Transcript takım koordinat sistemi - Gümüşhane Üniversitesi, Mühendislik

CNC TEZGAHLARININ
PROGRAMLANMASI
GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ
1
Öğr. Gör. Erdar KAPLAN
Hangi kaynaklardan faydalanabilirsiniz ??
2
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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
3
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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
4
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
1.GENEL BİLGİLER
 CNC (Computer Numerical 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.
5
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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.
6
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC NEDİR?
CNC (Bilgisayarlı Nümerik Kontrol):
tezgahlarının
yardımıyla
sayısal
kontrol
tezgahlarının
komutlarla
edilmesidir.
çalışma
mantığı
ile
Takım
bilgisayar
CNC
takım
NC
takım
tezgahlarının çalışma mantığı aynıdır.
Bilgisayarlı Nümerik 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 edebilme programı son
şekliyle hafızada saklamak mümkün olmaktadır. Bu
nedenle
programın
kontrol
ünitesine
bir
yüklenmesi yeterlidir.
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
kez
7
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
kaldırarak
CNC
insan
Torna
faktörünü
ortadan
tezgahında
aynı
hassasiyette binlerce kez imal edilebilir. Ayrıca
işleme süresi kısalır.
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
8
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
9
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.
 .
10
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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
11
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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.
12
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC Tezgâhları ile Universal Tezgahların Karşılaştırılması
13
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC tezgâhlarının Kullanım Alanları
Makine-imalat sanayinde en çok kullanılan CNC tezgahları şunlardır.
CNC Torna Tezgâhı
CNC Dik İşleme Merkezi
CNC Yatay İşleme Merkezi
14
CNC Plazma Kesme Tezgâhı
CNC Taşlama Tezgâhı
15
CNC Dalma Erozyon Tezgâhı
CNC Lazer Kesim Tezgâhı
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.
1. Geometrik Bilgiler
2. Hareket Bilgileri
3. Teknolojik Bilgiler
4. Yardımcı Bilgiler
 CNC tezgâhlarında program oluşturmak için 3 yöntem vardır. Bunlar;
1. ISO kod (G-M) sistemine dayanan, direkt programlama
2. APT (Automatically Programmed Tool) gibi programlama dili
3. Grafik etkileşime dayalı programlama (CAM)
16
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
ISO KOD SİSTEMİ
CNC tezgâhlarında kullanılan sabit kodlara dayanan bir sistemdir. Her kod bir simge ve değerden
oluşmaktadır.
17
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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.
18
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;
19
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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.
20
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
 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.
21
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
22
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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.
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
 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.
24
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC TEZGAHLARININ EKSENLERİ
CNC tezgâh eksenleri ;
25
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
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
26
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
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
27