CNC TEZGAHLARININ TARİHÇESİ

Nümerik kontrol fikri II. Dünya savaşının sonlarında ABD hava kuvvetlerinin ihtiyacı olan kompleks uçak parçalarının üretimi için ortaya atılmıştır. Çünkü bu tür parçaların o günkü mevcut imalat tezgahları ile üretilmesi mümkün değildi. Bunun gerçekleştirilmesi için PARSONS CORPORATION ve MIT (Massachusetts Institute of Tecnnology) ortak çalışmalara başladı. 1952 yılında ilk olarak bir CINCINNATTI-HYDROTEL freze tezgahını Nümerik Kontrol ile teçhiz ederek bu alandaki ilk başarılı çalışmayı gerçekleştirdiler. Bu tarihten itibaren pek çok takım tezgahı imalatçısı Nümerik Kontrollü tezgah imalatına başladı. İlk önceleri NC takım tezgahlarında vakumlu tüpler, elektrik röleleri, komplike kontrol ara yüzleri kullanılıyordu. Ancak bunların sık sık tamirleri hatta yenilenmeleri gerekiyordu. Daha sonraları NC takım tezgahlarında daha kullanışlı olan minyatür elektronik tüp ve yekpare devreler kullanılmaya başlandı. Bilgisayar teknolojisinde ki hızlı gelişmeler Nümerik Kontrollü sistemleride etkilemiştir. Artık günümüzde NC tezgahlarda daha ileri düzeyde geliştirilmiş olan entegre devre elemanları, ucuz ve güvenilir olan donanımlar kullanılmıştır. ROM (Read Only Memory) teknolojisinin kullanılmaya başlanılmasıyla da programların hafızada saklanmaları mümkün oldu. Sonuç olarak bu sistemli gelişmeler CNC' nin (Computer Numerical Control) doğmasına öncülük etmiştir. CNC daha sonra torna, matkap vb. takım tezgahlarında yaygın olarak kullanılmaya başlandı.

Özel CNC Takim Tezgahları

Yüksek verim ve hassasiyetinden dolayı CNC günümüzde her türlü imalat sisteminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Otomatik kesici değiştirme özellikleriyle de otomasyonda büyük ölçüde kolaylık ve zaman tasarrufu sağlar. Günümüzde CNC 'nin kullanıldığı tezgah çeşitleri yalnızca yukarıda bahsedilenler değildir. Ancak bunlar en yaygın olarak kullanılanlardır. Bunların dışında CNC 'nin kullanıldığı tezgah türleri: Üç boyutlu ölçme ve kontrol tezgahları Alet bileme tezgahları Testere tezgahları Montaj sistemleri Erozyon tezgahları Kaplama tezgahları Malzeme taşıma sistemleri Lazer kesme tezgahları Boru bükme makineleri Sıvama tezgahları Alevle kesme makineleri

CNC NOKTA KAYNAK MAKİNALARI

Nümerik Kontrollü Nokta Kaynak Makineleri (Numerical Controlled Spot-Welding Machines) son yıllarda özellikle otomotiv endüstrisi alanında uygulamaya konulmuştur. Parçaların transfer hatları üzerinde kaynaklanması manuel kaynaklamaya göre büyük bir başarıyla gerçekleştirilir. Karmaşık geometriye sahip parçaları seri ve istenilen tamlıklarda kaynaklanır. Program ilk parçanın yapımıyla düzenlenir ve tekrarlanır. Bu işlem 'Playback' tekniği olarak isimlendirilir. Yani kaynak yapılacak parçanın her bir kısmı manuel olarak ayarlanır ve klavye aracılığı ile hafızaya girişi yapılır. Böylece yardımcı koordinat hesaplamaları da ortadan kalkmış olur. CNC nokta kaynak makinelerinin pek çoğu CNC kaynak hattıyla şebekelendirilir. İşlem esnasında hafızadan gerekli olan kaynak programı çağrılır ve kaynak işlemi yapılır. Bu makinelerdeki CNC temelde operasyon kontrolünden çok makine kontrolüdür. Oksiasetilen, plazma yada lazer kesicilerde işlemi yapan başlık tezgah milidir. Eğer bu başlıklar yerine bir kaynak torku takılırsa CNC kaynak makinesi elde edilir. Kaynak işlemlerinde robot kullanımı en başarılı ve yaygın olan uygulamadır.

CNC PRES VE ZIMBALI DELİCİLER

CNC Pres ve zımbalı delicilerle konum değiştirmeler iki eksenli sürekli iz kontrolü şeklinde ve yüksek değerlerde yapılır. Programlanabilen kurs ilerlemesi sac malzemelerin kalınlıklarına göre değiştirilebilir. Genelde bu tezgahlarda imal edilen parçalar benzerdir. Bu nedenle program hafızaları geniş ölçüde kombine ve tekrarlanabilir programlama yeteneklerine sahiptir. (Şekil F-1) Zımbalı delicilerde zımba şekilleri basitten kompleks profillere kadar değişik işlem yapabilecek özelliklere sahiptir. Bunun için yaygın olarak kullanılan zımbalar standartlaştırılmış ve hazır olarak bulunabilir. Yine bu tür tezgahların zımba uçlarının otomatik olarak değiştirilme özellikleri de vardır. Zımba taretlerinin en yaygın olarak kullanılan 36 istasyonlu olanlardır. Bilgisayar yardımı ile imal edilecek parçalar ve sac plakalar üzerine yerleştirilir. Böylece en az fire verebilecek şekilde optimum parça yerleşimi sağlanır. Parçaların taşınmaları ve tezgaha sürülme işlemi, mamül ve artık parçaların uzaklaştırılmaları programlı taşıyıcılar yardımıyla yapılır.

CNC TAŞLAMA TEZGAHLARI

Silindirik ve düzlem taşlama işlemlerinde yüksek hassasiyet ve yüzey kalitesi elde edilmesi gerekir. Bu nedenle özellikle teknolojik bakımdan Nümerik Kontrolün temel felsefesine çok uygundur. Ne yazıktır ki bu alanda NC kullanımı son yıllarda olmuştur. Taşlama ile ilgili bazı özel problemlerini başarı ile çözümleyen imalatçı firmalar Nümerik Kontrolü imalatları ile bütünleştirerek kendi NC sistemlerini geliştirmişlerdir. Torna ve freze tezgahlarında kullanılan standart kontrol tasarımları taşlama tezgahlarında kullanışlı değildir. Bu nedenle taşlama tezgahlarının kontrol sistemlerinde diğer tür tezgahlardan farklı çözümlere ihtiyaç vardır. Bunlar ;Bazan 0. 1 mikrona varan yüksek hassasiyet. Çok geniş bir ilerleme hızı alanı. İlerleme hızları 0. 02 mm/dak. İle 60 m/dak. arasında değişir. Taşlama işlemleri ile ilgili özel taşlama döngüleri (Canned Grinding Cycles) . Kademeli ilerleme artışı, bekleme, salınım, rutin, taş bileme vb. bu döngülere örnektir. Otomotik kesici telafisinin zımpara taşının bilenmesinden sonra yapılması. Doğrusal (Linear) ve eğrisel (Circular) interpolasyon hız kesilmeden yapılmalı. Herhangi kontur sapmalarında zımpara taşının bilenmesi. Programa sonradan yapılacak veri girişleri ve düzeltme işlemlerinin kolaylıkla yapılabilmesi. Taşlama tezgahlarında kullanılan kesici miktarı fazla olmadığı için telafi işlemi daha basittir.

CNC MATKAP TEZGAHLARI

CNC matkap tezgahları (Şekil D-1) işlem fonksiyonları bakımından konvansiyonel türlerinden çok farklı değildir. Başlı başına CNC matkap tezgahı olarak değil küçük kapasiteli düşey işleme merkezi olarak tasarlanırlar. Tezgah tablasının hareketleri X ve Y eksenleri, kesicinin hareketi ise Z ekseni doğrultusundadır. Bu tür tezgahlarda pek çok olasılıklar söz konusudur. (Tabla sabit kesicinin bağlandığı başlık koordinat eksenlerinde hareket edebilir. Birden fazla tezgah mili ve tablası bulunabilir.) Özellikle basit frezeleme, delme ve delik büyütme işlemlerinde çok kullanışlıdırlar. Şekil D-1 Matkap tezgahı fonksiyonlu düşey işleme merkezi DELME OPERASYONLARINDA İŞLEM BASAMAKLARI: Kesici alet delinecek hedef noktanın X ve Y koordinatlarına gönderilir. Hedef noktaya ulaşıldığında kesici iş parçası yüzeyine emniyetli bir mesafeye (Clearance Height) kadar süratle yaklaşır. İş parçasının delinme işlemine başlanır. Eğer delik derinse kesici bir miktar geri çıkarılarak talaşlar boşaltılır ve tekrar delme işlemine devam edilir. Delme işlemi bitiminde kesici süratle parça dışına çıkarılır. Kesici bir sonraki delik için belirlenen koordinatlara gönderilir. CNC matkap tezgahlarında ayna görüntü (Mirror Image) ve tekrar (Repeat) döngüleri çok yaygın olarak kullanılır. Ayna görüntü için gerekli olan X ve Y koordinat değerleri girilir. Tekrar döngüsünde, tekrar sayısı ve işlemin uygulanılacağı X ve Y koordinat tanımlamaları yapılır. Böylece program bir hayli kısaltılmış olur. Farklı kesici boyutları ile ilgili değerlerin tezgah kontrol ünitesinin ilgili birimine kesici uzunluk telafisi (Tool Length Compensation) olarak girişleri yapılır. Otomotik kesici değiştirme (ATC) kolaylığı ile fazla sayıda kesici kullanımında imalata büyük bir hız kazandırılır.

CNC iŞLEME MERKEZLERi

Bu tür CNC tezgahları noktasal hareket (Point to Point) ve sürekli iz kontrolü (CPC) ile donatılmıştır. Böyle kompleks ve çok sayıda operasyonlara sahip iş parçalarının imalatları bir bağlamada gerçekleştirilir. (Şekil C-1) a- Yatay işleme merkezi b- Düşey işleme merkezi CNC İŞLEME MERKEZLERİNİN KAREKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ: Prizmatik iş parçalarının bir bağlanışta 3 hatta 4 yüzeyi aynı anda işlenebilir. Alın frezeleme, delme delik büyütme rayba ve kılavuz çekme, profil işleme, açılı delik delme vb. işlemler yapılabilir. Kullanılacak olan kesiciler tezgahın magazin kısmına yerleştirilir ve program içerisinde gerekli olan işlemlerde kullanılır. Magazinler 10-30-60-80 yada daha fazla kesici kapasitesinde sahiptir. İş parçalarının tezgaha bağlanma ve çözülme işlemlerinde robot kol ve ekipmanlar kullanılır. Böylece bu alandaki zaman kayıpları ortadan kaldırılır.