CNC TEZGAHLARININ YAPISI VE KISIMLARI

CNC tezgahlar 6 ana guruptan oluşur.

1-Gövde ve kızaklar

2-Bilgisayarlı kontrol ünitesi

3-İş mili motoru ve eksen motoru ünitesi

4-Bilyeli vida

5-Takım magazini

6-Yardımcı fonksiyon elemanları ve aksesuarlar




1)Gövde ve Kızaklar:



Klasik tezgahlarda olduğu gibiCNC tezgahların da ana gövde malzemesi olarak dökme demir yaygın olarak kullanılmaktadır. Dökme demirin ucuz almaözelliğinin yanısıra istenilen şeklinde üretilebilmesi avantajlı gözükür ayrıca iyi bir sönümleme ve kendi kendine yağlama özelliğine sahiptir. Çelik malzemelerde en fazla kullanılanmalzemeler arasındadır. Çelik yapılar dökme demirden daha hafif buna karşıyaklaşık iki kat dayanıklıdır. Bu nedenle özellikle büyük tip tezgahlarda çelik gövdeler tercih edilmelidir. Son dönemlerde CNC tezgahlarında ağırlıklı olarak görülen kutu biçimle çelik gövde yapılar simetrinin sağlanabilmesinde amaçlar çünkü simetri denge ve sağlamlık sağlar düşük maliyeti vefitresini yutma özelliğinden dolayı azda olsa beton malzemeler tezgah gövdesiolarak kullanılabilmektedir. Düz yüzeyli kızakların yük taşıma kapasiteleri düz yüksektir. Bu nedenle CNC tezgahlarında çoğunlukla düz yatak düzeyler kullanılır. Ayrıca tezgah kızaklarını aşınmaya karşı direncinin düşükolması istenir. Bunun için kızak yüzeyleri serleştirilir ve genellilikle teflonile kaplanır. Ayrıca sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmak için basınçlı yağlamasistemi kullanılır. Düz kızak yüzeylerindeki sürtünmeyi azaltmak amacıyla dönme hareketi sağlayan iğne bilyeli rulmanlarda kullanılmaktadır. Ancak iğne bilyelerin tezgah kızağına oturarak yapışma sorunu yaratması nedeniyle bu sistem büyük ve ağır tezgahlar için uygun değildir.

2)Bilgisayarlı Kontrol Ünitesi:


Bu ünite ekran tuş takımı ana işlem kartı (CPU) eksenkartları ve diğer birçok elektronik devre elemanlarında oluşur. İş mili motoru eksen motorları takım magazini ve diğer yardımcı elemanlar buradan kumanda edilir. Bu aygıtların programlanan şekilde hareket etmesi çalışması yadadurması bu ünite tarafından sağlanır. Kontrol ünitesinde yer alan aritmetik ünite programda gerekli olan tüm hesaplamaları yapar. Bu ünite ayrıca tüm fonksiyonları ve elektronik aygıtların doğru çalışıp çalışmadığına hareketkonumlarını doğru olup olmadığını sürekli kontrol eder. Bir CNC tezgahının güncelleştirilmesi belleğindeki çipin değiştirilmesiyle kolayca sağlanır.Böylece CNC tezgahları demode olmadan uzun yıllar çalışabilir.


3)İş Mili Motoru ve Eksen Motoru Üniteleri:

İş mili motoru Torna tezgahlarında aynaya yada özel bir aparatla iş miline doğrudan bağlanan iş parçasının dönmesini sağlar frezet ezgahlarında ise iş mili tezgah tablosuna bağlanmış olan iş parçasında talaşkaldıran kesici takımların dönmesini sağlar. İş mili motoru dönme hızını veyönünü belirten komutu bilgisayarlı kontrol ünitesinden alır. Torna tezgahlarında kesme hızının sabit kalması için çap küçüldükçe devir sayısınıartması gerekir. Bu işlem iş mili motorunda hareket alan en koderin motor hızını devamlı izlemesi ve bu bilgileri yeri besleme (feedback) ile kontrol ünitesine iletmeyle sağlanır. Eksen motorları olarak servo motorlar kullanılır.Bu motorlar tezgahın ana ve yardımcı eksendeki hareketlerini kontrolünitesinden aldıkları komutlara göre yönetilir. Doğrusal eksen hareketleri motora bağlı olan bilyeli milin dönüşü ve bu milin üzerindeki rulmanlı yatağın hareketi ile sağlanır. Döner hareketler ise motora bağlı sonsuz vida mekanizması ile yapılır.


4)YardımcıElemanları ve Aksesuarları:

A)Karşı Punta: CNC torna tezgahında iki tip karşı punta(Toilstock)kullanılır. Manuel kumandalı tornalar ve programlanabilir puntalar Manuel kumandalı puntalar da puntanınileri çıkması kontrol ünitesindeki tuş kontrolü hidrolik olaraksağlanır.Gövdenin hareketi ise sabitleme cıvataları gevşetilerek el ileyapılır. Programlanabilir puntalar (Programmoble)hydroulic tailstock),genellikle mil tornalamalarda kullanılır.Punta gövdelerinin sabitlenmesi hidrolik olarak hareketi ise taret yardımıylasağlanır.Puntapnolünün ileri hareketive iş parçasının punta yuvasına girdikten sonra kilitlenmesi program içerisindeyer alan komutlara bağlı olarak gerçekleşir.Kontrol ünitesinde puntalar kullanılarak ta bu fonksiyonlar çalıştırılabilir.

B)Takım Magazini: CNC tezgahlarında birden fazla kesici takımkullanılır.Bu kesiciler magazin olarak adlandırılan bir takımlıkta bulunur ve programda yer alan sıraya göre tezgah tarafından otomatik olarak değiştirilerekiş parçasından talaş kaldırırlar.(torna tezgahında taret dik işlem tezgahından magazin alarak adlandırılır.) Takım magazini tezgahın yapısına göre hidrolik, pnömatikya da servo motor tahrikiyle çalışır.Magazin dönerek pozisyona gelmesini sağlayan komutu kontrol ünitesinden alır.Bu ünitede takımın bağlandığı istasyonun pozisyona gelip gelmediğini denetler.

C)Talaş Konveyörü: CNC tezgahlarında kesicinin iş parçasından çıkardığı talaşların etkili bir şekilde tezgahtan dışarı atması ve temiz bir çalışma ortamı sağlaması gerekir.Bu işlem için talaş konveyörü (chip conveyor)kullanılır. Talaş konveyörü kontrol ünitesinde bulunan butonlar kullanılarak (talaş konveyörü ileri talaş konveyörü geri ya da program içerisinde verilecek kodlara bağlı olarak çalıştırılabilir. En yaygın olarak yürüyen bant konveyörü ve dönen bant konveyörü sistemi kullanılır.Bazı tezgahlarda talaş konveyörü de zaman rölesi vardır.Bu zaman rölesi ayarlanan zamanda konveyörü çalıştırılarak operatörün müdahalesi olmadan dışarı atılmasını sağlar.



D)Soğutma sıvısı: CNC tezgahında programın içerisinde komutlara bağlı olarak çalışan soğutma sıvısı motoru bulunur.soğutma sıvısı motoru kontrol ünitesinde bulunan buton kullanılarak ta çalıştırılabilir. Soğutma sıvısı (collant)kesme anında kesici takımın ısınmasını ve çıkan talaşların parçadan uzaklaşmasın sağlar.Soğutma sıvısını açma komutu tezgahın iş milini çalıştırma komutundan sonra verilmelidir.Aksi halde soğutma sıvısı iş mili yataklarına girebilir ve hasara yol neden olabilir.soğutma sıvısı tezgahın kızak gibi çalışan kısımlarında paslanmaya neden olamaması için bu kısımların koruyucu yağ ile yağlanması gerekir. Derin delik delme gibi bazı uygulamalarda soğutma sıvısı motorunun sağladığı kesme sıvısının basıncı yeterli olmayabilir.Bu durumlarda kesicinin içinden gelen soğutma sıvısı daha sağlıklı sonuç alınmasını sağlayacaktır.


E)Takım Ve İş parçası Ölçme Tertibatı:

CNC tezgahlarında taret üzerindeki kesici takımların uçları koordinat değerleri üretici firma tarafından tanımlanmış olan bir referans noktaya göre belirlenmesini sağlar.Takım ucu,takım ölçme tertibatının (tool seter) hassas ölçme kafasına x ve zyönlerinde dokundurulur.Kontrol ünitesi bu noktayı hafızasına kaydeder.Üretim anında bu değerleri hesaba katarak hareketleri yönlendirir. Torna tezgahında işlenen parçanın iç ya da dış çaplarlının dokunma duyarlığı (prog) kullanılarak ölçülür.Eğer ölçülen değer olması gerekendeğerden farklı ise kontrol ünitesi bu farkı hesaplayarak takımların hareketlerini otomatik olarak düzeltir. Dik işleme merkezinde ise takım ölçme tertibatı (tool seter) ile yalnız kesici takımların boyları ölçülür.kesicilerin çap bilgisi ise kontrol ünitesine elle girilir. Eğerbirden fazla kesicinin boyu ölçülecek ise bu kesicilerin magazindeki istasyon numaraları verilir ve ölçme programı çalıştırılarak işlem tanımlanır.

F)Otomatik Kapı:
CNC torna tezgahları da kapının açıkya da kapalı olduğu bir swich ile kontrol ünitesine iletir. Kapı açık olduğundatezgahta otomatik pozisyonda çalışmaz.Eğer çalışırken kapı açılırsa tezgahdurur. Otomatikkapı (Automatic Door) standart olarak bulunmaz.Ayrıca istenilmesi gerekir.Otomatik işleme başlatma tuşuna (cyele start) tuşuna basıldığında bu kapı kendiliğinden kapanır.Parçanın işlenmesi tamamlandığın da ise açılır.Çalışma anın da açılmaz. Çubuk Sürücü CNC torna tezgahında çubuktan parça işlenmesinde parçanınçubuk sürücü bir tertibatta sürülmesi kolaylık sağlar.Çubuk sürücü (barfeeder)programda yer alan çubuk sürme komutuna bağlı olarak çalışır. Parça Tutucu CNCtorna tezgahında çubuktan işleme yapılıyorsa kesilen paçalar tezgahın içine yada konveyöre düşecektir.Bu istenilmeyen durumu ortadan kaldırmak için parça tutucu (part cartcher)kullanılır.

G) Döner Tabla: Dikişleme merkezinde döndürücü eksen olarak ta adlandırılır.Döner tabla komutlarıile kendi ekseni etrafında 360 derece dönebilir.Ve değişik açılarda işlenmesigereken parçalar için her konumlama hassasiyeti 1 derecedir.


CNC'lerde Kontrol Tipleri:

İlk takım tezgahları manuel (elle) işlemeye göre tasarlanmıştır.Başlangıçta pedal ile kumanda edilen iş mili daha sonra yerinielektrik motorlarına bıraktı.Ama kızak hareketleri hala insan tarafından kontrol edilir.İnsanların göz ve kulakları sensörlerin kol ve bacakları servo motorların ve beyni merkezi kontrol biriminin işlevlerini üstlenmiştir.Mikroişlemci teknolojisindeki gelişmelerin sonucu olarak tezgah hareketleri operatörün beceresinden çıkartılarak sayısal denetimine geçirilmiştir.


CNCtezgahlarında kontrol tipleri genel olarak 3 gruba ayrılır.


1) İş mili devir kontrolü

2) Kızak hareketi kontrolü

3) Kızak pozisyonu kontrolü


1) İş Mili DevriKontrolü:İş mili tahrik mekanizması kesme işleminde gerekli gücü sağlar. NC tezgahlarında kullanılan iş mili tahrik mekanizması şu fonksiyonları yerine getirmesi gerekir. Mekanik güç iletimi nedeniyle oluşan sürtünme kayıklarını karşılamalıdır. Özellikle düşük hızla yüksek talaş kaldırma işlemlerinde, sabitgücün sağlanması için yüksek gücün çıktısı verilmelidir. Ayrıca torna tezgahlarında işlenen parçanın çapı değiştikçe iş mili devrini sürekli olarak değiştirerek sabit kesme hızı sağlanmalıdır. NC tezgahlarının yukarıda belirtilen fonksiyonları yerinegetirebilmesi servo motorlar ile mümkündür. Bu nedenle tezgah mili tahrikmekanizması için servo özellikte elektrik motorları kullanılır. Bu motorlarDC(Doğru Akım)elektrik motorları ya da AC(Alternatif Akım) elektrik motorlarıdır. Hız ,DC motorlarında voltaj değiştirerek AC motorlarında isekaynak frekansı değiştirerek sağlanır.

2) Kızak HareketiKontrolü:CNC tezgahlarında ilerleme hızı hassas olarak sürekli kontrol edilir. Örneğin eğik bir yüzeyin işlenmesinde heriki eksenin hareket kontrol eder programlanan kesme hızı sağlanır. Üç eksende ya da eğrisel hareketlerin kontrolü daha güçtür. Bu nedenle bir CNC tezgahlarının en temel fonksiyonu otomatik hassas ve tam bir hareketi sağlamaktadır. Kızak hareketleri elektrik ya da hidrolik güç kullanaraksağlanır. Ancak en yaygın olan DC ve AC servo elektrik motorlarıdır. Ayrıca eğitim amaçlı küçük tezgahlarda kızak hareketi step modları ile hareket ettirilir.

3) Kızak PozisyonuKontrolü:Servo motorlarda giriş sinyalindeki artış artışa göre kızak hızında artış sağlanır. Ama giriş sinyalinin motor hızına yansıma miktarı tam hesaplanmaz bu nedenle servo motorlarda motorun hızını ölçen bir aygıta gerek vardır. Ölçülen değer geri besleme ile komparetöre gönderilkir. Böylece motor hızında gerekli olan hızartımı sağlanır.