yüzlerce hatta binlerce işleme programının depolanmasına
izin veren bir zorunluluktur. Özellikle oyma için kullanılan çok büyük
programlar için kullanışlıdır.
Elle tutulan programlayıcı
Elde taşınır bir programlama cihazı, makineyi hareket ettirmek için
kullanılabilen bir seçenektir. CNC koduyla uğraşmak zorunda kalmadan
hızlı ve kolay bir şekilde program oluşturmak için kullanılır. Bu, CNC'ye
aşina olmayanlar veya yeniden üretilmesi gereken mevcut parçalarla
uğraşanlar için harika bir araçtır.
Bazı isteğe bağlı el cihazlarının makinede
programlamaya izin vermediğini unutmayın. Çoğu
durumda, programlar makineden uzak bir alanda
oluşturulduğunda bu sorunlu veya etkisiz olabilir.
El tipi bir programlayıcı, programlama bölümlerine çok
yönlülük ekleyebilir Fotoğraf Termwood Corporation'ın izniyle
Sızdırmaz klimalı kabin
Çoğu PC, bir ahşap üretim tesisinin tozlu ortamında çalışmak için
üretilmemiştir ve çalışma ömürleri oldukça kısa olabilir. Bu nedenle, güç
kaynakları ve servo sürücüler de dahil olmak üzere elektronik
bileşenlerin, onları serin ve kontaminasyondan uzak tutan kapalı, klimalı
bir kabinde muhafaza edilmesi önemlidir.
35
Üç boyutlu eksen dengeleme
Bazı kontroller hareket vidası telafisi sağlar, yani mevcut olabilecek
herhangi bir konumsal yanlışlığı telafi etmek için referans olarak
eksenler boyunca ölçülen konumların bir tablosunu kullanırlar.
Bilgisayar sürekli olarak eksenin konumunu dengeleme
tablosundaki değerlerle karşılaştırır ve daha iyi doğruluk sağlamak
için ince ayarlar yapar. Daha yeni kontroller, üç boyutlu çalışma zarfı
içindeki her konumda üç ekseni telafi eder. Kaynağına
bakılmaksızın her yanlışlık veya yanlış hizalama kontrolör tarafından
otomatik olarak düzeltilir.
Parametrik tasarım fonksiyonları
Bu, parçaları sıfırdan çizmek yerine önceden ayarlanmış parametreleri
tanımlayarak parçaları tasarlama yeteneğini ifade eder. Bazı
kontrolörler, genişlik ve derinlik gibi basit kullanıcı girdilerini kullanarak
parçalar oluşturma yeteneği ile tasarlanmıştır. Bu işlevler, pencere ve
kapı endüstrileri için veya cam veya kumaş kesimi için yapılmış olanlar
gibi özel makinelerde görülebilir. Diğer makineler, sadece boyut
parametrelerini değiştirerek Mdf kapılar veya 5 parçalı kapılar veya
doğrudan kontrolör ekranından kırpma çekmeceler oluşturma olanağı
sağlar.
Fotoğraf
CNC yazılım - Mastercam izniyle
Parametrik tasarım,
özelleştirilebilir programlama
özelliklerini otomatikleştirir
36
Ham tasarım dosyaları
Günümüzde bazı kontrolörler, dXf dosyaları gibi ham tasarım dosyalarını
(bilgisayar tarafından herhangi bir şekilde değiştirilmemiş,
sıkıştırılmamış veya manipüle edilmemiş veriler) doğrudan, ek işleme
gerek kalmadan kabul etme yeteneğine sahiptir. Parçayı makinede
işlemek için gerekli herhangi bir program hazırlığını otomatik olarak
gerçekleştirir. Bu kontrolörler, birden fazla yazılım kaynağından gelen
dosyaları bir yuvada birleştirebilir, bu da hammaddenin kullanımını en
üst düzeye çıkaran bir kesme düzenidir.
Eski kontrolörler öncelikle bir kayıt oynatıcısı gibi oynatma cihazlarıydı.
Programlayıcının sadece parçayı tasarlamasını değil, aynı zamanda
kontrolörün daha sonra uygulayabileceği programı oluşturmadan
önce bir dizi ek işlevi yerine getirmesini gerektirmektedir. Daha yeni
makineler, parçaları programlama işini daha kolay, daha sezgisel ve
otomatik hale getirerek işleme sürecine çok daha fazla zeka katar.
Panel testere programları veya Microsoft Excel dosyaları
Daha yeni kontrolörler, bir panel testere optimizerine boyut bilgisi
göndermek için yaygın olarak kullanılan Microsoft Excel veya CPout
dosyalarını çalıştırabilir. Dosyaları yorumlayabilir, panelleri yuvalayabilir ve
kesebilirler.
Panellerin, bir panel testeresi kullanırken olduğu gibi ortak kesim hatları
boyunca sıralanması gerekmediğinden, genellikle daha iyi bir verimle
sonuçlanan gerçek şekilli iç içe (birbirine geçen parçaların yuvalanması)
olabilirler. Dikdörtgenler ve kareler gibi basit kesimler genellikle kontrol
panelinde programlanabilir ve program bunları otomatik olarak
yuvalayıp keser.
37
Özel takımsız profiller
Profilli kenarlı bir tasarım durumunda ve bu profili makinede işlemek
için özel bir takımın olmadığı durumlarda, bazı kontroller mevcut
araçları kullanarak onu otomatik olarak birden fazla geçişte kesecektir.
Makinedeki sorunlara tepki verme
Bazı kontrolörler belirli durumlara tepki vermek için tasarlanmıştır.
Örneğin, bir programın bir takım kırılması nedeniyle durdurulması
gerekiyorsa veya bir parça bir tür arıza nedeniyle tekrar yapılması
gerekiyorsa, makine takip edilecek uygun seçenekleri sağlayacaktır.
Hata raporlama
Bir hata oluştuğunda, kontrol bir mesaj görüntüler ve ayrıca hatanın olası
nedenlerini ve önerilen çözümleri göstererek makinenin bir resmini
gösterebilir.
38
Otomatik takım yönetimi sistemi
Otomatik takım değiştiricilerin geliştirilmesi ve takımların karmaşık
kullanımıyla, bu işlev takımların yönetimini kolaylaştırır ve kullanımlarını
takip ederek, belirli bir takım için takım ömrünün dolduğunu operatöre
bildirir. Bir aletin süresi dolduğunda otomatik olarak bir yedekleme
aracına geçebilir.Daha yeni takım tutucuları, takım parametreleri ile
programlanabilen bir radyo frekansı tanımlama veya rfid etiketi içerir.
Bu, makinenin operatör girdisine güvenmek yerine doğrudan
araçtan bilgi alacağı anlamına gelir. Bu özellikle aynı aletleri farklı
makinelerde kullanırken kullanışlıdır.
Önleyici bakım programlama
Bazı kontrolörler rutin bakım programlarını takip edebilir, yağlama veya
filtre temizliği gibi bakım gerektiğinde operatörü uyarır.
39
Teknik yardıma doğrudan ağ bağlantısı
İnternet ve sanal iletişimin ortaya çıkmasıyla, bazı kontrolörler bir ağ
kablosu aracılığıyla üreticinin teknik servisine hızlı bir şekilde
bağlanabilir. Bir web kamerası ve bir mikrofon ile, makine operatörü ve
teknisyen birbirlerini görebilir ve duyabilir. Bağlantı ayrıca derinlemesine
veri paylaşımı sağlayarak karmaşık tanılama sağlar. Bu sanal servis
iletişim bağlantısını kullanarak teknisyenin makine performansını
uzaktan değerlendirmesini ve daha sonra makineyi gerektiği gibi
ayarlamasını ve yeniden yapılandırmasını sağlar.
Fabrika teknisyenine anında erişim,
arıza süresini önemli ölçüde
kısaltabilir
Fotoğraf Termwood Corporation'ın izniyle
Kod ile düz İngilizce arasında geçiş
Bazı kontrolörlerde, şifreli nC programlama dilleri "M" ve "g" kodunun
yerine düz İngilizce dil açıklamaları kullanılabilir. Bu, CNC
programlamasına henüz tam olarak aşina olmayan insanlar için
operasyonu ve eğitimi büyük ölçüde basitleştirir.
40
Derinlik salınımı
Yüksek basınçlı laminatlar ve katmanlar arasında aşındırıcı yapıştırıcı
bulunan belirli kontrplak türleri gibi bazı malzemeler, takımın aşındırıcı
katmana temas ettiği noktada hızlı bir şekilde matlaşacaktır. Bazı
kontrolörler, bu aşındırıcı temas noktasını aletin daha geniş bir alanı
üzerinde hareket ettirmek için keserken aleti yukarı ve aşağı salınım
yapan ve böylece alet ömrünü önemli ölçüde artıran bir özelliğe sahiptir.
Bu seçeneğe dikkat edilmelidir, çünkü düz bir uçla bir ıskarta panoya
dalmak bozulmasına veya aşırı ısınmasına neden olabilir.
Uygun kılavuzlar ve bileşen etiketleme
İyi bir üretici profesyonel kablolama prosedürleri kullanır ve kontrol kabini
içindeki tüm kablolara ve ana bileşenlere etiketler ve renk kodları
yapıştırır. İyi bir uygulama, kontrolün içindeki kabloların ve diğer
bileşenlerin tam planlarını veya kılavuzlarını sağlamaktır. Bu, bir
teknisyeni çağırmak yerine parçaları değiştirmeyi veya basit bakım
işlemlerini (örneğin bir sigortayı değiştirmek) çok daha kolay hale getirir.
İtalyanca, Almanca, Rusça veya Çince yazılmış etiketlere dikkat edin. Bu
bir sorun olabilir, çünkü kuzey Amerikalı bir teknisyen bu dilleri
okuyamayabilir.
41
Güncellemesi ve Yükseltmesi Kolay
CNC üreticileri tarafından her zaman yeni özellikler oluşturulmaktadır.
Mevcut bir makineye kolayca eklenebildiklerinde, kontrol teknolojisindeki
en son gelişmelerden ve verimlilik iyileştirmelerinden fayda elde
edilecektir.
PC tabanlı olmayan bazı tescilli kontroller, kapsamlı donanım
değişiklikleri olmadan yeni yükseltmelerin indirilmesine izin vermez. Bu,
sahibini makinenin yapıldığı sırada mevcut olan teknolojiyle sınırlar.
Çalışma Tabloları
Günümüzde birçok tablo türü mevcuttur ve bunlar yapılan işin türüne
ve kullanılan iş tutma yöntemlerine bağlı olarak değişir.
Düz tablolar
Bu, bir CNC yönlendiricisiyle sunulan en temel tablodur. Laminat,
alüminyum veya Mdf'den yapılmış düz bir yüzeyden oluşur. Parçaları bu
masalar üzerinde tutmak için, küçük döner kanatlı bir pompaya bağlı
tutkal, çift taraflı bant, kelepçeler veya vakum bölmeleri kullanılır. Bu tür
tablolar genellikle giriş seviyesi makinelerle ilişkilidir.
T-kanalı tablolar
T-kanalı tablolar metal işleme endüstrisinin bir yan ürünüdür. Tek fark,
ahşap işleme makinesi için genellikle alüminyum ekstrüzyondan
yapılmış olmalarıdır. Bu tablolar, parçaları tutmak için ucuz cıvatalı
kelepçelerin kullanılmasına izin verir. Çoğunlukla işaret yapma
endüstrisinde ve ekonomik tablolarda bulunurlar.
42
Kapsül ve ray
Bu iş tutma yaklaşımı, birçok kişi tarafından noktadan noktaya
makinenin (P2P) temel unsuru olarak kabul edilmektedir. Hala çok az
sayıda gerçek P2P makinesi mevcut olmasına rağmen, bu tablolar,
kenara erişimin önemli olduğu tek düz parçaları makinede işlemek için
iyidir. Herhangi bir ıskarta pano gerekmese bile, operasyonlar arasında
ayarlama yapmak için zaman alıcı olabilirler. Dikey doğruluk zayıftır ve
alet kapsüle çarparsa parçaları değiştirmek genellikle pahalıdır.Kapsül
ve ray sisteminin birçok çeşidi vardır. Bazı makinelerde, kapsüller ve
raylar program tarafından kontrol edilir ve kendilerini kurulum
konumuna hareket ettirir. Başka bir varyasyon vakum kapsülleri yerine
pnömatik kelepçeler kullanır.Bu tür bir iş tutma yaklaşımı, pencere
çerçevesi ve kapı endüstrileri gibi özel alanlarda daha fazla
kullanılmaktadır.
Evrensel vakum
İç içe tablolar olarak da bilinir, bu yöntem tam malzeme
tabakalarından parçalar işlenirken kullanılır. Malzemenin kenarına çok
az erişim sağlanır veya hiç erişim sağlanmaz, ancak dikey doğruluk çok
iyidir. Yapıştırılmış masif ahşap panellerin işlenmesi, panel düz
olduğunda iyi çalışır. Küçük parçalar, kaba veya eğri masif ahşap
parçaları işlenirken genellikle sabitleme gerekir.
43
Matris tablolar
Matris tabloları, kapsüllerin ve evrensel vakum tablolarının temaları
üzerinde bir varyasyondur. Bir oluk matrisi, fenolik veya alüminyum
bir masanın yüzeyine işlenir. Port delikleri daha sonra tablanın
yüzeyine eşit olarak dağıtılır. Bir conta malzemesi, tek tek parçaları
tutmak veya bir ıskarta pano kullanmak için açılan oluklara ve port
deliklerine sokulabilir. Matrise uyan özel vakum kapları, küçük
parçaları tutmak ve bir kapsül ve raylı sistemi simüle etmek için de
kullanılabilir.
Matris tabloları evrensel vakumun çok
yönlülüğünü ve PODS'un kolaylığını
sunar.
Fotoğraf
Northern Engineering & Mfg. inc. - neMi izniyle
Hareket
Hareket, belirli bir referans çerçevesinde bir gözlemci (operatör)
tarafından ölçüldüğü gibi, bir referans noktasına (parça) göre bir
gövdenin (kesme aleti) pozisyonunda sürekli bir değişiklik olarak
tanımlanır. Bir referans çerçevesi, uzayın gözlemlendiği perspektiftir.
Özellikle, fizikte, bir gözlemcinin bir sistemdeki tüm noktaların
konumunu ve hareketini ve içindeki nesnelerin yönünü ölçebileceği
sağlanan bir eksenler kümesini ifade eder. Bu, CNC makinesi için
önemlidir, çünkü yaptığı her hareketin ölçülmesi ve hesaplanması
gerekir.
44
Kartezyen koordinat sistemi
Dikdörtgen koordinat sistemi olarak da bilinir, uzaydaki her bir noktayı
genellikle x, y ve noktanın z koordinatı olarak adlandırılan üç sayı ile
tanımlamak için kullanılır.
Doğrusal ve dairesel hareket
Doğrusal ve dairesel olmak üzere iki tür hareket vardır. Doğrusal
hareketler, rayları boyunca hareket eden farklı eksenler tarafından
üretilir. Çapraz çizgiler ve yaylar ve daireler, aynı anda senkronize bir
şekilde hareket eden iki veya daha fazla eksenin sonucudur. Doğrusal
hareketler, parçanın veya başın bir eksen etrafında dönmesinin
sonucudur.
45
3 & 5 ekseni
3 eksenli makineler x, y ve z boyunca Kartezyen bir şekilde hareket eder.
Bir dördüncü eksen, genellikle, bir agrega takımının kontrollü bir şekilde
dönmesine izin veren mil boyunca bir torna tezgahına veya bir dizinleme
başlığına benzer şekilde, kesilen parça için bir döner cihaz şeklini alır.
5 eksenli makineler çok daha geniş bir hareket aralığına sahiptir ve insan
eline benzer bir şekilde hareket edebilir. Bu makineler genellikle büyük
üç boyutlu bir alanda çalışabilmek için derin bir z strokuna sahiptir. 3
doğrusal ve 3 dairesel olmak üzere 6 olası hareket ekseni vardır,
bunlardan biri milde dönen kesici olarak kabul edilir.
CNC makinesi, uygun hareketin yapılabilmesi için her bir eksen
üzerindeki yön, hız ve ivmeyi hesaplamalıdır. Bu, algoritma adı
verilen karmaşık matematiksel formüller yardımıyla yapılır.
Hızlı vs. kesme hareketi
Makine üreticilerinin hareket hakkında konuşurken başvurdukları
başka terimler de vardır. Hızlı hareket, makinenin sadece hareket
ederken yaptığı ve kesmediği bir hareketi ifade eder. Bu, kesilen
malzemeden bir noktadan diğerine giderken kullanılır. Kesimin
kalitesini etkilemeyeceği için hızı sınırlamaya gerek yoktur.
46
Satıcılar genellikle bunu makinenin en yüksek hızı olarak adlandırırlar.
Kesimin teorik üst hızı, kullanılan kesici ve kesilen malzeme tarafından ve
kesimin kalitesi ve hassasiyeti önemli olmadığı sürece makine hızından
daha fazla olacak şekilde kesimin uzunluğuna göre ayarlanacaktır.
Kestirme yol yaparken, kesicinin tam durma noktasına gelmeden önce
yavaşlamak zorunda kalmadan önce en yüksek hızına çıkmak için
neredeyse hiçbir zaman yeterli zamanı yoktur.
Mutlak vs. artımlı hareket
Mutlak hareket ve artımlı hareket, makine tarafından belirli bir yolu
izlemek için kullanılan referans noktasını tanımlamak için kullanılan
terimlerdir. Mutlak hareket, programda daha önce belirtilen temel
referans noktasından ölçülür. Bu, makinenin sıfır noktası olabilir veya
olmayabilir. Artımlı hareket ise referans olarak bilinen son nokta
kullanılarak ölçülür. Başka bir deyişle, ölçümler önceki talimatlardan
yapılır. Artımlı modda çalışırken herhangi bir noktayı atlamamaya dikkat
edilmelidir, çünkü sonraki her ölçüm etkilenecektir.
47
Tahrik Sistemi
Sürücüler makinenin hareket etmesine neden olan cihazlardır. CNC
yönlendiricilerine güç sağlamak için üç farklı sürücü motoru
kullanılmıştır: adım motorları, DC servo sürücüleri ve AC servo sürücüleri.
Bir kademeli (adım) motor, adının önerdiği şeyi yapar – makinenin her
zaman nerede olduğunu bilmek için adımlar atar ve bu adımları takip
eder. Adım motorları, iş tamamlandığında geri bildirim almadıkları açık
bir döngü ayarında çalışır. Bu, parçaların doğruluğunu olumsuz
etkileyebilir. Hem yüksek hız hem de tork sunan kademeli motorları
bulmak da zordur. Birisinin tipik olarak diğerinin lehine seçilmesi
gerekir.
Bir servo motor kapalı bir döngüde çalışır ve motora yükseltilmiş bir
geri besleme sağlayan ve böylece makine üzerindeki konumunu
sürekli olarak düzelten bir kodlayıcı ile eşleştirilir. Kademeli (adım)
motorlardan daha hassas, daha güçlü ve daha az gürültülü olsa da,
servo motorlar daha pahalıdır.
Kademeli (adım) Motorlar
Bir kademeli motor, kalıcı bir mıknatıs rotor ve tel sargılı statör kullanır.
Statör, motorun çok sayıda kutba, tipik olarak 200 taneye sahip olacağı
şekilde sarılır.
Bu kutuplar genellikle dörtlü gruplar halinde düzenlenmiştir. Bir
kutba enerji verildiğinde, rotor bu kutupla hizalanır ve yerine kilitlenir.
Bu konumu tutarak uyguladığı kuvvet, esasen motordan elde edilen
tork miktarıdır.
48
Bitişik bir kutba enerji verildiğinde ve akım kutbu kapatıldığında, rotor
yeni pozisyona "adım atar". kutuplar arasındaki bu adım hareketi, ismin
kaynağıdır.
Bir kademeli motor tarafından kontrol edilen bir eksen, kademeli
motor sürücüsüne uygun sayıda adım besleyerek konumlandırılır.
Motor daha sonra doğru konuma adım atar. Bu, açık döngü sistemi
olarak bilinir.
Bir kademeli motor sistemindeki hızlanma ve yavaşlama, motorun
tutma torkunun asla aşılmamasını sağlamak için sınırlandırılmalıdır.
Hareketin ivmesini etkileyebileceğinden, işlenmekte olan malzemenin
ağırlığındaki faktöre bir güvenlik faktörü verilmelidir.
Kademeli motorları kontrol etmenin bir başka yöntemine mikro
adımlama denir. Her bir kutba aynı anda enerji vermek yerine, mikro
adımlayıcı alanı ve dolayısıyla rotoru dikkatli bir şekilde döndürmek
için iki bitişik kutup arasındaki kuvvetleri sistematik olarak
dengelemektedir. Bu sistem salınımı ortadan kaldırmak için iyi çalışır,
ancak çoğu zaman rotor iki karşıt kutup tarafından hareket
ettirildiğinden, toplam tork azaltılabilir.
Kademeli motor
devresi şeması
49
DC servo motorlar
DC servo motorların ve AC servo motorların maliyeti düştükçe,
kademeli motorlar avantajını kaybetti. Kademeli motorların en büyük
avantajı - maliyet - artık önemli değildi. Ayrıca, bunları düzgün bir
şekilde monte etmek için gereken teknik çaba, servo sürücülerinkini
aştı.
Bir DC servo motoru, kalıcı bir mıknatıs statörü ve sarılmış bir tel rotor ile
konfigüre edilir. Statöru oluşturan kalıcı mıknatıslar, motorun dış
muhafazasına takılır. Bir dizi karbon fırça, gücü bir armatür üzerinden
sargı statörüne aktarır. Rotora bir konum geri besleme sensörü veya
kodlayıcı bağlanır, böylece döndükçe, rotorun konumunu gösteren bir
sinyal sürücüye gönderilir.
Servo motor devresi
şeması
50
Sisteme ilk kez enerji verildiğinde, bir anahtar veya başka bir sinyal bir
referans makine ekseni konumu belirleyene kadar eksen hareket eder.
Referans noktasına ulaşıldığında, kontrol, servo motorun enkoder
aracılığıyla dönüşünün kaydını tutar.
Kademe (adım) motorunun aksine, bu kapalı bir döngü sistemidir.
Kontrol sadece konumu dikte etmekle kalmaz, aynı zamanda
kontrol sinyallerinin düzgün bir şekilde yürütülüp yürütülmediğini
belirlemek için kodlayıcı aracılığıyla kontrol eder.
Kontrol motorun hareket etmesini istediğinde, motorun şu anda
nerede olduğunu ve nerede konumlandırılması gerektiğini bilir. Bu iki
konum arasındaki farka hata sinyali denir. Bu hata sinyali servo
sürücüye beslenir, yükseltilir ve hata sinyalini ortadan kaldırmak için
gereken yönde dönmesine neden olmak için servo motora beslenir.
Hata sinyali küçüldükçe, sürücüye beslenen voltaj da küçülür ve
hiçbir hata sinyali kalmayana ve sürücü durdurulana kadar motor
dönüşü yavaşlar.
Durdurulmuş konumda motor üzerinde herhangi bir kuvvet
olmamasına rağmen, operatör rotoru döndürmeye çalıştığı anda,
harekete direnmek için bir hata sinyali geliştirilir, yükseltilir ve servo
motora beslenir. Sanki motor pozisyonda kilitlenmiş gibidir.
DC servo sisteminin kademeli motora göre sahip olduğu en büyük
avantaj, adımları kaybetme tehlikesinin olmamasıdır. Tasarımın kapalı
döngü yapısı, mevcut konumun her zaman bilindiği anlamına gelir.
51
Bununla birlikte, DC servo motorlarının kendi sorunları vardır.
Bunlardan ilki, sistemin çalışması için bir hata sinyalinin mevcut olması
gerektiği gerçeğine odaklanır. Bu, makinenin asla olması gereken
konumda olmadığı, her zaman doğru konumun gerisinde kaldığı
anlamına gelir. Geride kaldığı mesafeye “gecikme hatası” denir. Bir
eksen ne kadar hızlı hareket etmeye çalışırsa gecikme hatası o kadar
büyük olur.
AC servo motor
Bu sorunları çözmek için, günümüzde yeni bir tip servo motor popüler
hale gelmiştir. Bu motora genellikle AC servo denir. Bazı şirketler
tarafından fırçasız DC servo olarak da adlandırılır. Bu motor DC servo
motordan farklı olarak üretilmiştir. Bir AC servo motorunda, rotor kalıcı
bir mıknatısdır ve statör tel sargılıdır. Rotorda tel olmadığından,
fırçalara gerek yoktur. Komütasyon, fırçalar ve komütatör tarafından
yerine servo sürücü tarafından elektronik olarak gerçekleştirilir.
Birincisi, ark için fırça olmadığından, motora verilebilecek maksimum
güç sınırı, statördaki telleri eritmek için gereken güçtür. Bu, döner
fırçalarla beslenebilecek güçten önemli ölçüde daha büyüktür. Bir
motorun çalışabileceği ortalama güç de daha yüksektir.
Aynı çerçeve boyutunda, bir AC servo motoru daha fazla güç sağlar.
Ayrıca, ortalama güç tasarım sınırının altında olduğu sürece normalin
çok ötesinde güç patlamaları üretebilir.
Sabit mıknatıslı rotor genellikle tel sargılı rotordan daha az kütleye sahiptir,
bu da hızlanma ve yavaşlamayı daha hızlı hale getirir.
52
Yüksek uçlu AC servo motorları, daha az kütleye sahip ve demir
çekirdeklerden daha yüksek manyetik alanlar içerebilen nadir toprak
mıknatısları kullanır. Bunlar daha da yüksek hızlanma/yavaşlama
performansı sağlar.
Miller
Günümüzde kullanılan iki farklı mil türü vardır: kayış tahrikli, bağımsız
mil ve yüksek frekanslı motor mili.
Yönlendirme için kullanılan en eski miller kayış tahrikli millerdi. Bunlar
öncelikle pimli yönlendiriciler gibi sabit yönlendiricilerde kullanıldı.
Yüksek yönlendirici hızları elde etmek için, senkronize elektrikli tahrik
motoru büyük çaplı bir kasnak ile donatılmıştır ve pinyon şaftı (spindle
mili) daha küçük çaplı bir kasnak ile donatılmıştır.
Yüksek frekanslı motor milleri
CNC yönlendiricileri daha popüler hale geldikçe, günün kayış tahrikli
millerinden daha küçük ve daha hafif olan bir yönlendirici mili için talep
gelişti. Biri, 60 çevrimlik bir elektrik akımında 3.600 dev/dak'da dönmek
için sarılmış senkronize bir motorun
300 çevrimlik bir akımla çalıştırıldığında 18.000 dev/dak'da
döneceğini keşfetti.
Her iki motor tipi de aynı beygir gücüne sahip olmasına rağmen,
keserken yüksek frekanslı bir motorda senkronize bir motora göre
daha az beygir gücü mevcuttur. Senkronize bir motor tarafından
çalıştırılan 5 beygir gücündeki bir manuel yönlendirici çoğu
uygulama için gereğinden fazla güce sahip olduğunda, yüksek
frekanslı bir milde 10 veya 15 beygir gücü görmek yaygındır.
53
Senkronize Motor
Yüksek Frekanslı Motor
Artan Hız
Torka karşı Hız eğrileri
Motor yüklerine ek olarak, bu motorlardaki rulmanların artık sadece
motor yüklerini değil, aynı zamanda yönlendirme işlemi tarafından
üretilen kesme kuvvetlerini de işlemesi gerekir. Yönlendirme işlemi
tarafından üretilen ısı, rulmanları ısıya maruz bırakarak doğrudan
motor miline sokulmaktadır.
Daha yüksek yükler, daha hızlı hızlar ve daha yüksek ısı ile rulman ömrü
büyük ölçüde azaltılmıştır. Bazı üreticiler sadece bir mil motorunun
altına ikinci bir rulman eklemişlerdir ve bazıları da motorla aynı hizada
olan kendi rulmanlarına sahip ayrı bir mil tasarlamışlardır.
Genel olarak, yaklaşık 30.000 dev/dak'a kadar olan hızlar için,
standart çelik bilyalı rulmanlar en iyi kapasite, ömür ve esneklik
kombinasyonunu sağlar. 30.000 dev/dak'nın üzerindeki hızlar için
seramik rulmanlar gerekli olacaktır, ancak bu rulmanlar yanlış
kullanıma ve zayıf dengelenmiş aletle işlemeye daha az
toleranslıdır.
Rulman yağlamasının bir milin ömrünün en önemli parçası olduğunu
unutmayın. Çok fazla yağlama ve çok az yağlama rulmanların ömrünü
önemli ölçüde azaltacaktır. Artan Tork
54
Birçok üretici makinelerinde otomatik yağlama seçenekleri sunar.
Bunlar sadece mil rulmanlarını değil, eksenler boyunca doğrusal
rulmanları da yağlar.
Rulmanları yağlamanın bir yöntemi, rulmanlara önceden belirlenmiş
aralıklarla basınçlı bir gres püskürtmesi göndermektir. Bu, metal işleme
endüstrisinden uyarlanan eski bir yöntemdir ve ara sıra parçaların üzerine
kullanılmış gres damlatma eğilimindedir.
En iyi yöntem, rulmanlara basınçlı hava ile karıştırılmış sabit bir yağ
buharı göndermektir. Bu seçenek, rulmanları soğutmak ve rulman
muhafazasında ince tozu dışarıda tutan pozitif bir basınç oluşturmak
gibi ilave avantajlara sahiptir.
Takım Değiştiriciler
Manüel
Mil kapalıyken manuel bir takım değişimi yapılır. Bilezik üzerindeki
somun gevşetilir ve uç değiştirilir. Bazı durumlarda, takım değişimi,
bu değişim yapıldıktan sonra devam eden program tarafından
komutlanır. Çoğu zaman, her takım değişimi için ayrı bir programın
çalıştırılması gerekir.
Çoklu başlık
Bazı makineler farklı aletleri yerleştirmek için sadece birden fazla
başlığa başvurur. "İş merkezleri" olarak da bilinen bazı makinelerde,
program tarafından pnömatik olarak etkinleştirilen bir eksene monte
edilmiş birden fazla başlık vardır. Yeni bir takım saniyeler içinde
alçaltılabilir ve takım değişimini başlatmaktan çok daha hızlı kesmeye
başlayabilir. Tüm bu ayrı hareketli parçalara sahip olmanın sonucu
daha düşük doğrulukta olabilir.
55
Takım tutucular
Takım tutucularının birçok çeşidi vardır. CNC yönlendirici pazarında en
belirgin iki tür ISO -30 ve HSK63F'dir.
HSK63F daha stabil olmasına ve daha büyük bir aleti
kullanabilmesine rağmen, ISO-30 takım
değiştiricisine göre daha maliyetlidir ve toz
kirlenmesine daha yatkındır.
Kesme aletleri çeşitli yollarla takım tutucusuna
yerleştirilir. En yaygın olanı, bir somunla sıkılan konik
bir bileziktir. Diğer yöntemler hidrolik basınç veya ısı
küçültme kullanır.
ISO-30 takım tutucu
Fotoğraf, ROYCE // AYR Cutting Tools izniyle
Hidrolik kilitleme takım tutucuları ve ısı küçültme takım tutucuları daha
pahalıdır ve özel ekipman gerektirir, ancak takımı çok daha iyi tutarlar, bu
da daha dengeli bir takım, daha az titreşim ve daha iyi bir kesimle
sonuçlanır.
Kesici bileme merkezleri, ısı küçültme hizmetleri sunabilir. Bazı üreticiler,
ana aletleri için ısı küçültme alet tutucuları kullanabilir ve tüm alet
tutucu tertibatını bileme için gönderebilir. Aletler daha sonra çok daha
uzun süre dayanacak ve çok daha iyi bir kesim sağlayacaktır.
Otomatik takım değiştiriciler
Otomatik takım değiştiriciler aslında özel olarak tasarlanmış bir mildir.
Bu mil, konik bir takım tutucusunu milin altındaki konik bir yuvaya
çekmek için bir çekme çubuğu kullanır. Bu çekme çubuğunun, takım
tutucusunun ucuna vidalanmış bir düğmeyi tutan birkaç parmağı
vardır. Çekme çubuğu geri çekildiğinde, takım tutucusunu mil
konikliğine sıkıca çeker.
56
Otomatik takım tutucusu, takım tutucusunu serbest bırakan bir
düğmeye basılarak manuel olarak değiştirilebilir. Yeni bir takım
tutucusu daha sonra mile elle takılabilir.
Otomatik takım değiştiricinin en basit
formuna çubuk stili takım değiştirici denir.
Genellikle makinenin bir ucunda bulunur ve
bir dizi yuvadan oluşur. Takımları
değiştirmek için, başlık boş bir yuvaya
hareket eder ve mevcut takımı yerleştirir.
Daha sonra bir sonraki takımın konumuna
hareket eder ve onu geri alır.
Magazin veya dökme takım değiştiriciler,
birçok takımı tutacak şekilde tasarlanmıştır.
Bunlar bir zincir üzerinde olabilir veya her
biri bir dizi takım tutucusunu tutan bir dizi
dairesel döner tablada düzenlenebilir.
Dökme takım değiştirici kullanarak
takımları değiştirmek için, başlık yükle/
boşalt konumuna hareket eder ve mevcut
takımı yerleştirir. Zincir veya magazin daha
sonra baş tarafından alınan bir sonraki aleti
hızlı bir şekilde konumlandırır. Dökme
takım değiştirici normalde elli takımdan
fazlasını tutabilir.
Dökme (toplu)
takım değiştirici
57
Daktilo tarzı takım değiştiriciler sadece birkaç yıl önce
kullanıma sunuldu. Bu tip takım değiştiricinin amacı, ana mil
ile birlikte sürmek ve anında bir takımı değiştirmeye hazır
olmaktır. Bu, makas köprüsünü, tablayı veya başlığı makinenin
kenarına kadar hareket ettirmek zorunda kalmadan yapılır.
Son birkaç yılda, birçok şirket bu ipucunu izledi ve aynı
temada varyasyonlar yarattı. Bu sistemlerin ana avantajı hızlı
takım değişiklikleridir. Dezavantajı, daha küçük ve daha hafif
araçlarla sınırlı olmalarıdır.
Taret milleri ilk olarak metal işleme endüstrisinde kullanıma
sunulmuştur. Fikir, z ekseninin 8 kenarından birini açığa
çıkarmak için dönebilen sekizgen bir yapıyı desteklediğidir.
Her iki tarafta, bir takımı tutabilen ayrı bir mil veya pnömatik
matkap monte edilir. Farklı bir takım gerektiğinden, tüm
başlık uygun konuma döner ve kullanıma hazırdır. Bu sistem
çok hızlı takım değişiklikleri üretti, ancak ağır oldukları ve
birçok karmaşık parçaları başarısız olmaya eğilimli olduğu için
gözden düştü.
Agrega (toplu) takımlar özel uygulamalar için yaygın olarak kullanılır. Birçok
konfigürasyonda gelirler ve özel yapım sipariş edilebilirler. En yaygın olanları matkap
bankları, yatay yönlendirme veya delme, testere ve v-oluk açma işlemidir. Bazı agregalar
3 eksenli bir makinede 5 eksen hareketini simüle edebilir.
58
Takım
Şaşırtıcı bir şekilde, takım genellikle CNC ekipmanının en az anlaşılan
yönüdür. Kesme kalitesini ve kesme hızını en çok etkileyecek unsur
olduğu göz önüne alındığında, operatörler bu konuyu araştırmak için
daha fazla zaman harcamalıdır.
Kesme aletleri genellikle üç farklı malzemeden oluşur; yüksek hızlı çelik,
karbür ve elmas.
Yüksek hızlı çelik (HSS)
HSS, üç malzemenin en keskin olanı ve en ucuzudur, ancak en hızlı
aşınan odur ve yalnızca aşındırıcı olmayan malzemelerde
kullanılmalıdır. Sık sık değişiklik ve keskinleştirme gerektirir ve bu
nedenle çoğunlukla operatörün özel bir iş için şirket içinde özel bir
profil kesmesi gereken durumlarda kullanılır.
Katı karbür
Karbür aletleri farklı şekillerde gelir: karbür uçlu, karbür .nsörtleri ve katı
karbür aletleri. Tüm karbürlerin bu aletlerin üreticileri arasında büyük
farklılıklar gösteren kristal yapı ile aynı olmadığını unutmayın. Sonuç
olarak, bu aletler ısı, titreşim, darbe ve kesme yüklerine farklı tepkiler
verir. Genellikle, düşük maliyetli genel geçer karbür takımlar, daha
yüksek fiyatlı isim markalarından daha hızlı aşınır ve yongalanır.
Silikon karbür kristalleri, takımı oluşturmak için bir kobalt bağlayıcıya
gömülür. Takım ısıtıldığında, kobalt bağlayıcı karbür kristallerine
tutunma yeteneğini kaybeder ve körelir. Aynı zamanda, eksik
karbürün bıraktığı boşluk, kesilen malzemeden gelen kirleticilerle
dolar ve körelme sürecini hızlandırır.
59
Katı karbür (sol) ve elmas (sağ) takımlar
Fotoğraf, ROYCE // AYR Cutting Tools izniyle
Elmas takım
Bu takım kategorisi son birkaç yılda fiyat olarak düştü. Olağanüstü
aşınma direnci, onu yüksek basınçlı laminatlar veya Mdf gibi kesme
malzemeleri için ideal hale getirir. Bazıları karbürün 100 kata kadar
dayanacağını iddia eder. Elmas uçlu aletler, gömülü bir çiviye veya sert
bir düğüme çarparlarsa kırılma veya çatlamaya eğilimlidir. Bazı üreticiler,
kaba aşındırıcı malzemeleri kesmek için elmas aletler kullanır ve
ardından son işlem için karbür veya uç takımına geçer.
60
Takım geometrisi
ŞAFT
Şaft, takım tutucusu tarafından tutulan takım parçasıdır.
Takımın işleme kanıtı olmayan parçasıdır. Şaft, kirlenme,
oksitlenme ve çizilmeden korunmalıdır.
KESME ÇAPI
Bu, takımın üreteceği kesimin çapı veya genişliğidir.
KESME UZUNLUĞU
Bu, takımın etkili kesme derinliğidir veya takımın malzemeyi
ne kadar derin kesebileceğidir.
OLUKLAR
Takımın kesilen malzemeyi delip çıkaran kısmıdır. Bir kesici
üzerindeki olukların sayısı kırıntı yükünü belirlemede
önemlidir.
Takım profili
Bu kategoride birçok takım profili vardır. Dikkate alınması
gerekenler yukarı ve aşağı kesilmiş spiraller, sıkıştırma
spiralleri, hazırlama ayağı, finişer, düşük helezon ve düz kesimli
takımlardır. Bunların hepsi bir ila. dört oluğun birleşimiyle gelir.
Yukarı yönlü kesim spirali kırıntıların kesimden yukarı doğru
uçmasına neden olur. Bu, kör kesim yaparken veya düz aşağı
delme yaparken iyidir. Bununla birlikte, bu alet geometrisi
kaldırmayı teşvik eder ve kesilen malzemenin üst kenarını
yırtma eğilimindedir.
61
Aşağı kesilmiş spiral aletler kırıntıları kesimin içine doğru iter, bu da parça tutmayı geliştirir,
ancak bazı durumlarda tıkanmaya ve aşırı ısınmaya neden olabilir. Bu alet ayrıca kesilen
malzemenin alt kenarını yırtma eğiliminde olacaktır.
Hem yukarı hem de aşağı kesilmiş spiral takımlar bir kaba işleme, kırıntı kırıcı veya bir finiş
kenarı ile birlikte gelir.
Sıkıştırma spiralleri, yukarı ve aşağı kesilmiş olukların bir kombinasyonudur.
Sıkıştırma takımları kırıntıları kenarlardan malzemenin merkezine doğru iter ve çift taraflı
laminatları keserken veya kenarlardan yırtılma bir sorun olduğunda kullanılır.
Düşük helezonlu veya yüksek helezonlu spiral uçlar, plastik ve köpük gibi daha yumuşak
malzemeleri keserken, kaynak ve kırıntı tahliyesi kritik olduğunda kullanılır.
Kırıntı yükü
ARTAN KIRINTI YÜKÜ VEYA İLERLEME (BESLEME) HIZI
Takım ömrünü artırmanın en önemli faktörü, takım tarafından emilen ısıyı dağıtmaktır.
Bunu yapmanın en hızlı yolu, daha yavaş gitmek yerine daha fazla malzeme kesmektir.
Kırıntılar aletten tozdan daha fazla ısı çıkarır. Ayrıca aletin malzemeye sürtünmesi, ısıya
dönüşen sürtünmeye neden olur. Artırılmış kenar kalitesi
62
Takım ömrünü artırma arayışında göz önünde bulundurulması gereken bir diğer
faktör, takımın, bileziğin ve takım tutucusunun temiz tutulması, tortu veya
korozyondan arındırılması ve böylece dengesiz takımların neden olduğu titreşimlerin
azaltılmasıdır.
Takımın her bir dişi tarafından çıkarılan malzeme kalınlığına Kırıntı Yükü denir.
Kırıntı yükünü hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:
Kırıntı Yükü = İlerleme (Besleme) Hızı / RPM /# Oyuklar
Kırıntı yükü artırıldığında, takım ömrü uzatılır ve çevrim süresi azaltılır. Ayrıca, çok
çeşitli kırıntı yükleri iyi bir kenar finişi elde eder. Kullanılacak en iyi sayıyı bulmak
için takım üreticisinin kırıntı yükü tablosuna başvurmak en iyisidir. Önerilen
kırıntı yükleri genellikle 0.003" ila 0.03" veya 0.07 mm ila 0.7 mm arasında değişir.
Kesme Parametreleri
Bir makinenin özellikleri ve sınırlamaları hakkında derin bir bilgiye sahip
olmak, üzerinde üretilebilecek parçaların kalitesi üzerinde büyük bir etkiye
sahip olacaktır.
Kesilecek, delinecek, şekillendirilecek vb. bir parçayı programlarken,
kesme parametrelerine iyice hakim olmak, nihai sonucun kalitesi için çok
önemli olacaktır. Bazen bu parametreler kapsamlı bir deneme yanılma
sonucunda değişebilir. İşte bunlardan birkaçı:
63
Besleme hızı
Bu, dikkate alınması gereken en temel ve genellikle en yanlış kullanılan
şeydir. Teoride, kabul edilebilir bir kesme finişi üretecek mümkün olan en
hızlı ilerleme hızı programlanmalıdır. RPM, malzeme yoğunluğu, makine
rijitliği, takım geometrisi ve daha fazlası gibi bu parametreyi etkileyen
birçok faktör vardır.
Besleme hızını hesaplamak için en iyi başlangıç noktası, takım oluşturma
üreticisinin kırıntı yükü tablosuna başvurmaktır. Takımların kenar
kalitesinden ödün vermeden ve takımı kırmadan mümkün olduğunca
hızlı çalışmasını sağlayın. Bir takımın bir kesimde çok yavaş
çalıştırılmasının, meydana gelen aşırı ısıtma nedeniyle de kırılmaya ve
arızaya yol açabileceğini unutmayın.
Kabul edilebilir bir kenar kalitesini korurken her zaman mümkün
olduğunca hızlı kesmeyi unutmayın. Bu, takım ömrünü ve makinenin
çıktısını artıracaktır.
Tırmanma ve konvansiyonel kesme
Konvansiyonel kesme veya kırıntı kesme, takım beslenen malzemenin
yönüne karşı döndüğünde kullanılan terimdir. Tırmanma kesimi,
kesicinin dönüşüyle aynı yönde beslenen malzemeyi ifade eder. Elde
taşınabilen bir yönlendirici kullanırken, tırmanma kesimi yapmak
oldukça tehlikelidir, çünkü yönlendirici veya parça operatörden uzağa
çekilir ve bu da ciddi yaralanmalara neden olabilir. Bununla birlikte, bir
CNC yönlendiricisi durumunda, mil ve malzeme sabit bir şekilde yerinde
tutulur ve her iki kesme yönü de mümkündür.
Bir tırmanma kesimi, parçalanma eğilimi olan malzemeyi keserken çok
yararlı olabilir, ancak aynı zamanda lifli malzemede daha fazla tüy-hav
oluşturma eğilimindedir. Yine, belirli durumlarda seçilecek en iyi
parametreyi belirlemek için bazı deneyler yapılması gerekecektir.
64
Kaba kesme ve finiş kesme
Bazı durumlarda, kenar kalitesini dikkate almadan çok miktarda
malzemeyi hızlı bir şekilde çıkarmak için kaba bir frezeyle bir geçiş
yapmak ve ardından kenarları düzeltmek için bir finiş kesici ile geri
gelmek iyi bir fikirdir. Kullanılan kesme aletine bağlı olarak, aynı finişin
muhtemelen iki yerine tek geçişte elde edilebileceğini unutmayın.
daha az sert makinelerde veya sert malzemeleri keserken, eksenler
üzerinde esnemeden kaynaklanabilecek doğruluk sorunlarını telafi
etmek için iki geçişli bir kombinasyon kullanmak iyi bir fikir olabilir.
Rampalama ve ofset
Bu parametreler bir kesimin başlangıcında ve sonunda kullanılır. Kalma
ve dalma girişi, kalite sorunlarına neden olan yanık izleri oluşturabilir.
Ayrıca, saplanmayan bir takım kullanırken, uzun bir rampa takımın
ucunda üretilecek olan basıncın ve aşırı ısının bir kısmını hafifletebilir.
Tırnak ve deri
Tutulması zor küçük parçaları kesmeye çalışırken tırnak ve deri
parametreleri kullanılır. Parçanın tabanında kalan tırnaklar veya
deri daha sonra ikinci bir geçişte veya başka yollarla kesilebilir.
65
İş Tutma
Bir parçayı CNC yönlendiricisinde makinede işlemek için parça güvenli
bir şekilde yerinde tutulmalıdır. Ancak, bu genellikle büyük baş
ağrılarına neden olan bir alandır.
Parça tutma için kullanılan bir diğer terim sabitleme terimidir.
Bekletme sisteminin parça doğruluğu, finiş kalitesi ve besleme
hızları ve takım ömrü üzerinde önemli bir etkisi vardır.
Parçayı güvenli bir şekilde tutmanın önemli olduğunu ve tüm
parçaları düzgün bir şekilde tutacak tek bir sistem olmadığını
unutmayın.
Temelde yerinde tutulması gereken iki farklı parça türü vardır.
Birincisi düz bir parça veya bir malzeme tabakası ve ikincisi üç
boyutlu bir nesnedir. Her biri için sabitleme sistemleri
benzerdir, ancak üç boyutlu parça normalde biraz daha
karmaşık düzenlemeler gerektirir.
Bazı malzemeler diğerlerinden daha yüksek kesme kuvvetleri gerektirir ve
bu malzemeler daha sert bir tutma sistemi gerektirir. Bazı malzemeler
kesildiğinde titreşecek veya çatırdayacaktır.
66
Manuel
Parçaları bir tablada tutmanın en uygun maliyetli yolu,
parçayı vidalamak, çivilemek veya çalışma masasına
cıvatalamaktır. Parçaları elle tutmanın diğer iyi yöntemleri,
parçayı normal veya termo eriyebilir tutkalla veya çift taraflı
bantla yapıştırmaktır. Bir prototip veya tek bir parçanın
kesileceği durumda, bir tutma sabitleme donanımı
oluşturmak uygun maliyetli olmayabilir.
Kısa üretim çalışmaları veya prototiplerin sabitlenmesi için, bir
başka yararlı yöntem bir manivelalı (geçiş) kelepçesi
kullanmaktır. Bunlar birçok farklı konfigürasyonda ve boyutta
gelir ve bir mastar üzerinde ayarlanması ve kurulması kolaydır.
Bu tür bir cihazı kullanırken aleti veya mili kelepçeye çarpmamaya
dikkat edilmelidir. Bu tür bir sabitleme donanımını üretime sokmadan
önce programı düşük hızlarda kuru çalıştırmada (deneme
çalıştırmasında) test etmek her zaman iyi bir fikirdir.
kelepçesi Geçiş
(manivelalı)
67
Vakum
CNC yönlendiricisindeki parçaları tutmak için en yaygın
sistem geleneksel vakumdur. Vakum basitçe havanın
yokluğudur. Dünyayı çevreleyen 45 km kalınlığındaki hava
tabakası, deniz seviyesinde yaklaşık 14 Psi veya 29.92"civa
(hg) veya 100 kilopaskal (kPa) ağırlığındadır.
Bu hava sütunu, etrafımızdaki nesneler üzerinde hiçbir
kuvvetin hissedilmemesi için her yöne eşit şekilde bastırır.
Hava bir nesnenin bir tarafından çıkarıldığında, diğer
taraftaki hava şimdi karşı taraftaki havanın yokluğuyla
orantılı bir kuvvetle nesneye doğru iter. Bu, vakum
tutmanın temelidir.
İşlenecek parça masa üstüne veya bir sabitleme donanımına karşı kapatılır ve daha sonra
contanın içindeki hava bir vakum pompası kullanılarak çıkarılır. Dışarıdaki hava daha sonra
parçayı sabitleme donanımına doğru iter.
Parçayı masaya karşı tutan tek şey vakum basıncı değildir. Parça işlenirken kesici
tarafından yanal basınç uygulandığından, parça ile sabitleme donanımı arasındaki
sürtünme katsayısı da önemli bir rol oynar.
Hangi tip vakum pompası kullanılırsa kullanılsın, mevcut teknolojiyle mükemmel bir
vakum mümkün değildir.
68
Kapasite
Vakum pompalarının kapasitesi, vakum pompasının tipine ve üreticiye bağlı olarak birkaç
farklı şekilde belirtilir. Pompanın ACFM derecesini bilmek önemlidir. Belirli bir vakum
seviyesindeki "gerçek metreküp/dakika" giriş kapasitesini ifade eder. CFM veya SCFM olarak
ifade edilen kapasiteler (dakikada standart metreküp) çok yanıltıcı olabilir, çünkü pompanın
belirli bir vakum seviyesindeki hacimsel verimliliği dikkate alınmalıdır. Döner kanatlı
pompalar genellikle 0" hg vakumda teorik deplasman olan serbest hava deplasmanının
CFM cinsinden derecelendirilir.
Vakum akışındaki gereksinimler veya pompanın kapasitesi, vakum kapları, kelepçeler veya
yüksek akışlı evrensel vakum tabloları kullanıldığında farklı olacaktır.
Parçanın kauçuk contalar üzerinde durduğu bir vakum tutma, parçanın yumuşak
contalar üzerinde hafifçe hareket etmesine veya oynamasına izin verebilir. Bu
kolayca aşırı alet izleri, titreşim ve düşük kaliteli bir kenara neden olabilir. Kesme
basıncı altında, parçanın hafifçe hareket etmesi ve doğruluk kaybına neden olması
da mümkündür.
Geleneksel vakum sabitleme
Bu yöntem çoğunlukla kalıplanmış parçaları kırparken 5 eksenli
üretimde kullanılır. Bu parçalar neredeyse hiç düz olmadığından,
parçaya uyacak şekilde alçı kullanılarak özel vakum sabitleme
donanımları yapılır ve vakum portlarının etrafında kauçuk bir conta
kullanılır.
69
Kapsül ve ray
Bu vakum kabı tutma türü, parçaları bir CNC makinesinde tutmanın
yaygın bir yöntemidir. Bu, her defasında bir parçanın işlenmesi
gerektiğinde iyi bir şekilde belirtilir.
Farklı uygulamalar için birçok farklı kapsül konfigürasyonu vardır ve
kapsülleri farklı konfigürasyonlara ve parça boyutlarına ayarlamak zaman
aldığından, bu verimsiz bir çalışma yolu olabilir. Pod sistemleri, bazı
üreticilerin reklamını yaptığı evrensel çözüm değildir.
Kombinasyon bölmesi/düz masa
Daha düşük fiyatlı veya daha eski sistemlerde, geleneksel vakum
kullanılarak düz bir tablodaki kapsüllerin bir kombinasyonu sıklıkla
bulunur.
Döner kanatlı vakum pompaları nispeten ucuzdur, çünkü küçüktürler ve
büyük miktarda hava çekmeleri gerekmez. Bu sistem, parça ile iyi bir
sızdırmazlık sağlandığında iyi çalışır.
70
Yüksek akışlı vakum
Bu yöntem genellikle iç içe geçmiş sistemlerle ilişkilidir. Mdf veya
suntadan yapılmış bir ıskarta panosu olarak bilinen bir feragat edilecek
pano, çalışma masasında bir vakum plenumunun üzerine oturur.
Mdf üzerinden akış o kadar yüksektir ki, yüzeyde düşük basınç alanı
oluşturulur. Bu tabla üzerine serilen düz bir parça, bu düşük basınç
alanında, sabitleme donanımı veya contaya gerek kalmadan yerinde
tutulacaktır.
Parça üzerinde üretilen kuvvet miktarı geleneksel vakumdan çok daha
azdır. Günümüzde en iyi sistemler inç kare başına 4 ila 6 pound arasında
bir kuvvet üretmektedir. Bu, 12"x12" melamin parçasının 576 ila 864
pound'luk bir kuvvetle yüzeye tutulacağı anlamına gelir. Bu, çoğu
durumda işi yapmak için yeterlidir.
Bir vakum pompası satın alırken çalışılan malzemenin geçirgenliğini
dikkate almayı unutmayın. Düşük yoğunluklu fiber levha çok
gözeneklidir ve Pleksiglas tamamen geçirimsizken malzemeden iyi
miktarda hava sızmasına izin verir ve iyi bir sızdırmazlık elde edildikten
sonra bakımı çok az çaba gerektirir.
71
Merdane bastırma
Özel endüstri ihtiyaçlarına yanıt olarak diğer malzeme tutma yöntemleri ortaya
çıkmıştır. Merdane bastırma sistemleri genellikle döşeme atölyelerinde görülür.
Bu yöntem, aksi takdirde yüksek akışlı bir vakum tarafından yerinde tutulamayan
sert ve genellikle bükülmüş kontrplağı tutmak için kullanılır.
Otomatik tabaka yükleyici ile donatılmış merdane
bastırma
Fotoğraf Termwood Corporation'ın izniyle
Bu yöntemin bazı avantajları, daha hızlı ivmelenmeler elde etmek ve bir
seferde birden fazla tabaka tutabilmektir. Sonuç daha düşük kaliteli bir
kenardır, ancak bu genellikle döşemeli mobilyalarla ilgili bir sorun
değildir. Ayrıca, iki silindir tarafından her zaman bastırılmazlarsa küçük
parçaların kesilmesi zor olacaktır.
72
Vakum Pompaları
Makine satıcıları, sundukları vakum pompalarının türü ile ilgili çeşitli
seçenekler sunacaktır. Bunlar, şartnamelerde ve fiyat aralığında büyük
ölçüde değişir.
Belirli bir uygulama için bir pompa belirlerken bakılması gereken ana
özellikler şunlardır:
• vakum seviyesi (hg veya kPa olarak)
• vakum akışı (CfM veya m3/dak)
• çalışma gürültü seviyesi (db)
• fiyat ($).
Belirli bir uygulama için en iyi pompa, o sırada mevcut olan farklı
bileşenlerin maliyet ve performansının kapsamlı bir analizinden sonra
ulaşılan bir uzlaşma olacaktır.
Tüm vakum pompası üreticileri performans eğrileri yayınlar. parça
tutma verimliliği herhangi bir CNC uygulamasının başarısında çok
önemli bir faktör olacaktır, uygun seçim hayati önem taşımaktadır.
73
Rejeneratif vakumlu üfleyiciler
Bunlar en düşük maliyetlidir ve bir pervaneye bağlı bir motordan oluşur.
Pervane havayı egzozdan ittikçe bir vakum oluşturur.
Bu tip pompalar genellikle düşük vakum basıncı ancak
büyük miktarda hava üretir.
Yaklaşık 90 desibelde çalışırlar ve çok gürültülüdürler.
Bu pompalar köpük ve kumaş gibi daha az yoğun
malzemeyi tutmak için en uygun olanlardır.
Vakum üfleyici
Fotoğraf: BUSCH VACUUM TECHNICS INC. izniyle.
Kuru çalışan döner kanatlı vakum pompaları
Ahşap işleme endüstrisinde yaygın olarak kullanılan, döndüklerinde
pompa muhafazasına sürtünen kendinden yağlamalı fenolik kanatlar
kullanırlar. Yaklaşık 80 desibelde orta derecede sessiz çalışırlar. Daha
fazla bakım gerektirmelerine ve yağ devridaim eden kuzenlerinden
daha az verimli olmalarına rağmen, ucuzdurlar. Vantuzlar gibi iyi bir
sızdırmazlık sağlanabildiğinde gözeneksiz malzemeleri tutmak için en
iyi şekilde kullanılırlar.
74
Yağ devridaim döner kanatlı vakum pompaları
Bu pompalar, nispeten düşük hacimlerde
olmasına rağmen çok yüksek bir vakuma
ulaşır. Kanatlar bir yağ filmi üzerinde sürekli
kaydığından, pratikte aşınmasız bir çalışma
sunar. Öte yandan, kirlenmeye eğilimli bir yağ
ayırıcıya ihtiyaç duyarlar ve yağ filtrelerinin sık
sık değiştirilmesi gerekir. Bu pompalar ahşap
işleme endüstrisinde kaplama preslerinde ve
bazı sıkıştırma işlemlerinde yaygın olarak
kullanılmaktadır.
Döner kanatlı pompa
Fotoğraf: BUSCH VACUUM TECHNICS INC. izniyle.
Pozitif deplasmanlı döner üfleyiciler
Bu tip pompalar ya bir rotor ya da birbirine zıt yönlerde dönen iki rotor
kullanır ve havayı dışarı atılırken sıkıştırır. Bu üfleyiciler çok
gürültülüdür, yaklaşık 100 desibeldir ve ayrı bir kapalı alanda
tutulmalıdır. Bu üfleyiciler, sıkma amaçları için uygun olmadıkları için
esas olarak malzeme işleme uygulamalarında kullanılır.
75
Döner pençe vakum pompaları
Kök pompaları olarak da adlandırılan bu kuru çalışan
pompalar nispeten yenidir ve ahşap işleme endüstrisinde
hızla kabul görmektedir.
Hiçbir parça birbiriyle veya muhafaza ile temas
halinde olmadığından, bu pompalar diğer
modellere göre daha az bakım gerektirir.
Nispeten gürültülüdürler ve ortalama bir
vakum seviyesi ancak çok iyi bir hacim yer
değiştirmesi üretirler. Bu nedenle, her türlü
yüksek hacimli uygulama için çok uygundurlar
Paralel monte edilmiş iki
döner pençeli pompa
Döner vidalı vakum pompaları
Bunlar aralarında en maliyetli ve en gürültülü olanlarıdır. Ayrıca, düzenli
yağ değişimlerinde en fazla bakıma ve hassas elektronik kontrollere
ihtiyaç duyarlar. Öte yandan, tüm farklı pompa tiplerinin en iyi
vakum/akış oranını elde ederler.
Sıvı sızdırmaz pompalar
Bunlar ayrıca sıvı halka pompaları olarak da adlandırılmaktadır, çünkü
yağ veya su kanatlar ve pompa muhafazası arasında bir sızdırmazlık
elemanı olarak kullanılmaktadır. Hiçbir parça birbiriyle temas etmediği
için, yaklaşık 70 desibel gibi çok az bir gürültü üretirken, çok yüksek
vakum seviyelerine ulaşırlar. Su veya yağ sıcaklığı arttığında verimlilikleri
büyük ölçüde azaldığından düzenli bakıma ihtiyaç duyarlar.
Bu üniteler oldukça pahalıdır ve yüksek vakum basıncı ve ılımlı hava
hacimlerinin gerekli olduğu yerlerde kullanılmalıdır.
76
Malzeme Elleçleme
Manuel malzeme elleçleme mobilya ve dolap mağazalarında genellikle
normdur. Bu gözetimin maliyeti genellikle üreticiye aittir, çünkü
makineleri yükleme ve boşaltma için harcanan zaman genellikle bir
günde boşa harcanan zamanın çoğunu oluşturur.
CNC sahipleri genellikle bir programın saniyelerini kısaltmaya veya
hatta parçaları çok daha yüksek hızlarda çalıştırmaya çalışır. Bu, zaman
içinde marjinal tasarruflara ve çoğu zaman düşük kesme kalitesine
neden olacaktır. Genellikle zaman analizlerinde parçaları ve makine
boşluğunu ve gereksiz malzeme kullanımını gözden kaçırırlar.
Bir CNC iş istasyonunda elde edilebilecek verimliliklerin çoğu
malzeme elleçlemede kullanılmaktadır. İster malzemeyi elleçlemek
için kullanılan yöntemlerden, ister malzemeyi işlemek için kullanılan
stratejilerden bahsedin, büyük miktarlarda envanter veya devam eden
çalışmalar genellikle atölyenin her yerinde bulunabilir. Hammaddenin
bitmiş bir ürün olarak nakliye kapısına mümkün olan en iyi zamanda
ulaşmasını sağlamak, her zaman bir üreticinin nihai kar-zarar
hanesinde en büyük etkiye sahip olacaktır.
Makaslı kaldırıcılar
Çalışma masasının sonundaki basit bir makaslı kaldırıcı, genellikle aynı malzeme tüm
gün işlendiğinde yeterlidir. Birden fazla malzeme kullanıldığında, üreticiler genellikle
doğru malzeme kombinasyonuna sahip ön aşama kaldırıcılar kullanırlar, böylece
operatör doğru tabakayı çalışma masasına kaydırabilir. Levhaları birbiri üzerinde
sürüklerken her zaman dikkatli olunmalıdır, çünkü bu, aşağıdaki levhanın yüzeyini
mahvedebilir.
77
Vakumlu kaldırıcılar
Vakumlu kaldırıcılar, makaslı
kaldırıcılardan biraz daha
pahalıdır, ancak aynı zamanda
daha çok yönlüdür. CNC'nin
etrafındaki farklı istiflerden
tabakaları toplayabilir ve işleme
tamamlandıktan sonra çalışma
masasından daha büyük
parçaları çıkarma yeteneği
verebilirler. Genellikle zemine
veya duvara cıvatalanmış bir
vince monte edilirler. Bazıları
hem tutma hem de kaldırma
için yüksek akışlı vakum
kullanır,
Diğerleri kaldırmak için elektrikli
bir vinç ve tutmak için bir vakum
kabı üzerinde bir hava - vakum
kullanır.
Otomatik malzeme taşıma
Otomatik malzeme taşıma ekipmanı çoğunlukla çok büyük üretim
tesislerinde bulunur. Otomasyon, işin çoğunda yükleme ve boşaltma
yapan mekanik bir konveyör sisteminden robotik kollara kadar değişebilir.
78
Yönlendirici Konfigürasyonları
X - Y Tablaları
Dirsekli
Hareketli Masa
Hareketli Kızak
Sarkaç
5 Eksenli
Endüstriyel Robot
CNC Ekipmanının Diğer Kategorileri
79
X - Y Tablaları
Bu, artık nadiren kullanılan bir makine tarzıdır. Genellikle daha küçük
makinelerde veya sandalye ayakları veya şablonlar gibi özel
uygulamalarda bulunabilir.
Bu konfigürasyonda, hem sağa sola hem de öne arkaya hareket eden
bir tabla, yukarı ve aşağı hareket eden bir milin altına monte edilir. Bu
makinelerden ilki, aslında üzerine bir X - Y masası monte edilmiş bir
pim yönlendiricisiydi.
Bu şekilde çok rijit bir makine elde etmek
oldukça kolaydır. Bununla birlikte, pratik bir
bakış açısıyla oldukça küçük masa boyutları
ile sınırlıdır. Mil, makine tabanına dik bir
sütunla bağlanmalıdır. Sütundan mile olan
mesafe, maksimum masa genişliğini
tanımlar ve bu mesafe, genel makine yapısını
kullanışsız hale getirmeden çok büyük
olamaz.
X - Y tablaları pim yönlendiricilerinden
geliştirilmiştir.
80
Dirsekli
Bunlar genellikle endüstride noktadan
noktaya makineler olarak adlandırılır, ancak
artık sadece çok eski makineler bu şekilde
nitelendirilmektedir.
Bu konfigürasyonun büyük bir avantajı vardır.
Yüklenmesi ve boşaltılması kolaydır. Masa
operatörün önünde asılıdır ve tüm çalışma
mekanizması masanın arkasında bulunur.
Masanın her bölümüne kolayca ulaşılabilir.
Kol yapısı sadece bir taraftan asılı olduğu için
rijit kalan bir yapı geliştirmek oldukça
zorlaşmaktadır.
Hareketli Masa
Hareketli masa (tabla) ve hareketli kızak tasarımları
günümüzde e yaygın olanıdır. Hareketli masa (tabla)
makinesi, doğal olarak daha stabil olduğu için değil, bir
kontrol sistemi sınırlaması nedeniyle hareketli portal
makinesinden daha popülerdir. Hareketli bir tabla
makinesinde, başı portal üzerinde ileri geri hareket ettiren tek
bir hareket vidası ve tablayı öne arkaya hareket ettiren tek bir
vida bulunmaktadır
Hareketli Masa Yönlendirici
Hareketli Masa Yönlendirici
81
Hareketli Kızak
Hareketli bir kızak makinesi, tablanın her iki tarafında bulunan bir raya monte
edilmiş bir kızağa sahiptir. bir hareket vidası, başı kızak üzerinde ileri geri hareket
ettirir, ancak portalın hareket ettirilmesi için iki hareket vidası gereklidir. Sonuç
olarak, hareketli kızak makinesi ekstra bir servo motor ve tahrik gerektirir, bu da
onu daha pahalı hale getirir. Her vidanın ayrıca, kontrolör üzerinde daha talepkar
hale getiren kendi bağımsız dengeleme tablosu olmalıdır.
Hareketli kızak ile hareketli
tabla yapısı arasındaki en büyük pratik fark, eşit tabla boyutu için
hareketli kızak tasarımının zemin alanının yaklaşık yarısını
gerektirmesidir.
Hareketli bir kızak makinesi genellikle hareketli bir tabla
makinesinden daha ağır parçalar taşıyabilir.
Bu çoğunlukla taş veya metallerle çalışırken geçerlidir. Sabitleme
donanımı ve iş parçası binlerce pound ağırlığında olduğunda, bu bir
sorun haline gelebilir. Bu koşullarda, sabitleme donanımı ve iş
parçasını zemine destekli sabit bir masaya yerleştirmek ve kızağı işin
üzerinde hareket ettirmek daha iyidir.
82
Sarkaç
Sarkaç veya çift tabla yönlendiricileri genellikle kesme süresini en üst
düzeye çıkarmanın önemli olduğu yüksek hacimli uygulamalarda görülür.
Bir masa, kurulum ve parçaların diğer masadan kaldırılmasına izin verecek
şekilde aynı anda çalışır. Bazı durumlarda, her iki tabla da daha büyük
parçaların makinede işlenmesine izin verecek şekilde birlikte çalışabilir.
Bu makineler, CNC
yönlendiricilerinin ilk
günlerinde popülerdi, çünkü
fiyat bir sorun değildi. Üreticiler
daha düşük maliyetli
makineler yapmaya
başladığında gözden düştüler,
ancak maksimum verimlilik
çok önemli olduğu için şimdi
geri geliyorlar
Bu makineler genellikle birden fazla
mil konfigürasyonunda görülür.
Sarkaç veya Çift Masalı Yönlendirici
83
5-Eksen
5 eksenli makineler ilk olarak havacılık endüstrisinde kullanıldı ve milyonlarca dolara
mal oldu. Kısa süre sonra büyük üç boyutlu nesneleri işleme potansiyelleri nedeniyle
diğer endüstriler tarafından arandılar.
Hem hareketli tabla hem de hareketli kızak 5 eksenli CNC tasarımları ticari olarak
mevcuttur. Makinelerin büyük çoğunluğu sabit kızak, hareketli tabla
tasarımındadır.
3 eksenli CNC yönlendiricileri ile 5 eksenli
makineler arasında birkaç büyük fark
vardır. En büyük fark
5 eksenli makineler genellikle 3 eksenli
makinelerin öncelikle düz parçaları işlemesi
amaçlanan büyük üç boyutlu parçalarda
çalışmak üzere tasarlanmıştır. Kızak, sabit
veya hareketli olsun, daha uzun olmalı ve z
ekseni, bazen 60 inç (1500 mm) veya daha
fazla olmak üzere 3 eksenli makinelerden çok
daha fazla stroka sahip olacaktır.
Bu daha büyük yükseklik, daha büyük parça işleme kabiliyeti sunar, ancak
önemli bir maliyete sahiptir. Kızak uzadıkça ve z ekseni uzadıkça, hem
doğruluk hem de stabilite azalır. Bu durum, kızağı etkileyen çeşitli
eksenlerin hızlanmasını ve yavaşlamasını azaltarak iyileştirilebilir, ancak
bu, makineyi önemli ölçüde yavaşlatacaktır. Bu nedenle, tek başına z -
ekseni ve kızak yüksekliğini her uygulama için mümkün olduğunca
düşük tutmaya çalışmak en iyisidir.
84
Endüstriyel Robot
Bir zamanlar malzeme işleme uygulamalarına indirgenmiş olan endüstriyel robotlar
uzun bir yol kat ettiler. Daha iyi yazılım uygulamaları ve birçok sektörde yaygın
kullanımları nedeniyle, fiyatları önemli ölçüde daha düşüktür.
Tekneler ve jakuziler gibi büyük parçalarda kırpma işlemlerinde 5 eksenli CNC
yönlendiricilerin yerini almak için çok uygundur.
Ayrıca, robota parçayı zımparalatmak, kaplamayı uygulatmak ve bir sonraki
işleme taşıtmak yaptırılabileceğinden, uygulamaları bitirmede çok yararlı
olabilirler.
Bu makinelerin fiyatı temel makine için yaklaşık 50.000 $ artı takım ve entegrasyon
maliyetleri kadardır. Bağımsız şirketler tarafından yeni uygulamalar üzerinde
çalışılmaktadır, çünkü her birinin müşterinin özel ihtiyaçlarına göre özelleştirilmesi
muhtemeldir. Yakın gelecekte bu makinelerden daha fazlasını ahşap sektöründe
görmeyi bekliyoruz.
85
CNC Ekipmanının Diğer Kategorileri
Her yerde bulunan CNC yönlendiricisinin yanı
sıra, CNC teknolojisini kullanan birçok başka
uygulama daha vardır. Bunların arasında CNC
kenar bağlayıcılar, CNC torna tezgahları, CNC
bant testereleri, CNC zımpara makineleri vb.
bulunmaktadır. Tüm bu makineler bilgisayar
kontrollü hareket kullanır, dolayısıyla CNC
etiketini hak ederler.
8 başlı CNC oyma makinesi
86
YAZILIM
CAD
CAM
Parametrik Tasarım
Yerleştirme Yazılımı
Son İşlemciler
G - Kodu
87
Yazılım herhangi bir NC makinesinin kalbindedir. En gelişmiş makine
parçası bile bunu gerçekleştirmek için uygun yazılım olmadan tam
potansiyelini gerçekleştiremez. Aynı zamanda CNC başarısına giden yolda
belirlenen en yüksek beceriyi gerektirecek alandır.
Bir CNC yönlendiricisini çalıştırmak için gereken birçok yazılım seviyesi
vardır: teknik çizimlerden satış gereksinimlerine ve programlamaya,
eksenleri hareket ettiren gerçek nC koduna kadar. Hepsinin genel
çözümde oynayacak belirli bir rolü vardır.
Otomatik üretim çevrelerinde yeni bir konsept gelişmektedir. Buna
“İnsan Makine Arayüzü” veya HMI denir. Bu, operatörün (kullanıcının)
belirli bir makine (sistem) ile etkileşime girdiği araçtır. Bu konsept,
operatörün makine ile etkileşimlerini geliştirmeyi amaçlamaktadır.
Bunun bir örneği, operatörün ekran üzerinde işleme işlemini
görselleştirebilmesi ve işlemin ortasında çalışma sırasındaki kesme
parametrelerini değiştirebilmesi veya ayarlayabilmesidir.
Son on yılda büyük ilerleme kaydedildi ve gelecek yıllarda daha da
büyük ilerlemeler beklenebilir. Yazılım ve CNC teknolojisinin, Kuzey
Amerika ahşap ürünleri endüstrisinin devam eden hayatta kalma
çabasında temel bir araç olduğu kanıtlanmaktadır.
88
CAD
Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) kısaltması, geleneksel çizim yerine
kullanılmasından dolayı Bilgisayar destekli çizim anlamına gelmektedir.
CAD, son tüketiciler tarafından kullanılan malları veya diğer ürünlerde kullanılan
ara malları içeren ürünleri tasarlamak, geliştirmek ve optimize etmek için
kullanılır.
CAD, tasarımcıların işleri ekrana koymalarını ve geliştirmelerini, yazdırmalarını
ve gelecekteki düzenlemeler için saklamalarını sağlayarak çizimlerinde
zamandan tasarruf etmelerini sağlar.
Birçok farklı CAD yazılım paketi mevcuttur, bazıları 2D, bazıları 3D, bazıları
mimarlara, bazıları mühendislere ve bazıları da meslekten olmayanlar için
yapılmıştır. Bazıları çok karmaşıktır ve uzun bir öğrenme eğrisi gerektirirken,
diğerleri sofistike değildir ve kullanımı çok sezgiseldir. Diğerleri yine de mutfak
dolapları veya kapılar ve pencereler gibi belirli ürünler düşünülerek yapılır.
CAD yazılımını seçerken dikkatli
olunmalıdır, böylece ihtiyaçlara iyi
bir şekilde karşılık gelir. Günlük
operasyonlarda gereksiz işlevler
için çok fazla zaman harcamak
çok kolaydır. Bunun bir örneği,
parçaların sadece atölye çizimleri
gerektiğinde 3D olarak
çizilmesidir. Öte yandan, 3D
çizimler ürün pazarlamasında çok
yararlı olabilir.
89
CAM
Bilgisayar Destekli Üretim (CAM), CAD çizimlerini alır ve takım
sıraları, işleme parametreleri, kesme hızları vb. ekleyerek bunları
üretilmiş parçalara dönüştürmeye yardımcı olur.
CAM, ürün bileşenlerinin üretiminde veya prototiplemesinde
mühendislere, alet ve kalıp üreticilerine ve CNC makinistlerine yardımcı
olan çok çeşitli bilgisayar tabanlı yazılım araçlarını ifade eder.
Geleneksel olarak, CAM sadece bir
NC programlama aracı olarak
kabul edilmiştir. Bu genellikle
böyle olsa da, CAM işlevleri farklı
mühendislik işlevleri ile daha tam
entegre olacak şekilde
genişlemiştir.
Kontrol noktasındaki küçük bir
monokromatik ekranda şifreli gkodunda parçaların
programlandığı günler çoktan
geçti ve bugünün CAM yazılımı çok
daha fazla çok yönlülük ve
verimlilik sunabilir.
Karmaşık 3D parçanın işlenmesini simüle eden CAM yazılımı
90
Parametrik Tasarım
Parametrik tasarım yazılımı genellikle çok uzmanlaşmış endüstrilerle
ilişkilendirilmiştir, ancak giderek daha da yaygınlaşmaktadır.
Bunun bir örneği, pencere çerçeveleri
yapmaya adanmış CNC iş merkezlerinde
kullanılmasıdır. Bu uygulamada, operatör
pencerenin stilini ve gerekli boyutunu
girer ve makine parçaları üretmek için
gerekli tüm parametreleri hesaplar. Aynı
durum, çekmece kutuları, mutfak dolap
kapıları ve karton kutular da dahil olmak
üzere diğer bileşen türleri için de
geçerlidir
Bu yazılım genellikle özel bir makineyle ilişkilendirilir ve sıradan parçalar
üretmek için çalışmaz, ancak çoğu zaman çok üretken olurlar ve daha evrensel
programların bazılarından daha iyi performans gösterirler.
91
Yerleştirme Yazılımı
İç içe geçme (yerleştirme) veya optimize etme, atığı en aza indirmek için sac mallardan
parçaların verimli bir şekilde üretilmesi sürecini ifade eder.
Çoğu iç içe geçme işlemi CAM yazılımı
aracılığıyla yapılmasına rağmen,
bağımsız iç içe geçme (yerleştirme)
programları hala mevcuttur. Bazıları
diğer CAD veya CAM yazılımlarından
parça açıklamalarını içe aktaracak ve
diğerleri de kullanıcının kesme
boyutlarını doğrudan satış veya
elektronik tablo yazılımlarından içe
aktarmasına izin verecektir.
İç içe geçme (yerleştirme), parça
geometrilerini döndüren ve panel
yüzeyinin en verimli kullanımına çeviren
çeşitli güçlü ve akıllı iç içe geçme
algoritmalarını kullanır.
İki ana yerleştirme modeli vardır. Dikdörtgen veya blok yerleştirme şekli dikdörtgen bir
sınır ile sınırlar ve dikdörtgeni panel etrafında hareket ettirir.
Gerçek şekil veya geometrik yerleştirme, hammadde kullanımını en üst düzeye çıkarmak
için en iyi düzenlemeyi bulmak için delikler ve çıkıntılar da dahil olmak üzere parçanın
gerçek şeklini dikkate alır.
92
Son İşlemciler
Son işlemci, CAM yazılımından aldığı orta çizgi verilerini makinenin
parçayı makinede işlemek için kullanacağı NC koduna çeviren bir
programdır.
Her CAM yazılım programı ve her CNC makinesi için bir son işlemci
olmalıdır. Aynı marka ve modeldeki benzer makineler bile her
makineye özgü ince takım değiştirme verileri gerektirir.
G-Kodu
G-Kodu, CNC'nin eksenlerini hareket ettirmek ve işlemleri
gerçekleştirmek için anladığı dildir. RS -274D olarak da bilinir, sayısal
olarak kontrol edilen makineler için standarttır ve 1960’ların başında
elektronik endüstrisi birliği tarafından geliştirilmiştir.
G-Kodu geliştirilmiş ve ilk olarak orijinal delikli kağıt bant ile
kullanılmıştır. Programın temel birimine ‘blok‘ adı verilir, bu da basılı
formda metnin bir ‘satırı’ olarak görülür. Her bir blok, yapılacak bir
ayarı veya gerçekleştirilecek bir işlevi tanımlayan bir harften oluşan
bir veya daha fazla ‘kelime’ içerebilir, bunu sayısal bir alan takip eder
ve bu fonksiyona bir değer sağlar. Çok eksenli hareketleri belirtmek
veya özel işlevleri gerçekleştirmek için çeşitli kelimeler birleştirilebilir.
Yüzde işaretinden (%) önce gelen veya parantez içine alınan
tanımlayıcılar, makine tarafından göz ardı edilen metin veya
yorumlardır. Tek amaçları koda yorumlar ve netlik eklemektir.
93
G-Kodu bir metin düzenleyicisi kullanılarak manuel olarak girilebilir,
ancak bugünlerde genellikle doğrudan CAM yazılımından bir post
işlemci tarafından üretilir.
G - kodu örnek bloğu
% TOOL CHANGE T309 1/2 in fin/dwn/cut POCKET iOP: 3 M5 (PRETOOLCHANGE STOP)
S18000 (SPINDLE SPEED)
T309 M3
G00 X-.475 Y-33.215 (RAPID X Y) G00 Z.5
M31 (CHECK UP 2 SPEED) G00 Z.1
G01 Z-.5 F75.
G01 X-.51 Y-30.14 F380. G01 X-.475 Y30.34
G01 Y-33.215
G01 X-.21 Y-33.54 G01 X-.74
G01 Y-29.9389
G03 X-.8162 Y-29.7551 I-.26 J0.
G02 X-.7949 Y-29.7338 I.0106 J.0106 G03 X-.6111
Y-29.81 I.1838 J.1838 G01 X-.21
G01 Y-33.54 G00 Z.5
G00 X-.983 Y-31.9989
94
Etiket yazdırma
Bu, özellikle CNC makineleri tüm iş formülüne daha entegre hale geldiği
için sektörde giderek daha popüler hale gelen bir seçenektir. Kontrolör
satış veya programlama yazılımına bağlanabilir ve parça işlendikten sonra
parça etiketleri yazdırılır. Bazı satıcılar, gelecekte kolay erişim için kalan
malzemeyi tanımlamak için etiketler kullanır.
Optik okuyucular
Barkod çubukları olarak da bilinen bu çubuklar, bir
programın iş programında bir barkod taranarak
çağrılabilmesi için kontrolöre entegre edilebilir. Bu
seçenek, program yükleme işlemini
otomatikleştirerek değerli zaman tasarrufu sağlar.
Barkod okuyucu program
otomasyonunu kolaylaştırır
Aksesuarlar
95
Problar
Bu ölçüm cihazları çeşitli şekillerde gelir ve birçok farklı işlevi yerine getirir.
Bazı problar, yüksekliğe duyarlı uygulamalarda doğru hizalamayı
sağlamak için sadece yüzey yüksekliğini ölçer. Diğer problar daha sonra
çoğalmak için üç boyutlu bir nesnenin yüzeyini otomatik olarak
tarayabilir.
Takım boyu sensörü
Bir takım boyu sensörü, gün ışığını veya kesicinin ucu ile çalışma
alanının yüzeyi arasındaki mesafeyi ölçen bir prob gibi davranır ve bu
sayıyı kontrolün takım parametrelerine girer.
Bu küçük ekleme, operatörü
bir aleti her değiştirdiğinde
gereken uzun işlemden
kurtaracaktır.
Alet uzunluk sensörü, aletin gün ışığını
hızlı bir şekilde ölçer
Fotoğraf Termwood Corporation'ın izniyle
96
Lazer projektörler
Bu cihazlar ilk olarak mobilya sektöründe CNC deri kesicilerde görülmüştür.
CNC çalışma masasının üzerine monte edilmiş bir lazer projektör, kesilmek
üzere olan parçanın bir görüntüsünü yansıtmaktadır. Bu, kusurları ve diğer
sorunları önlemek için boşluğun masaya yerleştirilmesini büyük ölçüde
kolaylaştırır.
Vinil kesici
Bir vinil bıçak eki genellikle işaret endüstrisinde görülür. Bu, ana mile takılabilen
veya basıncı bir düğme ile ayarlanabilen serbest dönen bir bıçakla yan tarafa
bağlanabilen bir kesicidir. Bu eklenti, kullanıcının kumlama için vinil maskeler
veya kamyonlar ve işaretler için vinil harfler ve logolar yapmak için CNC
yönlendiricisini bir çiziciye dönüştürmesine izin verir.
Soğutucu dispenseri
Soğuk hava tabancaları veya kesme sıvısı frezeleri, alüminyum veya diğer demir
dışı metalleri kesmek için bir ahşap yönlendirici ile kullanılır. Bu eklentiler,
çalışırken soğuk kalmasını sağlamak için kesme aletinin yakınında bir soğuk
hava jeti veya bir kesme sıvısı buğusu püskürtür.
97
Oyma makineleri
Oyma makineleri ana mile monte edilir ve 20.000 ila 40.000
devir/dakika arasında dönen küçük çaplı bir oyma bıçağını tutan yüzer
bir başlıktan oluşur. Yüzer başlık, malzeme kalınlığı değişse bile oyma
derinliğinin sabit olmasını sağlar. Bu seçenek, çoğu zaman işaret
yapımı endüstrisinde bulunsa da, kupa yapımcıları, çalgı üreticileri ve
kalıpçı dükkanları kakmacılık için kullanır.
Döner eksen
X veya Y ekseni boyunca ayarlanan
bir döner eksen, yönlendiriciyi bir
CNC torna tezgahına dönüştürebilir.
Bu dönen eksenlerin bazıları sadece
dönen bir mil iken, diğerleri
endekslenebilirdir, bu da karmaşık
parçaların oyulması için
kullanılabilecekleri anlamına gelir.
Bir CNC yönlendiricisini dönen
eksenli bir tornaya çevirme
Fotoğraf Termwood Corporation'ın izniyle
98
Yüzer kesici başlık
Yüzer kesici başlıklar, kesiciyi kesilen malzemenin üst yüzeyinden belirli
bir yükseklikte tutacaktır. Bu, düz bir yüzey sunmayabilecek bir parçanın
üst yüzeyine özellikleri keserken önemlidir. Bunun bir örneği, bir yemek
odası masasının üstünde bir v-oluğu kesmektir.
Plazma kesici
Plazma kesiciler, bazı makinelerin eklentisidir ve kullanıcının değişen
kalınlıklarda sac parçaları kesmesine izin verir.
Agrega takımlar
Agrega takımları, düz bir kesicinin gerçekleştiremediği birçok işlem için
kullanılabilir.
Agrega takımlar, düz kesicilerin gerçekleştiremeyeceği işlevleri gerçekleştirebilir
Fotoğraf BENZ INC.'in izniyle.
99
CNC Maliyetinin Gerekçelendirilmesi
Bir CNC makinesinin maliyeti çoğu üreticiyi tedirgin edebilir, ancak bir
CNC yönlendiricisine sahip olmanın faydaları büyük olasılıkla maliyeti çok
kısa sürede haklı çıkaracaktır.
Dikkate alınması gereken ilk maliyet makine maliyetidir. Bazı satıcılar
kurulum, yazılım eğitimi ve nakliye masraflarını içeren paket anlaşmalar
sunar. Ancak çoğu durumda, her şey CNC yönlendiricisinin
özelleştirilmesine izin vermek için ayrı olarak satılır.
Hafif iş
Düşük maliyetli makinelerin maliyeti 10.000 $ ile 30.000 $ arasındadır.
Bunlar genellikle bükülmüş sacdan yapılmış kendin cıvatala kitleridir ve
kademeli (adım) motorlar kullanırlar. Eğitim videosu ve kullanım kılavuzu
ile birlikte gelirler. bu makineler, tabela endüstrisi ve diğer çok hafif iş
işlemleri için kendiniz yapın kullanımı içindir. Genellikle geleneksel bir
daldırmalı yönlendirici için bir adaptörle birlikte gelirler. İş mili ve
vakumlu iş tutma gibi bazı aksesuarlar opsiyoneldir.
Bu makineler, özel bir süreç olarak veya bir üretim
hücresinin parçası olarak yüksek üretim ortamına
çok başarılı bir şekilde entegre edilebilir. Örneğin, bu
CNC'lerden biri montajdan önce çekmece
cephelerinde donanım delikleri açacak şekilde
programlanabilir.
Sürece adanmış bir CNC, üretim hücresinin değerli bir bileşeni
olabilir
100
Endüstriyel güç
Üst düzey yönlendiricilerin maliyeti 120.000 $'dan fazladır. Bu, geniş bir uygulama
yelpazesi için uygun 3 ila 5 eksene sahip tüm makineleri içerir. Bu makineler
ağır mastar kaynaklı çelikten imal edilecek ve uygulamaya bağlı olarak otomatik
takım değiştirici, vakum tablası ve diğer aksesuarlarla tamamen yüklü olarak
gelecektir. Bu makineler genellikle üretici tarafından kurulur ve eğitim genellikle
dahil edilir.
Bu formülü kullanarak ve birçok internet sitesi ve dergi makalesine atıfta
bulunarak, haftada 15 ila 80 tabaka kesen ve yılda yaklaşık 300.000 Dolar veya
daha fazla değerde satış yapan 2 veya daha fazla işçiden oluşan herhangi bir
şirketin bir CNC yönlendirici satın almayı ciddi olarak düşünmesi gerektiği
sonucuna varılabilir.
Bir örnek
Kanıtlanmış argümanlar ve ölçülebilir gerçekler kullanarak bu tür bir sermaye maliyetini
haklı çıkarmak her zaman zor olsa da, aşağıdakileri göz önünde bulundurun:
Vakum tablası, pompa, bağlı bilgisayar terminali, otomatik takım değiştirici ve ek
aksesuarlar ile tamamen yüklü bir makine 200.000 $'dan fazla tutabilir. 200.000
$'lık bir makinede % 10 peşinat ve % 10'luk bir geri satın alma seçeneği ile 60 aydan
fazla bir kira bedeli, ayda yaklaşık 3.500 $'a mal olacaktır. Hepsi beraber, saatte 20
dolarlık bir işçiyle aşağı yukarı aynı maliyete gelir.
101
Gelecek
Yeni Fabrika
Yeni Teknikler
Yeni Malzemeler
102
Yeni Fabrika
Ahşap ürünlerin üretimi, diğer tüm disiplinler gibi, sürekli bir evrim
halindedir. Bugün Kuzey Amerika'da sektörde büyük bir kargaşa olsa
da, bunun sonunu tahmin etmek aptalca olacaktır. CNC gibi mevcut
teknolojileri iyi kullanan şirketlerin hayatta kalma şansı daha yüksek
olacaktır.
Son elli yıldır ve belki daha fazla zamandır, endüstri aynı kaldı.
Günümüzde kullanılan yöntemler ve araçlar zaman içinde rafine edildi
ve modernize edildi, ancak endüstri esasen ikinci Dünya Savaşı'ndan
sonra olduğu gibidir.
Ahşap imalat endüstrisi geleneklerle doludur ve eski formüller artık
anlamlı gelmemektedir. Rekabet artık benzer ürünler üreten sadece
bir veya iki atölyenin bulunduğu yerel bir pazarda değildir.
Ekonomi ve pazarlar artık dünya çapında. Dünyanın öbür ucundaki
fabrikalar mallarını müşterimizin mağazalarına gönderebilir. Çok ucuz
işçilik ve ağır sübvanse edilmiş hammaddelerden yararlanırlar. Nakliye
maliyetleri de faktörlerden biri olduğunda bile, bu rakiplerin ürünleri
Kuzey Amerika'da yapılabilecek benzer herhangi bir şeyden daha
ucuzdur.
Dikkate alınması gereken bir diğer faktör, tüketicinin zevklerinin ve
alışkanlıklarının çok hızlı bir şekilde gelişmesidir. İnternet üzerinden
tercih ettikleri bir dünyaya erişebiliyorlar ve ahşap türlerinden stillere
kadar her şeyi anında araştırabiliyorlar. Günümüzde tüketiciler satın
alımlarını çevrimiçi olarak yapılandırıyor ve özelleştiriyor ve siparişlerini
çok kısa sürede almayı bekliyorlar.
Geçmiş yılın aynı eski ürünleri, 6 ila 8 hafta veya daha uzun bir geri dönüş
süresiyle teslim edilmeye devam edebilir mi?
103
Geleceğin Kuzey Amerika ikincil ahşap imalat şirketi biraz şöyle görünebilir:
En son otomatik ekipmanlara sahip modern bir üretim tesisi olacak.
Bu şirket yalın olacak. Envanter olmayacak ve üretim akışı, bir sipariş başlatıldıktan sonra,
faturayla birlikte müşterilerin eline geçene kadar durmayacak şekilde ince ayar yapılacak.
Üretim döngüsü haftalarla değil, günlerle ölçülecektir.
Ürün teklifi tamamen özelleştirilebilir olacaktır. Yeni ürün tanıtımları, kitlesel özelleştirme
ilkelerini kullanacaktır. Üretici emtia ürünlerinden uzak duracak ve teklifi çok farklılaşacak
ve büyük olasılıkla niş bir üst düzey pazara hitap edecektir.
Üretici doğrudan son müşteriye satış yapacak ve eksiksiz bir çevrimiçi mevcudiyetten
yararlanacaktır.
Yeni Teknikler
CNC teknolojisi daha sofistike hale geldikçe, teknikler de öyle hale
gelmektedir. Üç boyutlu işleme yaygınlaşıyor.
. Taşınabilir lazer tarama teknolojisi ve güçlü CAM yazılımı ile birleştiğinde, karmaşık
bir şekilde ayrıntılı oymalar ve tornalamalar sadece mümkün değil, aynı zamanda
yapılması kolaydır.
Diğer basit prosedürler, modern üreticinin hayatını atalarınınkinden çok daha kolay
hale getirmektedir. Kör lambri doğrama, yuvalı kırlangıç kuyruğu çekmece kutuları
ve sayısız diğer teknikler, günümüz fabrikalarına kitlesel özelleştirmenin
entegrasyonunu mümkün kılmaktadır.
104
CNC teknolojisi kullanılarak siparişe göre yapılmış üst düzey oymalar
Tüm bu yenilikler uzmanlıklar arasındaki çizgiyi de bulanıklaştırıyor. Gerçekten de, bugün
bir mutfak dolabı üreticisi, çocuk mobilyaları ve ofis mobilyalarının yanı sıra mutfak
dolapları ve dolap düzenleyicileri de yapabilir.
Yeni Malzemeler
Günümüzde üreticiler için inanılmaz bir yeni malzeme yelpazesi mevcuttur. Budak desenli
çam ve kızıl meşenin tek iki seçenek olduğu günler çoktan bitti. Hafif paneller, yeniden
yapılandırılmış kaplamalar, sürdürülebilir ve düşük VOC sunta, günümüzde kolayca temin
edilebilen öğelerden sadece birkaçıdır. CNC yönlendirici ile kesilebilen metal laminatlar ve
yeniden yapılandırılmış taş satın alınabilir. Kombinasyonlar sınırsızdır ve sadece hayal
gücünün sınırları ile sınırlıdır.
105
SONUÇ
Saygın bir CNC üreticisinden alıntı yapmak gerekirse:
“CNC makine mühendisliği oldukça karmaşık bir bilimdir. Fizik,
elektronik, pnömatik, matematik ve diğer birçok disiplini içerir. CNC
makinesi tasarlamanın bilimsel olarak kanıtlanmış en iyi yolu yoktur. Her
karar, her bileşen bir tavizdir. Makine tasarımının hiçbir alanında başka
bir şeyden vazgeçmeden bir şey kazanamazsınız .”
Bir makine satın almak istediğinizde bunu unutmayın.
Bir makineyi yargılamanın tek doğru yolu sonuçları yargılamaktır
• Makine aslında görevlerini ne kadar iyi yerine
getiriyor?
• Ürettiği işlemenin kalitesi ne kadar iyi?
• Kullanımı ne kadar kolay?
• Üretimde ne kadar iyi dayanıyor?
• Ne kadar güvenilir?
• Ne kadar dayanır?
• Yükseltmek veya değiştirmek ne kadar kolay?
• Ne kadara mal olur?
• Satış sonrası hizmet için satıcıya ne kadar güvenebilirsiniz?
Kuzey Amerika ahşap ürünleri üretim kapasitesinin çoğunun artık
gelişmekte olan ülkelere taşındığı doğru olsa da, şu anda açık olan yeni
pazar fırsatları hiç bu kadar bol olmamıştı. Bir niş bulun ve bunu
gerçekleştirin.
CNC teknolojisi, bir işletmenin daha başarılı olmasına ve nihai karzarar hanesini iyileştirmesine yardımcı olmalıdır. Dünya çapında
sayısız ahşap ürün üreticisi tarafından tecrübe edilen ortak bir
gerçek, CNC teknolojisinin küçük bir kısmının bile bir işletmeyi
sonsuza kadar değiştireceğidir.
106
Terminoloji
MUTLAK SIFIR
Bu, sensörlerin onları fiziksel olarak tespit edebileceği noktaya yerleştirildiklerinde
tüm eksenlerin konumunu ifade eder. Bir başlangıç komutu gerçekleştirildikten
sonra normalde mutlak sıfır konumuna ulaşılır.
EKSEN
Bir nesnenin çevrildiği veya döndürüldüğü sabit bir referans çizgisi.
BİLYALI VİDA
Bir bilyalı vida, dönme hareketini doğrusal harekete çevirmek için kullanılan mekanik bir
cihazdır. Hassas dişli bir vidada çalışan bir yeniden dönen bilyalı rulman somunundan
oluşur.
CAD
Bilgisayar destekli tasarım (CAD), mühendislere, mimarlara ve diğer tasarım
profesyonellerine tasarım faaliyetlerinde yardımcı olan çok çeşitli bilgisayar tabanlı
araçların kullanılmasıdır.
CAM
Bilgisayar destekli üretim (CAM), mühendislere ve CNC makinelerine ürün
bileşenlerinin üretiminde veya prototiplemesinde yardımcı olan çok çeşitli bilgisayar
tabanlı yazılım araçlarının kullanılmasıdır.
107
CNC
CNC kısaltması bilgisayar sayısal kontrolü anlamına gelir ve özellikle G-kodu
talimatlarını okuyan ve makine aletini çalıştıran bir bilgisayar "kontrolörü" anlamına
gelir.
KONTROLÖR
Bir kontrol sistemi, diğer cihazların veya sistemlerin davranışını yöneten, komuta
eden, yönlendiren veya düzenleyen bir cihaz veya cihaz kümesidir.
GÜNIŞIĞI
Bu, takımın en alt kısmı ile tezgah yüzeyi arasındaki mesafedir. Maksimum gün ışığı,
bir aletin ulaşabileceği tablodan en yüksek noktaya olan mesafeyi ifade eder.
MATKAP BANKLARI
Çoklu matkaplar olarak da bilinen bu matkaplar, genellikle 32 mm'lik artışlarla
aralıklı matkap setleridir.
BESLEME HIZI
Veya kesme hızı, kesme aleti ile üzerinde çalıştığı parçanın yüzeyi arasındaki hız
farkıdır.
SABİTLEME OFSETİ
Bu, belirli bir sabitleme donanımının referans sıfırını temsil eden bir değerdir. Mutlak
sıfır ile sabitleme donanımının sıfırı arasındaki tüm eksenlerdeki mesafeye karşılık
gelir.
G-KODU
G-kodu, NC ve CNC makine aletlerini kontrol eden programlama dili için yaygın bir
isimdir.
108
ANA SAYFA
Bu, 0,0,0 olarak da bilinen ve mutlak makine sıfır veya bir sabitleme ofset sıfırı olarak
gönderilen programlanmış referans noktasıdır.
Doğrusal ve dairesel enterpolasyon, bilinen veri noktalarının ayrı bir kümesinden yeni veri
noktaları oluşturma yöntemidir. Başka bir deyişle, bu, programın sadece merkez noktasını
ve yarıçapını bilirken tam bir dairenin kesme yolunu hesaplama yoludur.
MAKİNE BAŞLANGIÇ
bu, makinedeki tüm eksenlerin varsayılan konumudur. Bir hedefleme komutunu
uygularken, tüm sürücüler bir anahtara veya durmalarını söyleyen bir sensöre ulaşana
kadar varsayılan konumlarına doğru hareket eder.
YERLEŞTİRME
levhalardan parçaların verimli bir şekilde üretilmesi sürecini ifade eder. Karmaşık
algoritmalar kullanarak, iç içe geçen yazılım, parçaların mevcut stok kullanımını en üst
düzeye çıkaracak şekilde nasıl düzenleneceğini belirler.
OFSET
CAM yazılımından gelen merkez hattı ölçümünden uzaklığı ifade eder.
SIRT ALETLERİ
Bu, ana milin yanına monte edilen hava ile etkinleştirilen aletlere atıfta
bulunmak için kullanılan terimdir.
SON İŞLEMCİ
Görüntüleme, yazdırma veya makinede işleme için biçimlendirme gibi verilere
bazı nihai işlemler sağlayan yazılım.
PROGRAM SIFIR
bu, programda belirtilen 0,0 referans noktasıdır. Çoğu durumda, makine
sıfırından farklıdır.
109
KREMAYER VE PİNYON
Bir kremayer ve pinyon, dönme hareketini doğrusal harekete dönüştüren bir dişli
çiftidir
MİL
Bir mil, bir alet tutma aparatı ile donatılmış yüksek frekanslı bir motordur.
ISKARTA PANOSU
kurban tahtası olarak da bilinir, kesilen malzeme için taban olarak kullanılan
malzemedir. Mdf ve yonga levhanın (suntanın) en yaygın olduğu birçok farklı
malzemeden yapılabilir.
TAKIM YÜKLEME
Bu, malzemeyi keserken bir takım üzerine uygulanan basıncı ifade eder.
TAKIM HIZI
Mil hızı olarak da adlandırılır, bu, makinenin milinin devir/dakika (RPM) cinsinden ölçülen
dönme frekansıdır.
110
TAKIM ÇAPI OFSETİ
Bu, aletin ölçülen çapıdır. Parçanın kenarının merkez hattı ile aletin kenarı
arasındaki mesafeyi belirlemek için kullanılacaktır.
TAKIM BOYU OFSETİ
Bu, makineye takımın ucu ile kesilecek malzeme arasındaki gerçek mesafeyi veren
ölçümdür.
AŞINMA TELAFİSİ OFSETİ
Belirli durumlarda, bir parçayı makinede işlerken takımın çapının değişmesi
gerektiğinde, telafi parametreleri verilir.