GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

1. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ CNC TEZGAHLARININ PROGRAMLANMASI • Öğr. Gör. Erdar KAPLAN

2. Hangi kaynaklardan faydalanabilirsiniz ?? Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

3. Ders İşleme Yöntemi Ders sözlü anlatımlı olarak işlenecek. Ders sırasında örnek programlar yapılacak. Dersi derse ait slaytlar veya kaynak kitaplarından takip edebilirsiniz. Vize: %40 Final: %60 Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

4. Bu Derste İşlenecek Temel Konular • CNC Sistemlerinin Çalışma ve Programlama İlkeleri • CNC Torna ve Freze Tezgâhlarının Kısımları ve Özellikleri • CNC Tezgâhlarında Kullanılan Kesici Takımlar • CNC Torna ve Frezede Parça Sıfırlama ve Takım Kalibrasyonu • CNC Torna ve Freze Tezgâhlarının Programlanması • CNC Torna ve Freze Tezgâhlarında Kullanılan Temel G/M kodları • Bilgisayar Destekli İmalat (CAM) Programları Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

5. 1.GENEL BİLGİLER • CNC (ComputerNumerical Control) tezgâh ve sistemleri,yazılı bir programa göre insanın hiçbir müdahalesi olmadan bir parçayı işleyen veya bir işi yapan teknik yapıtlardır. Günümüzde CNC takım tezgâhları artık imalatın her alanında kullanılmaktadır. Bu yüzden CNC tezgâhları çok değişik şekillerde sınıflandırabiliriz. Temel Kavramlar • NC (Nümerik Kontrol): Sayısal kontrol,takım tezgâhlarının sayı harf vb. sembollerden meydana gelen ve belirli bir mantığa göre kodlanmış komutlar yardımıyla işletilmesidir. Komutlar ilgili takım tezgahına veri blokları şeklinde yüklenir. Her veri bloğu tezgâhın anlayabileceği bir dizi komuttan meydana gelir. Her bloğu tanımlama için sıra numarası verilir. Bloklar sadece verilen sayısal sıraya göre çalışırlar. • Komutlar gurubu NC programını oluşturur. Komutlar mantıksal bir sıraya göre düzenlendiğinde, iş parçasının işlenmesi için gerekli olan takım yolunu yönlendirir. GümüşhaneÜniversitesi, MakinaMühendisliği

6. Temel Kavramlar (Devam) Örnek: Kesici takımın bulunduğu noktanın Z noktası olduğunu düşünerek, takımın Z noktasından X noktasına gitmesi istenildiğinde, günlük konuşma dilinde kesici takım Z noktasında X noktasına git şeklinde bir komut verilir. Bu işlem NC kodlama dili içerdiğinde; N10 G00 X25 Z-35; Yukarıda verilen komut kesici takımın X noktasından Z noktasına talaş kaldırmadan hareketini göstermektedir. N10 ise satır numarasını (blok numarasını) temsil eder. Program bloklarının oluşturduğu ve mantıksal bir sıraya dizildiğinde bir iş parçasını işlemek üzere tezgahı yönlendiren komutlar grubuna parça programlama adı verilir. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

7. CNC NEDİR? • CNC (Bilgisayarlı Nümerik Kontrol): Takım tezgahlarının sayısal komutlarla bilgisayar yardımıyla kontrol edilmesidir. CNC takım tezgahlarının çalışma mantığı ile NC takım tezgahlarının çalışma mantığı aynıdır. • Bilgisayarlı Nümerik Kontrol de tezgah kontrol ünitesinin kompütürizeedilmesi sonucu programların muhafaza edilebilmelerinin yanında parça üretiminin her aşamasında programı durdurma, programda gerekli olabilecek değişiklikleri yapabilme, programa kalınan yerden tekrar devam edebilme programı son şekliyle hafızada saklamak mümkün olmaktadır. Bu nedenle programın kontrol ünitesine bir kez yüklenmesi yeterlidir. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

8. CNC Tezgahlarına neden ihtiyaç duyulur ? • Teknoloji geliştikçe karmaşık parçaların, daha seri ve daha hassas imal edilmesi gerekmiştir. Klasik tezgahlarda operatörün becerisi sonucu istenilen hassasiyette parçaların imal edilmesi mümkün olsa bile aynı hassasiyette ve daha kısa sürede parça imal edilmesi mümkün değildir. • Örnek olarak; klasik tornada aşağıda ki parçayı imal etmek için operatörünün el becerisinin çok iyi olması gerekir. Operatör aynı hassasiyette sadece birkaç tane parça imal edebilir. Oysa böyle bir parça insan faktörünü ortadan kaldırarak CNC Torna tezgahında aynı hassasiyette binlerce kez imal edilebilir. Ayrıca işleme süresi kısalır. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

9. CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım):Bir ürünün tasarımına yönelik olup, ürünün imalat resmini oluşturur. Bilgisayar destekli tasarımın görevi bir ürünün tasarımını yapmak ve üretim için gerekli olan veri tabanını oluşturmaktır. • CAM (Bilgisayar Destekli İmalat): Bir ürünün imalatına yönelik olup, CAD sisteminde oluşturulan üretim verimlerine göre, ürünün işlenmesi için takım yolunu oluşturur ve bunu programa dönüştürür. Bilgisayar destekli üretim genel olarak bir hammaddeyi satışa hazır hale gelmiş ürüne dönüştürmede bilgisayar kontrollü üretim teknikleri ve onların ön hazırlık basamaklarının tümü olarak tanımlanabilir. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

10. CNC Tezgâhlarının Avantajları 1/2 • Konvansiyonel tezgahlarda kullanılan bazı bağlama kalıp, mastar vb. elemanlarla kıyaslandığı zaman tezgahın ayarlama zamanı çok kısadır. • Ayarlama, ölçü, kontrolü, manuel hareket vb. nedenlerle oluşan zaman kayıpları ortadan kalkmıştır. • İnsan faktörünün imalatta fazla etkili olmamasından dolayı seri ve hassas imalat mümkündür. • Zanaatkar insan ihtiyacına gerek yoktur. • Tezgah operasyonları yüksek bir hassasiyete sahiptir. • Tezgahın çalışma temposu her zaman yüksek ve aynıdır. • Her türlü sarfiyat (elektrik, emek, malzeme vb.) asgariye indirgenmiştir. • . Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

11. CNC Tezgâhlarının Avantajları 2/2 • Kalıp, mastar, şablon vb. pahalı elemanlardan faydalanılmadığı için sistem daha ucuzdur. • İmalatta operatörden kaynaklanacak her türlü kişisel hata ortadan kalkmıştır • Depolamada daha az yere gerek vardır. • Parça imalatına geçiş daha süratlidir. • Parça üzerinde yapılacak değişiklikler sadece programın ilgili bölümünde ve tamamı değiştirilmeden seri olarak yapılır. Bu nedenle CNC takım tezgahlarıyla yapılan imalat büyük bir esnekliğe sahiptir Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

12. CNC Tezgâhlarının Dezavantajları • Detaylı bir imalat planı gereklidir. • Pahalı bir yatırımı gerektirir. Tezgâhın ilk alım fiyatının yüksek olmasıdır. • Tezgahın saat ücreti yüksektir. • Konvansiyonel tezgâhlara kıyaslandığında daha titiz kullanım ve bakım isterler. Bakımı masraflıdır. • Kesme hızları yüksek ve kaliteli kesicilerin kullanılması gerekir. • Periyodik bakımları uzman ve yetkili kişiler tarafından düzenli olarak yapılmalıdır. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

13. CNC Tezgâhları ile Universal Tezgahların Karşılaştırılması Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

14. CNC tezgâhlarının Kullanım Alanları Makine-imalat sanayinde en çok kullanılan CNC tezgahları şunlardır. CNC Torna Tezgâhı CNC Dik İşleme Merkezi CNC Yatay İşleme Merkezi

15. CNC Plazma Kesme Tezgâhı CNC Taşlama Tezgâhı CNC Lazer Kesim Tezgâhı CNC Dalma Erozyon Tezgâhı

16. PROGRAMLAMA İLKELERİ • Programlama, bilgisayarın anlayabileceği şekilde bilgilerle beslenmesidir. Bir başka ifadeyle, bilgisayarın anlayabildiği bir dilde, bilgilerin uygun bir sırada listeler halinde girilmesidir. Genel olarak bir programda dört çeşit bilgi bulunur. Geometrik Bilgiler Hareket Bilgileri Teknolojik Bilgiler Yardımcı Bilgiler • CNC tezgâhlarında program oluşturmak için 3 yöntem vardır. Bunlar; ISO kod (G-M) sistemine dayanan, direkt programlama APT (AutomaticallyProgrammedTool) gibi programlama dili Grafik etkileşime dayalı programlama (CAM) Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

17. ISO KOD SİSTEMİ CNC tezgâhlarında kullanılan sabit kodlara dayanan bir sistemdir. Her kod bir simge ve değerden oluşmaktadır. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

18. Bir parçanın talaş kaldırma ile işlenmesi, takım ve parçanın birbirine göre hareketleri ile gerçekleşir. G kodlarının mantığı şu şekilde açıklayabiliriz; • Takım belirli bir konumdan parçaya yaklaşır. • Doğrusal bir ilerleme ile parçadan talaş kaldırma işlemi gerçekleştirilir. • İşlem bittikten sonra takım tekrar başlangıç konumuna gelir.

19. ISO KOD SİSTEMİ • Parçanın işlenmesi için hareketlerin belirlenmesi yeterli değildir. Örneğin takımın parçaya yaklaşması durumunda ne kadar yaklaşacağı veya kesme hareketinde işlenen parçanın boyutunun bildirilmesi gerekir. Bu durum X,Y ve Z harfleriyle ifade edilen koordinatlarla belirtilir. • Özetle bu koordinatlar takımın gittiği noktayı gösterir. • Takımın ne kadar yol alacağı da yeterli değildir. Burada kesmeyi gerçekleştiren takımın, kesme hızının ve ilerleme miktarının belirtilmesi gerekir. • Takım için T, kesme hızı için S, ilerleme için ise F kodu kullanılır. • Takımın dönme yönünü, programın bittiğini, takım değiştirme vb. gibi bilgilerinde kontrolü M kodları ile sağlanır. • N01 G00 X12 Z1 • N02 G01 X10 Z-80 S125 F0,25 M03; Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

20. CNC TEZGAHLARINDA KOORDİNAT SİSTEMİ • CNC tezgâhları belirli bir koordinat sistemine göre çalışırlar. Koordinat sistemi, bir noktanın düzlemde veya uzayda tam olarak yerini tayin eden belirleyen bir araçtır. • Standart olarak kabul edilen koordinat sistemi Kartezyen Koordinat Sistemi’dir. • Üç eksenli koordinat sistemlerinde X,Y ve Z eksenlerinin yönlerini belirlemek için sağ-el kuralı kullanılır. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

21. CNC tezgâh ve sistemlerinde; tezgâh, parça ve takım olmak üzere üç ayrı koordinat sistemleri vardır. • Tezgâha ait olanına tezgâh sıfır noktası (M), • Parçaya ait olanına parça sıfır veya program sıfır noktası (W), • Takıma ait olanına ise takım sıfır noktası (T) denilir. GümüşhaneÜniversitesi, MakinaMühendisliği

22. Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

23. TEZGAH EKSENLERİ • Bir CNC tezgâhında X, Y ve Z ile gösterilen üç doğrusal hareketin yanı sıra, A, B ve C ile simgelenen üç dönme ekseni olmak üzere toplam altı eksen olabilir. Ayrıca ana eksen olarak tanımlanan XYZ eksen takımına paralel U,V ve W ile ifade edilen yardımcı üç doğrusal eksen daha ilave edilebilir. GümüşhaneÜniversitesi, MakinaMühendisliği

24. Eksenler Z ekseni iş mili yönündedir. X ekseni ise Z eksenine dik olup ana ilerleme yönündedir. Y ekseni ise bu iki eksenin oluşturduğu düzleme diktir. Üç eksenli CNC İşleme merkezlerinde eksen takımı; • CNC torna tezgâhları ise; temel olarak X, Z olmak üzere iki eksenlidir. Burada da Z ekseni iş mili yönündedir. Diğer bir ifadeyle Z ekseni parça uzunluğu yönündedir.Z eksenine dik olan X ekseni ise parçanın yarıçapı yönündedir. GümüşhaneÜniversitesi, MakinaMühendisliği

25. CNC TEZGAHLARININ EKSENLERİ CNC tezgâh eksenleri ; Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

26. PARÇA KOORDİNAT SİSTEMİ • CNC tezgâhlarında parçanın geometrisi, parça üzerindeki önemli noktaların koordinatları ile açıklanır. Parça koordinat sisteminin orijini parça sıfır noktasıdır. X Z Y X Z Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği

27. TAKIM KOORDİNAT SİSTEMİ • Takım koordinat sisteminin orjinini tayin eden takımın sıfır noktası genelde iş milinin veya iş miline bağlı takım tutturma tertibatının alın yüzeyi olarak seçilir. • Takım boyutunu temsil eden koordinatlar tornalamada Z ve X, frezelemede de yalnızca Z eksenidir. • Torna ve freze takımlarının sıfır noktası GümüşhaneÜniversitesi, MakinaMühendisliği