Muhammed
DİNÇEL
Tekirdağ, 1999
www.tarimmakineleri.8m.com
Trakya Üniv. Tekirdağ Ziraat Fak.
Tarım Makineleri Böl. Diploma Çalışması
Günümüzde tarım ve
diğer insan iş gücü gereksinimini azaltmak ve seri imalata yani fabrikasyona
geçebilmek için makineler ve bu makineler için takım tezgahları tasarlanmıştır.
Diğer makine sanayi ve otomotiv sanayinden sonra tarım makineleri imalatında da
kullanılmaya gereksinim duyulmuştur. Bu tasarımcıların amacı başta da
değindiğimiz gibi insan gücünü daha hızlı, güvenilir ve verimli aletlerle
değiştirmek olmuştur. Uzun yıllar bu tezgahlarda köklü bir değişiklikler olmamıştır.
Ama sürekli bir gelişme kaydedilmiştir. Çağımız bilgisayar teknolojisine
bürünmesi, metal kesme işlerinde bir çağ açmış olmaktadır. Bu olay genellikle
“Bilgisayar Destekli Nümerik Kontrol” olarak isimlendirilir. Kısa
adlandırılması ise CNC’ dır. Bu tür takım tezgahları diğer sanayi kollarından
sonrada tarım makineleri sanayine sıçramış ve üreticileri bu tezgahlara
yatırıma sevk etmiştir. Bu sayede tarım makineleri sanayi Avrupa standartlarına
yaklaşma eğilimi göstermiş ve imalatta seri, hatasız üretime başlanmıştır. Bu
çalışmamızda CNC ‘nin tanıtılması, tezgah çeşitleri ve programlama tekniklerine
değinilecektir.
GİRİŞ
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.
CNC NEDİR?
Bilgisayarlı Nümerik
Kontrol de (Computer Numerical Control) temel düşünce takım tezgahlarının sayı,
harf vb. sembollerden meydana gelen ve belirli bir mantığa göre kodlanmış
komutlar yardımıyla işletilmesi ve tezgah kontrol ünitesinin (MCU) parça
programını edebilen sistemdir.
Bilgisayarlı Nümeik
Kontrol de tezgah kontrol ünitesinin kompütürize edilmesi sonucu programların
muhafaza edilebilmelerinin yanında parça üretiminin her aşamasında programı
durdurma, programda gerekli olabilecek değişiklikleri yapabilme, programa
kalınan yerden tekrar devam edebilmeve programı son şekliyle hafızada saklamak
mümkündür. Bu nedenle programın kontrol ünitesine birkez yüklenmesi yeterlidir.
Programların tezgaha transferleri delikli kağıt şeritler (Punched Tapes),
Manyetik Bantlar (Magnetic Tapes) vb. veri taşıyıcılar aracılığıyla gerçekleştirilir.
CNC TAKIM TEZGAHLARI:
CNC takım tezgahların
dan önce NC takım tezgahlarına özetleyip CNC tezgahlarını anlatmaya geçeceği
Nümerik Kontrol (NC) metal ve diğer tür malzemelerin talaş kaldırmak suretiyle
işlenmesinde kullanılan her türlü takım tezgahında yaygın olarak
uygulanmaktadır. Bu tezgahlardan bazıları şunlardır:
|
Şekil 1.2 NC takım
tezgahları |
Bütün NC takım
tezgahlarının kendilerine özgü kapasite, operasyon yetenekleri ve bir takım
karakteristik özellikleri vardır. Bu nedenle tezgahın sahip olmadığı hiçbir işleme
özelliği o tezgaha yaptırılamaz.
NC takım tezgahlarında
hafıza bulunmadığından bu tür tezgahlarda blok verileri sıra ile okunur ve
işleme konulur. Bir iş parçasının imalatı esnasında tezgahın kontrol ünitesi
(Machine Control Unit) bir bloktaki bütün verileri okur ve tezgahta gereken
işlem operasyonlarını yerine getirir. Operasyonlar tamamlandıktan sonra bir
sonraki bloka geçirilir. Bu işlem sırasıyla program sonuna kadar devam eder.
Parça programları
standart kağıt şerit üzerindeki yer ve diziliş şekillerine göre farklı nümerik
(sayısal) ve alfa nümerik (alfa sayısal) değer ve anlamları vardır.
CNC takım
tezgahlarının fiziksel tasarım ve konstrüksiyonların NC tezgahların aynıdır.
Ancak NC takım tezgahlarında yapılmaları pratikte mümkün ve ekonomik olmayan
bir dizi fonksiyonel özellikler bu tür tezgahlara ilave edilmiştir.
Bu özellikler
şunlardır;
|
Şekil 1.3 Kesici
taret ve magazinler |
CNC TAKIM
TEZGAHLARININ AVANTAJLARI:
CNC TAKIM
TEZGAHLARININ DEZAVANTAJLARI:
Her sistemde olduğu
gibi CNC tezgah ve sistemlerinin avantajları yanında bazı dezavantajları
mevcuttur. Bunlar şunlardır;
CNC’NİN ENDÜSTİRİDEKİ
KULLANIM ALANLARI:
Günümüzde endüstrinin
talaşlı imalat adını verdiğimiz bölümü CNC’ nin en yaygın biçimde kullanıldığı
alandır. Bugünkü CNC’nin doğmasına da bu alanda karşılaşılan problemlerin sebep
olduğu yukarıda açıklanmıştı. Üç eksenli bir freze tezgahı ilk kez 1952 yılında
çalıştırıldığında bu tezgah o günkü bazı imalat problemlerinin çözümünü
sağladığı için çok mükemmeldi. Freze tezgahlarına uygulanan bu sistemler daha
sonra torna, taşlama vb. takım tezgahlarına da uygulandı. Günümüzde imalatın
yapıldığı hemen hemen her alanda CNC kullanılmaktadır.
CNC’nin kullanıldığı
başlıca alanlar;