25/09/2014 Ders : CNC TORNA KONU: 1. CNC TORNA TEZGÂHININ ÖZELLİKLERİ, KISIMLARI, ÇALIŞMA PRENSİBİ, NC Kontrol Tezgâhların ve İşlemlerin Sayılardan, harfler ve diğer sembollerden oluşan kodlarla otomatik olarak kullanabilmesini sağlayan bir tekniktir. İkinci Dünya Savaşından sonra yüksek performanslı uçaklar ve otomobiller gibi fazla sayıda ürünler, hidrolik kopya frezeleme tezgâhlarında yapılması çok zor olan ve çok zaman gerektiren karmaşık profilli ve şekilli parçalara sahipti, kesici takımın çevresel işleme hareketlerini yüksek hassasiyetle yapmasını sağlayacak yeni bir tür kontrol sistemine ihtiyaç vardır. Yeni bir denetim sisteminin geliştirilmesini sağlayan etkenlerden birisi uçak endüstrisinde, uçak üretiminde metallerin geliştirilmiş bir üretkenlikle hassas olarak işlenebilmelerini sağlayacak yeni bir teknolojinin geliştirilmesi zorunluluğudur. NC (Sayısal denetim) kontrolünün ilk uygulaması PARSONS CORPORATİON firmasınca bir freze tezgâhının tablasını boyuna ve enine eş zamanlı olarak iki operatörün yardımı ile hareket ettirebilmek için hesaplanmış işleme koordinat tablolarının kullanılmasıdır. Elektronik bilgisayarlar 1948 yılında A.B.D ve İngiltere de icat edilmiş ve o zamanın yoğun matematiksel işlem gerektiren işlerde kullanılmaya başlamıştır. A.B.D hava kuvvetlerinde 1952 yılında savunma sanayii konusunda hassas bir imalat için MIT (Massacuhetts Institute of Technology ) Üniversitesinden sayısal kontrollü bir torna geliştirilmesini istemiştir. Bu torna bir şerit yardımı ile kumanda ediliyordu. Bu projenin sonunda sayısal kontrollü NC ilk takım tezgâh ı üretilmiştir. Bu çalışmalar hız kazanarak devam etmiş ve 1960 lı yıllarda Bilgisayar kontrollü CNC (Computer Nunmerical Control) tezgâh ların üretilmeye başlamıştır. 1960 lı yıllara kadar bilgisayarlar delikli kağıt şeritler veya kartlar yardımı ile kullanılırdı 1960-63 arası MIT de başlanan bir çalışma ile bilgisayara ilk defa bir grafik ekran takıldı ve grafiksel girdiler ise ışık kalemi ve diğer girdi aygıtları ile verilebildi. Bu gelişme, bilgisayara grafiksel verilerin, klavye dışında da bazı cihazlar yardımı ile verilebilmesini ve çıktıların ise grafiksel ekran ve kağıt üzerine görüntü aktarabilen ve çiziciler tarafından gerçekleşmesini sağladı. Bu projeden sonra Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve Bilgisayar Destekli üretim (CAM) hızla gelişmiştir. NC uygulamaların başarısı temelde iki etkene bağlıdır. Bunlar NC li tezgâh denetim birimleri ile yazılım programlarının geliştirilmesidir. NC tezgâhlarında konvensiyonel tezgâh larına göre direnci, talaşın kolayca atılabilmesi yüksek hassasiyetli işleme ve yüksek işleme ve yüksek oranda metal kesebilme ve NC denetleyici geliştirilmiştir. İlk NC denetleyicisinde lambalar ve elektrikli röleler kullanılmıştır. Tezgâh üzerindeki denetimi bir hidrolik servo mekanizma tarafından gerçekleştirilmiştir. İkinci kuşak NC tezgâh larında transistörler ve entegre kartlar kullanılan sayısal devreler yapılmıştır.
Bu denetleyiciler NC programının özel kodlarla yazılmasını delikli kağıt şeritte saklanmasını ve teyp okuyucu tarafından denetleyici beslemesini gerektirmiştir. Temel denetim görevleri donanım tarafından gerçekleştirilmiştir. NC teknolojisi tornalama, frezeleme, delme, taşlama ve elektro erozyon işlemeyi kapsayan metal kesme uygulamalarının yanında kaynak, alevle kesme, metal şekillendirme, muayene ve ölçme işlemlerinde kullanılmaktadır. CNC : COMPUTER NUMERICAL CONTROL CAD : COMPUTER AIDED DESING CAM : COMPUTER AIDED MANUFACTURING DNC : DIRECT NUMERICAL CONTROL NC Kontrol Devreleri NC tezgâhları, kontrol sistemi, kontrol devresi ve tezgâh olmak üzere üç kısımdan meydana gelir. Kontrol sisteminde işlenen bilgiler, elektrik ikaz şeklinde kontrol devresine iletilir ve burada bulunan motor enerjisi ile, tezgâh ın hareket elemanı harekete geçirilir. Tezgâhın harekete iletim sistemi mekanik veya hidrolik olabilir. Mekanik sistemi dikkate alınırsa tezgâhın hareket iletim sistemi, genellikle vida mekanizmasından meydana gelir. Bazı hallerde motor ile vida arasında dişli çark mekanizması bulunabilir. Tezgâhın hareket elemanı genellikle tezgâhın kızağıdır. NC tezgâhların kontrol devreleri, açık devre ve kapalı devre olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilir. Açık Kontrol Devresi Açık kontrol devresinde motora verilen bilgiler, motoru ve buna bağlı olan iletim sistemini harekete geçirir ve kızak istenilen konuma getirilir. Ancak kızağın tam olarak istenilen konuma getirilmesi, bu sistemde step (adım) motoru ile mümkündür. Açık kontrol devresinde motora verilen bilgiler, motoru ve buna bağlı olan iletim sistemini harekete geçirir ve kızak istenilen konuma getirilir. Ancak, kızağın tam olarak istenilen konuma getirilmesi, bu sistemde step (adım) motorunun kullanılması ile mümkündür. Step motorlarının milleri, vurgu (plus) şeklinde verilen bilgilere karşılık büyük bir doğrulukla belirli bir açı ile döner ve kızağı istenilen konuma getirilir.
Kapalı Kontrol Devresi Kapalı kontrol devresinde kontrol sisteminden çıkan bilgiler, bir komparatör yardımıyla motora verilir motor ve iletim sistemi harekete geçer ve kızağı istenilen konum getirir. Bu sistemde kızağın hareketi bir sezgi elamanı (trandüser) tarafından kontrol edilir. Sezgi elemanı kızağın gerçek Xg konumunu sürekli olarak ölçer ve komporatöre geri gönderir; burada Xg değeri istenilen Xi konumu ile karşılaştırılır ve bir fark olduğu motora artı veya eksi cinsinden ek bir hareket verilerek fark giderilir. Bunu gerçekleştirmek için genellikle bir servo mekanizması kullanılır. Servo mekanizmasının kontrolu hidrolik, mekanik veya pnömatik olabilir. Sayısal denetimli takım tezgâh larında kullanılan sürücülerin özellikleri aşağıda belirtilmiştir. Yüksek tork çıkışı Düşük ilerleme ve devir sayısı ile yüksek hızla statik davranış Yüksek konumlandırma hassasiyeti Hareket iletiminde süreklilik Dairesel interpolasyon hareketinde hassasiyet NC tezgâhları, kontrol sistemi, kontrol devresi ve tezgâh olmak üzere üç kısımdan meydana gelir. Kontrol sisteminde işlenen bilgiler analog sinyaller şeklinde kontrol çevresine iletilir. Bu motor enerjisi ile tezgâhın mili ve motoru harekete geçirilir. Tezgâhın hareket iletim sistemi vida mekanizmasından meydana gelir. Hareket iletim elamanları kızaklardır. Kontrol devreleri açık ve kapalı devre olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilir.
2.3. NC Tezgâhların Kullanım Alanları: Sayısal kontrol sistemleri, oldukça fazla kullanım alanına sahiptir. Aşağıdaki üretim tesisleri içinde uzun yıllardan beri kullanılmaktadır.
Talaşlı üretim ünitelerinde Ağaç endüstrisinde Kaynak teknolojisinde Saç metal kalıpçılığında Kesme işlemlerinde Nümerik Kontrolün Avantajları Yüksek verimlilik Üretim ürünün özdeşliği Hatalı parça üretiminin düşük olması Parça başına düşen kesici maliyetinin düşük olması Karmaşık biçimli parçaların kolayca işlene bilmesi 3.1. CNC Tezgâhlarının Özellikleri Bilgisayarlı nümerik kontrol de (CNC) temel düşünce: takım tezgâhlarının sayı, harf, vb. sembollerden meydana gelen ve belirli bir mantığa göre kodlanmış komutlar yardımıyla işletilmesidir. Bu tip tezgâhlarda kullanılan bilgisayarlar yardımıyla programların saklanması, parça üretiminin her aşamasında programı durdurma, programda istenilen değişiklikleri yapabilme, programa istenilen noktadan devam edebilme mümkündür. Sayısal denetimli tezgâhlar 4 temel bileşenden oluşur; Bu bileşenler; CNC tezgâhlarının fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için verileri toplama ve saklamakta kullanılan bilgisayar Tezgâh kontrol ünitesi ile bilgisayar arasında iletişimi ve bilgi akışını sağlayan kontrol ünitesi Bilgileri tezgâh kontrol ünitesine gönderen arabirim Hız ve ilerleme kontrolleri, servo birimler ve tezgâh işlemlerini (fener mili-tabla hareketleri, takım değiştiriciler) içeren fonksiyonlar. Bilgisayar kontrolü makineler arasında bilgi iletişiminde sistem 4 temel kısımdan oluşmaktadır. Tahrik elamanları (elektrik motorlar, hidrolik veya pnömatik tahrik elamanları, elektro mıknatıslar ) Ölçme elamanları (sensörler, takometreler, enkoderler) Bilgisayar ile tahrik ve ölçme elamanları arasındaki iletişimi sağlayan devreler (interface ünitesi) Sistemin çalışmasını sağlayan bilgisayar programı Sayısal denetimli tezgâhların giriş bilgileri sayısal olarak verilmektedir. Bu şekilde sisteme büyük esneklik sağlamakta, verilerin hazırlanması ve hesaplanmasında bilgisayarların kullanılması mümkün olmaktadır. Sayısal kontrollü tezgâhlarda, bilgileri tezgâha ulaştırmak için yapılan işlemler dış işlemler ve iç işlemler olarak ikiye ayrılmaktadır.
Dış işlemler; Parçanın imalat resmine ve teknolojik bilgilere dayanarak teknolojik planın hazırlanması, bu planın belirli bir kod veya dile göre programa çevrilmesi ve bu programın manyetik ortamlara aktarılması işlemlerinden oluşur. İç işlemler; kontrol ünitesi, kontrol devresi ve tezgâh devresinden oluşmaktadır. Burada tezgâh ın kontrol ünitesi iletilen program taşıyıcısının okunması, okunan bilgilerin işlenmesi, bunların tezgâh ın ilgili elamanlarına iletilmesi ve bu elamanların harekete geçirilmesi gibi işlemleri yapmaktadır. İç işlemler tezgâhın donanım, Dış işlemler yazılım kısmını oluşturmaktadır. Sayısal denetimin endüstriye yüksek hassaslık ve üretimi arttıran metot olmasına rağmen talaş kaldırma işlemlerinde birçok değişmeler yapılmış ve bunun sonunda üretim maliyetlerini düşürmüştür. Gelişen teknoloji ile birlikte CNC tezgâhlarının daha verimli kullanımı gerçekleşmiştir. Günümüzde üretilen takım tezgâhlarının çoğu bilgisayarla kontrollü veya programlanabilir kontrollü diğer ünitelerle yapılmaktadır. CNC tezgâhlarının esası NC sistemlerine dayanır ve mikro elektronik alanda yapılan gelişmelerin sonucu olarak da tezgâh kontrol ünitesinde belleğe depolanmış bir program mevcuttur. CNC parça programcısı veya tezgâh operatörü bu programları kullanabilir. CNC Tezgâhlarının Avantajları: CNC tezgâhları klasik tezgâhlarla karşılaştırıldığında üretimde önemli avantajlar sağlamaktadır. Bunlar şunlardır. Tezgâh ın çalışma temposu her zaman yüksek ve aynıdır. Tezgâh ta yüksek hassasiyette parça üretmek mümkündür. Seri ve hassas üretim insan faktörünün fazla etkili olmaması nedeniyle mümkündür. Üretim sırasında ayarlama, ölçü kontrolü ve elle hareket nedeniyle oluşan zaman kayıpları en aza indirilmiştir. Üretim sırasında operatörden kaynaklanan hatalar ortadan kaldırılmıştır. Parça üzerinde yapılacak değişiklikleri kısa sürede program üzerinde yapmak suretiyle uygulamak mümkündür. Ayar zamanının çok kısa olması Her türlü sarfiyat (malzeme, elektrik, emek) en aza indirgenmiştir. CNC Tezgâhlarının dezavantajları: Detaylı bir imalat planı gereklidir. İlk yatırım maliyeti çok pahalıdır. Klasik tezgâhlara göre daha titiz bakım ve kullanım gereklidir. Kaliteli dolayısıyla pahalı kesici takımların kullanılması gerekir. Periyodik bakımları uzman kişiler tarafından düzenli olarak yapılmalıdır. CNC tezgâhlarını kullanacak elemanların eğitim düzeyi yüksek ve nitelikli elemanlar olmasına özen gösterilmelidir. CNC Tezgâhlarının Yapısı: CNC tezgâhlarında yüksek işleme kalitesi ve kararlılığının sağlanması için yüksek rijitlik, parçalar arasında minimum boşluk, düşük kütleler ve momentler, düşük sürtünme ve uygun bir sönümlemeye sahip olması gereklidir. Tezgâh gövdesi, hareket iletme ve kontrol elemanlarının bu özellikleri sağlayacak malzemelerden seçilmiş ve üretilmiş olmaları gereklidir.
CNC torna tezgâhı ve bu tezgâhı oluşturan başlıca önemli parçalar şunlardır. Kontrol paneli Bilgisayar Kontrol ünitesi Punta başlığı yuvası Talaş taşıyıcı Koruyucu kapak Taret (takım tutucu) Ayna CNC tezgâhlarının fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için gerekli işaret/sinyalleri toplama ve depo etme olan genel amaçlı bilgisayarlar kullanılır. Bilgisayar ve tezgâh kontrol ünitesi arasında bilgi akışını sağlayan, yönlendiren ve denetleyen kontrol ünitesi Bilgileri alan ve tezgâh kontrol ünitesine gönderen ara birim Hız ve ilerleme kontrolleri, servo birimler, fener mili-tabla hareketleri ve takım değiştirici gibi tezgâh işlemlerini içeren fonksiyonlardır. Torna tezgâh ının hareketleri kontrol ünitesi tarafından denetlenerek programlanması operatör tarafından gerçekleştirilir. Operatör parça programına ilişkin komutları tezgâh a doğrudan girebilir. Tezgâh ta bulunan bilgisayar programlama, CNC programına ilişkin düzeltme, tezgâh ın ayarı ve tezgâh ın işletilmesi vb. pek çok özelliğe sahiptir.
02/10/2014-09/10/2014 tarihli ders konuları Koordinat Sistemi CNC tezgah ve sistemlerde takım yolları bir koordinat sistemi referans alınarak matematiksel bağıntılarla ifade edilir. Bu nedenle gerek programlamada gerekse tezgahların çalışmasında koordinat sistemi önemli yer tutar. Koordinat sistemi tek bir düzlemi ifade eden iki eksenli veya üç düzlemi gösteren üç eksenli olabilir. İki eksenli koordinat sisteminin eksenleri (x,y), (y,z) veya (x,z) üç eksenli sisteminin eksenleri (x, y, z) şeklinde ifade edilir. CNC sistemlerde koordinat sisteminin orijinine sıfır noktası denir. Bunun yanı sıra iki düzlemde, nokta konumunu uzunluk ve açı ile veren polar; üç boyutlu sistemlerde silindirik ve küresel koordinat sistemleri kullanılır.
CNC Tornalarda Referans Noktaları CNC tezgâh ve sistemlerde; tezgâh, parça ve takım olmak üzere üç ayrı koordinat sistemleri vardır. Bu koordinat sistemlerinin orijinlerine; tezgaha ait olanına tezgah sıfır noktası; parçaya ait olanına parça sıfır veya program referans noktası; takıma ait olanına takım sıfır noktası denilir. Bu noktaların yanı sıra genellikle parçadan en uzak noktada bulunan takım değiştirme noktası ve genel bir referans noktası bulunur. Bu son noktalar sadece nokta olup esasen belirli bir koordinat sisteminin orijinini temsil etmezler. Birçok sistemde referans noktası ile takım değiştirme noktası aynı noktadır. CNC Tornalarda Mutlak (Absolute) Koordinat Ölçülendirme Kesicinin gideceği koordinat, iş parçası sıfır noktası merkez kabul edilerek bu nokta ile hedef nokta arasındaki ölçü, X ve Z koordinat eksenlerinin sağına yazılmak suretiyle yapılır. CNC torna tezgâhında iki eksen vardır. Birinci eksen fener mili (iş mili) ekseni olan Z eksenidir. İkinci eksen ise buna dik olan X eksenidir. Bu iki eksenin kesiştiği nokta ise orijin noktasıdır. Referans olarak bu nokta kullanılır. Bu nokta, genellikle iş parçası sıfır noktası veya tespit edilen herhangi bir noktadır. Mutlak ölçülendirmede bütün noktalar, koordinat sisteminde belirlenmiş olan sıfır noktasına göre alınır. Kesicinin X ekseninde yapacağı hareket çap mesafesidir. Bu nedenle X ekseninde noktaların değerleri daima pozitiftir. Z değeri ise koordinat eksenine göre pozitif (+) veya negatif (-) olabilir. X ekseninde değerlere mutlaka çap girilmelidir. Mutlak programlamada ölçüler bir referans noktasına göre verilir. Şekilde görüldüğü gibi ölçülendirme alın merkez noktasına göre yapılmıştır.
Şekilde mutlak ölçülendirme: 1 numaralı yerin koordinatı : (X10, Z0) 2 numaralı yerin koordinatı : (X20, Z-10) 3 numaralı yerin koordinatı : (X30, Z-15) görüldüğü gibi ölçüler iş sıfır noktasına göre verilmiştir. CNC Tornalarda Eklemeli-Artışlı (Incremental) Koordinat Ölçülendirme Mevcut pozisyon referans kabul ederek bu nokta ile bir sonraki nokta arasındaki X eksenindeki uzaklık U parametresi ile Z eksenindeki uzaklık W parametresi ile belirtilir. Artışlı ölçülendirmede nokta konumları orijine (eksenlerin kesiştiği yer) göre değil bir önceki noktaya göre değerlendirilir. Şekilde eklemeli ölçülendirme: 1 numaralı yerin koordinatı : (U10, W0) 2 numaralı yerin koordinatı : (U10, W-10) 3 numaralı yerin koordinatı : (U10, W-5) görüldüğü gibi ölçüler bir önceki noktaya göre verilmiştir.
ÖRNEK Uygulama
TEZGÂHIN ÇALIŞTIRILMASI Tezgâhın arkasında bulunan ana şalter açılır. Ekran açılır. Bunun için NC power on tuşuna basılır. Acil stop butonu basılı durumdan serbest duruma alınır. Hidrolik sistem açılır. Bunun için acil stop butonun altında bulunan sarı renkli tuşa basılır. Tezgâh referans noktalarına gönderilir. Bunun için öncelikle Ref point tuşuna basılır. Daha sonra +x (Çapta) ve +z (Boyda) tuşlarına basarak tezgâhın referans noktasına gönderilir.
Kontrol Ünitesi-Tuşlar ve görevleri Ders kapsamında uygulama yapacağımız tezgâh kontrol ünitesi-doosan-fanuc i Series
1-Acil stop butonu (EMERGENCY BUTTON): Acil durumlarda veya tezgâhın tamamen kapatılmasını gerektiren durumlarda kullanılır. 2-(Sarı Tuş) Hidrolik sistemi devreye alma tuşu 3- (Mavi Tuş) Tezgâhın bazı önemsiz alarm durumlarında programı durdurmadan alarm durumunu sonlandırıp programa devam etmemize müsaade eder. Örneğin Kızak yağı bitti uyarısı vermesi durumunda bu tuş ile alarm sonlandırılıp işleme devam edilir. I-NC POWER ON: Ekran açma tuşu. CNC tezgâhta belirli bir süre işlem yapılmazsa ekran korumaya geçebilir. Böyle bir durumda bu tuş ile değil Ekran altındaki klavyeden herhangi bir tuşa basarak aktif hale getirilir. O-NC POWER OFF: Ekran kapama tuşu PUNTA İLERİ: Puntayı ileri sürmek için kullanılır. Parça boyuna göre punta geride kalabilir ya da çok ileri gitmiş olabilir. Kızak üzerindeki pim kullanılarak el çarkı ile puntanın mesafesi ayarlanabilir. PUNTA GERİ: Puntayı geri çekmek için kullanılır. Aydınlatma lambası. İş parçası ve tezgâhın çalışmasını daha net görmek için kullanılır. Prob indirme kaldırma tuşu. REF-JOG veya EL ÇARKI aktif olduğunda çalışır.
Single Block (Blok-satır atlama Tuşu): Programı satır satır çalıştırmak için kullanılır. Özellikle program ilk defa çalıştırılırken kullanılması tercih edilir. Block skip (Blok atlama): Program içerisinde çalışmasını istemediğimiz satırlar bulunabilir. Çalışmasını istemediğimiz satırların başına / işareti konulur. Program içerisinde / işareti koyduğumuz satırlar var ve çalışmasını istemiyorsak bu tuş aktif tutulur. Opsiyonel stop tuşu: Program içerisinde M1 kodu kullanıldı ise bu tuş aktif olmalıdır. Program Restart (Program yeniden başlatma tuşu) : Bir programı icra ederken, programı durdurmak gerekebilir. Takım kırılabilir, kesici uç aşınabilir v.s. Özellikle CAM ile uzun bir işleme yaparken programın durdurulduğu yerden devam edebilmesi için bu tuş kullanılır. Programın kaldığı satır bulunur, satırın üzerinde bu tuşa basarak programın kaldığı yerden devam etmesi sağlanır. Dry run: bu tuş G01 komutunu G00 a dönüştürmek için kullanılır. Bu tuşun basılı olmadığından emin olmak gerekir. Bazen tezgâhta başka biri çalışabilir, basılı bırakmış olabilir. Kontrol etmemiz gereken tuşlardan birisidir. Örneğin kaba tornalama işleminden sonra aynı işlemleri daha hızlı yapmak için kullanılır.
EDIT tuşu: Program yazma ve düzenleme tuşu. Program yazabilmek ve var olan bir programı düzenlemek istediğimizde bu tuş kullanılır. MEMORY (HAFIZA) : EDIT tuşu konumunda yazdığımız programı hafızaya almak için kullanılır. MDI (Manual Data Input) : Anlık veri girişi yapmak için kullanılır. Örneğin takım çağırmak parça sıfırlama da aynaya devir vermek v.s. REF: referans tuşu Tezgâhı referans noktasına göndermek için önce bu tuşa basılır sonra +X ve +Z tuşlarına basılır. JOG tuşu:
Aynayı M3 yönünde döndürmek için kullanılır. Tezgâhın arkasından bakıldığında saat yönü belirlenir. CW. Aynayı M4 yönünde döndürmek için kullanılır. Tezgâhın arkasından bakıldığında saat yönü belirlenir. CCW. Her iki tuşu da kullanabilmek için şu tuşun aktif olması gerekir. Bu tuş Aynayı M3 yönünde adım adım döndürmek için kullanılır. Bu tuş ile birlikte kullanılır. Bağlanan parçanın salgı kontrolünü yapmak için kullanılır. Program kilidi: Sol tarafta program çalışmaz. Programın çalışabilmesi için anahtar sağ tarafta olmalı.
Tezgah kapısı açıkken eksenleri hareket ettirebilmek için kullanılır. I pozisyonu Eksen Enable durumu: eksenlerin hareket etmesi için anahtar bu konumda olmalı. O pozisyonu : Eksen Disable durumu: Aynanın içten sıkması veya Dıştan sıkması seçenekleri. Boru tipi içi boş malzemelerin içten bağlanması gerektiği durumda sağ taraftaki seçenek dolu malzemelerde sol taraftaki seçenek kullanılır. EL ÇARKI ile ve JOG konumunda kızağı eksenlerde hareket ettirmek için kullanılır. Ortadaki tuş hızlı hareket etmek için kullanılır.
Soğutma sıvısı açma, kapatma ve konveyör talaş tahliye tuşları. EL ÇARKI TUŞLARI X ve Z yönünde el çarkı ile hareket etmek için kullanılır. Öncelikle hangi yönde hareket edeceksek o tuşa basılır. Daha sonra el çarkı ile hareket edilir. X1: Kızağı 1/1000 hızda hareket ettirmek için kullanılır. Her bir hareket 0.001 mm dir. X10: Kızağı 1/100 oranında hareket ettirmek için kullanılır. Her bir hareket 0.01 mm X100: Kızağı 1/10 hızında hareket ettirmek için kullanılır. Her bir hareket 0.1 mm dir. CYCLE START: Programı çalıştırma. CYCLE STOP: programı durdurma.
Devir potansiyemetresi Feed rate İlerleme hızı potansiyemetresi El çarkı
KLAVYE: ALTER : Düzeltme değiştirme tuşu. Program içerisinde yanlış yazdığımız ya da düzeltmek istediğimi komutları değiştirmek için kullanılır. Değiştirmek istediğimiz yere gelip klavyeden değiştirmek istedğimiz komutu yazdıktan sonra ALTER tuşuna basılır. CAN: CANCEL-Yazılan karakterleri silmek için kullanılır. INSERT: programda yazılan satırları onaylamak için kullanılır. Satır sonunda ; eklemek için EOB + INSERT tuşuna basılır. DELETE: Silme tuşu SHIFT: Tuşların üzerinde bulunan 2. Karakterleri yazmak için kullanılır. Bir programı tezgâh hafızasından silmek için örneğin O30 isimli programı silmek için O30+Delete tuşlarına basılır. Ekrana gelen mesajda CAN iptal EXEC onaylamak için kullanılır. EXEC tuşuna basılınca program silinir. YENİ BİR PROGRAM AÇMAK İÇİN 1-EDIT tuşuna basılır 2-PROGRAM tuşuna basılır. Bu tuşa basılınca hafızadaki programların listesi ekrana gelir. Aktif çalışan programın başında @ işareti bulunur. 3-listede olmayan bir isim verilmesi gerekir. Bunun için O0028 (4 basamaklı olacak şekilde) O0028+ INSERT tuşuna basılır. O0028+ INSERT = O0028 olur. FANUC Program Adlandırma Program adı bir sayıdan oluşur. Bu sayı dört rakamdan oluşur. Sayının önüne FANUC sisteminde O harfi konur. Örnek O0001; FANUC sisteminde program numarası (adı) 0001 dir. Program numarasının önüne O
harfi konur. Satır sonu; işareti ile bitirilir. Program adı verilirken 9000 ve sonrası makinenin kendi iç programlarında kullanıldığından program adı olarak kullanılması sakıncalı olur. Takım ölçme tertibatı ve Tarete bağlı bir takımın boyunun ölçülmesi 1-Kesici takım ilgili istasyona bağlanır. 2-Taret öncelikle referans noktasına gönderilir. 3-Kesici takım JOG konumunda kontrol panelinden resimde görülen + ve butonlarına basılarak istasyon numarası belirlenir ve ortadaki tuşa basarak aktif hale getirilir. Veya program ekranında MDI (Manuel Data Input) ile aktif hale getirilir. Takım çağrıldıktan sonra tezgahın kapısı açılır. 4-Ölçme probu tuşuna basarak indirilir. Ölçme probu sadece JOG-REF veya El çarkı konumunda çalışır. Tezgâhın kapısı açıkken bu tuşa basıldığında eğer prob aşağı inmemişse anahtarın I pozisyonun da olup olmadığı kontrol edilmelidir. 5- Kesici takım X ve Z konumunda el çarkı kullanılarak, Prob ile kesici takım arasında yaklaşık 1-2 mm boşluk kalana kadar yaklaştırılır. 6- Tezgâh jog konumuna alınır. -Z ve X tuşlarından ilgili olan tuşa basılı tutulur. Kesici uç prob a temas edince işaret ışığı yanar ve program offset ekranına kesicinin boy ölçüsü atanır. (Bu işlem X ve Z için ayrı ayrı tekrar edilir.)
7- Kesici ucun boy ölçüsü alındıktan sonra proba zarar vermemek için +X ve +Z tuşları kullanılarak prob dan bir miktar uzaklaşılır. Daha sonra X ve Z el çarkları kullanılarak hızlıca uzaklaşılabilir. DİKKAT! 1-Merkezden çalışan takımlar (Matkap-punta matkabı ve klavuz v.s) sadece Z boyunda ölçülür. 2-birden fazla takım ölçülürken öncelikle takım referans noktasına gönderilir. Daha sonra ölçüm yapılır. CNC tezgâhlarında; tezgâhın istenilen performansta verimli olarak kullanılabilmesi için kontrol ünitesinin belirli fonksiyonları yerine getirebilecek özelliklere sahip olması gereklidir. Kontrol ünitesinde bulunan aksesuarlar ve özellikleri şunlardır. a) İlave hafıza (extended memory) Tezgâh kontrol ünitesinde bulunan hafızanın kapasitesi farklılıklar göstermektedir. Bu kapasite tezgâh kataloğunda belirtilmiştir. CNC parça programları burada saklanmaktadır. İşlenecek parçaların programları numara ile çağrılarak kullanılır. Ancak hafızanın kapasitesine bağlı olarak saklanacak program sayısı sınırlıdır. Kapasite dolduğunda o anda kullanılmayan programlar silinerek yeni kapasite oluşturulur. Tezgâh ta işlenecek parça sayısına ve hazırlanacak programın uzunluğuna göre hafıza kapasitesi ilave edilebilir. Ayrıca ilave hafıza yerine Data store, punch reader, tape recorder, veya Pc bağlantısı ile tezgâh ta ilave hafıza kullanmak mümkün olmaktadır. b) Grafik Gösterimi Hazırlanan parça programına göre çizgisel olarak iş parçasının ve takımların izleyeceği yolların ekranda gösterilmesini sağlar. Takım hareketlerini, işlem sırasını ve teknolojik bilgileri ekranda görmek mümkün olur. c) Diyalog Programlama özelliği
Kumanda ünitesinin diyalog programlama özelliği ile program hazırlamada büyük kolaylıklar sağlanır. Program hazırlama sırasında parça detayları, ölçüler, takım bilgileri ve kesme parametreleri ekranda sorulur. Soruların programcı tarafından cevaplandırılması ile ekranda program işleyişi ekranda grafik olarak gösterilir. d) Geliştirilmiş kontrol üniteleri Bu tip kontrol üniteleri model tasarlama (symbolic Fapt) ve CNC programı uygulama olmak üzere iki bölümden meydana gelir. Bu özelliğe sahip kontrol ünitelerinde önce işlenecek parçanın teknik resim kurallarına ölçüleri girilerek yapım resmi çizdirilir. Kesici takımlar takım kütüphanesinden çağrılarak işlenecek bölümler tanımlanır. İşlenecek malzemeye göre otomatik olarak belirlenen kesme parametreleri kontrol edilir. Bu parametreler gerekirse değiştirilir. Bir sonraki adımda ekranda parçanın işlenmesi adım adım ile izlenir. Ekranda izlenen parça uygulama bölümüne aktarılıp hafızaya kaydedilir. Parça uygulama bölümünde önce geometrik ve teknolojik bilgiler soru-cevap şeklinde tanımlanır. Şekil olarak çok zor parçaların programlanmasında büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Bunun nedeni açı, radüs, koordinat hesaplanmaları zor olan işlemler bilgisayar tarafından yapılması ve yapılan programın doğruluğunun, kesici takımların hareketlerinin işlem yapılmadan önce ekranda izlenip kontrol edilmesidir. Ayrıca işleme sürelerinin doğrudan hesaplanması bir diğer avantajlarındandır. Ancak ilk yatırım maliyetinin yüksekliği ve CAD/CAM sistemlerinin çok daha ucuz ve fonksiyonel olması bu sistemlerin tercih edilmesini azaltmaktadır. e) Tezgâh çalışırken program yapabilme Kontrol ünitelerinde genelde tezgâh ta bir iş parçasının üretimi yapılırken aynı anda yeni program ile ilgili işlemler yapmak mümkün değildir. Ancak bu fonksiyonun (background editing) ilavesi ile bu tip işlemlerin yapılması mümkündür. Bu özelliğin dezavantajı çalışan programın ekranda izlenememesidir. Belirli aralıklarla yeni programla ilgili işlemelere ara verip programın dolayısıyla tezgâh ın çalışması kontrol edilebilir. f) Aşırı yükleme emniyeti Tezgâh ta iş parçalarının işlenmesi sırasında herhangi bir nedenle aşırı yüklenmeler meydana gelebilir. Bunun nedenleri değişkendir. Malzemenin istenilen özelliklerde olmaması, kesme parametrelerinin uygun seçilmemiş olması, kesici takımın aşınması veya kırılması, kesme sırasında talaş sıkışması gibi nedenlerden kaynaklanmış olabilir. Bu durum ancak operatörün göstergelerdeki değişkenliği fark etmesi ile tespit edilebilir. Ancak zaman kayıpları tezgâha, iş parçasına, kesici takıma zarar verebilir. Bu fonksiyonun ilavesi ile (overload) aşırı yüklenme durumu kontrol ünitesi tarafından izlenir. Olumsuz bir durumda operatör uyarılır ve tezgâh durur. g) Kesme parametreleri düzenleyicisi
Kontrol ünitesine bu fonksiyonun ilavesi (Cutting monitör) ile kesme koşullarında ortaya çıkan olumsuzluklar karşısında kesme parametrelerini (devir sayısı, ilerleme, taşlaş derinliği) azaltmak suretiyle bu olumsuzlukları gidermek mümkündür. Kesme şartlarındaki olumsuzluklar: kesme kuvvetlerindeki ani artışlar, kesici takımın aşınması veya kırılması, aşırı sıcaklık artışı, kesme yerine kazıma dır. Ancak kesme parametreleri tezgâh minimum değerlerinde tanımlanmasına rağmen olumsuzluklar devam ediyorsa tezgâh otomatik olarak durdurulur ve operatör uyarılır. h) özel program yazabilme fonksiyonu CNC tezgâh larının kontrol üniteleri üretici firma tarafından standart fonksiyon kodlarla programlanmıştır. Her standart kod, yaptığı işleme göre programa bağlı olarak makinede işlemi gerçekleştirir. Takım yoluna ilişkin hesaplamalar doğrudan kontrol ünitesinde bulunan özel program yazabilme fonksiyonu tarafından gerçekleştirilir. Bu fonksiyonun ilavesi ile kullanıcılar yalnızca değişkenleri değiştirmek suretiyle, özellikle dairesel hareketler için takım yolunun tanımlanması kolaylıkla sağlanır. ı) Talaş konveyörü CNC tezgâh larında kesme işlemi sırasında ortaya çıkan talaşların dışarıya atılmasını sağlamak için yapılmış yürüyen bant sistemleridir. Program içerisindeki özel kodla veya operatör tarafından kontrol paneli üzerindeki tuşla çalıştırılabilir. Bazı tezgâh larda talaş konveyörlerinin çalışması zaman röleleri ile sağlanır. Böylece operatörün müdahalesine gerek kalmadan talaşların, konveyör çıkışında bulunan talaş kabına doldurularak ortamdan uzaklaştırılmaları ve tezgâh ta temiz çalışma ortamı sağlanmış olur. j) Takım ölçme tertibatı CNC tezgâh larına isteğe bağlı olarak takım ölçme tertibatı ilave ettirmek mümkündür. Takım ölçme tertibatları sistem olarak benzerlikler gösterseler de tezgâh ların özelliklerine bağlı olarak farklılıklar gösterirler. 3.4.2. Tezgâh Gövdesi Tezgâh gövdeleri tezgâh ın tipine göre farklılıklar göstermekle birlikte genelde banko ve kolonlardan yapılır. Tornalar yalnızca bankolardan frezeler ise yalnızca kolonlardan meydana
gelirler. Tezgâh gövdesi malzemeleri yüksek rijitlikte ancak hafif olmalıdır. Bu nedenle rijitlik/kütle oranı yüksek seçilmelidir. Ayrıca sönümleme özelliği yüksek malzemeler seçilmelidir. En bu özelliklere sahip en uygun malzeme konstrüksiyonu içi boş olan kesitlerdir. Boş kesitler eğilme ve burulma gibi zorlamalarda, kesitteki gerilmelerin dağılımını eşitlemekle beraber eylemsizlik momentini de artırırlar. Ancak bu durum gövde boyutlarında artışa neden olur. Bu nedenle boş kesitli elemanların rijitliğini artırmak için özel şekillendirmeler yapılır. Gövdelerin burulma rijitliği, gövdeyi oluşturan gövdeyi oluşturan kısımların birbirine bağlama şekline bağlıdır. Genelde gövdeler iki yandan ön gerilmeli civatalarla bağlanmakta ve bu durum burulma rijitliğini artırmaktadır. 3.4.3. Yataklar ve Kızaklar Yataklar ve kızak yolları tezgâh ın hareketli elemanlarını desteklemekle beraber, asıl görevleri, destekledikleri kızakların doğrusal yönde hareket etmelerini sağlamaktır. Yataklar ise destekledikleri millerin kendi eksenleri etrafında dönmelerini sağlarlar. Yataklar ve kızaklar da meydana gelen en önemli olay sürtünmedir. Bu elemanlarda sürtünme; aşınma, enerji kaybı ve sıcaklığın yükselmesine neden olur. Bu nedenle yatak ve kızaklarda yağlama son derece önemlidir. 3.4.4. Hareket Elemanları Klasik takım tezgâhlarında arabayı ve tablayı hareket ettirmek için tezgâh ana milleri olarak kare veya trapez kesitli vidalı miller kullanılmaktadır. Fakat bu durumda ana mil vidası ile somun arasında hareket aktarma organlarının genel özelliklerinden kaynaklanan belli bir boşluk bulunmaktadır. Bu boşluğun giderilebilmesi için klasik tezgâhlarda tezgâhların özelliklerine göre operatör tarafından talaş derinliği azaltılır veya artırılır. Bunun yanında vidaların temas eden yüzeyleri arasında sürtünme direnci fazladır. Bu durum zamanla tezgâh ın hassasiyetinin azalmasına neden olmaktadır. CNC tezgâhlarında bu olumsuzluğu gidermek amacıyla hareket aktarma organı olarak bilyalı somunlar kullanılmaktadır. Şekil 2.2. de bilya yatak mili görülmektedir. Kullanılan bilya profiline göre mil üzerine diş profili açılır. Vidalı mil döndüğü zaman bilyalar somun içerisindeki dönüş kanalları yolu ile dolaşmaktadır. Mildeki diş profilleri genellikle yarım yuvarlak yada yay şeklindedir. Ancak yüksek yük taşıma kapasitesi nedeni ile yarım yuvarlak şeklinde olan bilyalı yatak milleri daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Şekil 2.3. Bilyalı yatak mili 3.4.4.1. Bilyalı Somun: CNC tezgâh larında kullanılan bilyalı somunlar prensip olarak eğik bilyalı rulman şeklindedir. Dişler ve dişlerdeki bilyalar arasında yük dağılımı homejendir. Eksenel yük yön değiştirdiğinde temas noktası değişir ve somun mile göre eksenel yönde yer değiştirir. Ve bir miktar boşluk meydana gelir. Boşluğun giderilmesi için iki somun birbirlerine karşı sıkıştırılarak ön-gerilme uygulanabilir. Bu tasarım eksenel rijitliği artırmak için gereklidir. Şekil 2.3. de bilyalı yatak milinde çift somunun kullanılması görülmektedir. Dönel hareketi lineer harekete bilyalı yatak milleri çevirdiklerinden eksenel yük ile tork arasındaki verim oranı yüksektir. Bilyalı millerin tasarımında; yük torkunun ve ataletinin düşük olmasına, iş parçası hassaslığına etki eden milin eksenel burulma ve burkulma rijitliği, hız, sürtünme torku vb. faktörlerin yüksek olmasına dikkat edilir. Şekil. 2.4. Bilyalı yatak milinde çift somun kullanılması
CNC tezgâh larda kayıt ve kızak sistemi klasik tezgâh lardan farklı olarak kaymalı yataklar yerine sürtünme direncini azaltmak amacıyla bilyalı yataklar kullanılarak, silindirik bilyalar kayıt ve kızaklara monte edilerek daha kolay hareket iletimi gerçekleştirilir. 3.5. CNC Tezgâhlarında Tahrik Sistemleri Bilgisayar kontrollü sistemlerde tahrik elamanları genellikle elektrik motorları olmakla birlikte, eloktro mıknatıslar, pnomatik ve hidrolik tahrik elamanları da kullanılmaktadır. Bunlar doğru akım motorları alternatif akım ve adım motorlarıdır. Tahrik sistemlerinin ürettiği sinyaller çoğunlukla anaalog sinyallerdir. Bu analog sinyalleri dijital sinyallere dönüştürmek için interface üniteleri kullanılır. 3.5.1. AC Motorlar AC motorlar endüstride en fazla kullanılan motorlardır. Asenkron motorlar genel olarak stator ve Rotor olmak üzere iki kısımdan yapılmışlardır. STATOR: Asenkron motorun duran kısmıdır.0.4-0.5 veya 0.8 mm kalınlığında silisyumlu saçlardan yapılmıştır. ROTOR: Asenkron motorun dönen kısmına rotor denir. Kısa devreli ve sarılı olmak üzere iki tip rotor vardır. 3 fazlı bir statora üç fazlı alternatif akım uygulandığında sargılardan geçen akımlar dönen manyetik alan meydana getirirler. Dönem alanın devir sayısı alternatif akımın frekansı ile doğru orantılıdır. İki kutuplu bir statorda dönen alanın saniyedeki devir sayısı alternatif akımın frekansına eşittir. AC motorlarda dönüş yönünün değişimi statorda meydana getirilen manyetik alanın dönüş yönünün değişimi ile gerçekleştirilmektedir. AC motorların devir sayıların doğru akım motorlarında olduğu gibi kolayca değiştirilemez. Doğru akım motorlarından en yaygın olarak kullanılan şönt motorunun devir sayısı endüktör devresine seri olarak bağlanan reosta ile çok geniş sınırlar içinde değiştirilebilir. Asenkron motorlarda devir sayısı kademeli ve küçük sınırlar içinde değişebilir.
Asenkron motorlarda döner alanın devir sayısı 60.f 60.f N= -------------- d/d rotor devir sayısı n=-------------(1-s) P p Asenkron motorlarda devir sayısı, (f) şebeke frekansına, (P) çift kutup sayısına ve (S) kayma miktarına bağlıdır. Bu nedenle asenkron motorlarda devir sayısını değiştirmek için stator sargılarının kutup sayılarını, rotorun kaymasını veya şebeke frekansının değiştirilmesi gereklidir. AC ve DC Motorlar Arasındaki Farklar: DC motorlarda yüksek devir sayısına rağmen çoğunlukla tork sabittir. Yüksek tork yeteneği, hız artırımı ve düşük kalkış momenti optimum sistemi için uygun hale getirilmiştir. DC motorlarda devir sayısı değişimi birkaç dev/dk dan maksimum devir sayısına kadar herhangi bir durma ve yavaşlama olmaksızın yapılır. DC motorlar çalışma sırasında parazit sinyaller üretmektedir. AC motorlar daha az bakım gerektirirler ve daha uzun ömürlüdürler. AC motorların frekanslarını değiştirerek devir sayısını değiştirmek mümkündür. AC motorlarda çalışma sırasında elektrik arkı meydana gelmez (DA motorlarda çalışma sırasında kollektör dilimleri ile fırçalar arasında kıvılcımlar oluşmaktadır.) 3.5.2. DC Motorları Doğru akım motoru, doğru akım elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren elektrik makineleridir. Doğru akım, doğru akım dinamoları ile üretildiği gibi, piller veya akümülatörlerle kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren elemanlardan da elde edilir. DC ve AC motorlarda artan giriş gerilimi ile artan hız görülür. B una rağmen herhangi bir artan giriş gerilimi için motorun hız tam olarak tahmin edilemez. Bu nedenle motor hızının ölçülmesi ve bunun parça programında belirtilen gerçek hız ile karşılaştırılması için geri beslemeye ihtiyaç vardır. DC motorlarda devir değişimleri uygulanan farklı gelirim, AC motorlarda ise güç kaynağı frekansının değiştirilmesi sonucu elde edilir. 3.5.3. Adım Motorları Bütün döner elektrik motorları temel olarak bir stator,bir rotor ve sargılardan oluşur. Bir elektrik motoruna enerji verildiği zaman, rotor, güç kesilinceye kadar kesintisiz olarak döner adım
motorunun çalışması bundan farklıdır. Adım motoru çalıştırma devresi bir adım darbesi aldığı zaman, rotoru belli bir açı kadar, yada bir adım kadar hareket ettirir ve bir sonraki adım darbesini alana kadar durur. Dolayısıyla maksimum motor yükünün aşılmaması koşuluyla, milin toplam açısal yer değiştirilmesi, adım açısı ile verilen darbe sayısının çarpımına eşittir. Motordaki adım açısı sabittir. Adım motorlarının çoğunluğundaki adım açısı 0.45 ile 90 arasında değişir. Genellikle takım tezgâh larında kullanılan adım motorlarında adım 1.8 (her dönüşte 200 adım) ile 7.5 derece arasındadır. Her adımdaki konumlama hatası +/-%5tir. Adım motorlarının en yaygın üç tipi, değişken relüktanslı, sabit mıknatıslı ve hibrit motorlarıdır. Şekil. 3.1. de dört fazlı değişken relüktanslı adım motoru, Şekil 3.2 de dört fazlı, iki kutuplu sabit mıknatıslı adım motoru görülmektedir. Adım motorlarının avantajları: 1. Konum ve hız geri besleme bulunmadığı için sürücü sistemi oldukça sabittir. 2. Sistem ucuzdur. 3. Düşük sinyallerde max. Güç elde edilir, Böylece yüklerde hız artırımı kolaylıkla yapılır. 4. Sinyal kesilmesi durumunda rotor anında durur. 5. Enerji kesildiğinde motor manyetik olarak son konumunda durur. 6. Birden fazla adım motoru aynı sinyal tarafından hareket ettirilir. 7. Denetlenmesi kolaydır. Şekil. 3.1. Dört fazlı değişken relüktanslı adım motoru
Şekil 3.2. Dört fazlı, iki kutuplu sabit mıknatıslı adım motoru Adım motorlarının dezavantajları: 1. Adım motorlarının güç çıkışı düşüktür. 2. Küçük kapasiteli tezgâh larda kullanılabilir 3. Sinyal hızı 10000 sinyal/saniye ile sınırlıdır. 3.5.3.1. Adım Motorları ile Açık Döngü Konum Denetimi: Açık döngü, süreç davranışının iyi bilindiği ve bozucu etkiler tarafından bu davranışın pek değişmediği durumlarda uygulanan ucuz ve kolayca uygulanabilen bir denetim stratejisidir. Bu amaçla geliştirilen adım motorları çok fazlı bir statör ve çok dişli bir rotordan meydana gelmiştir. Adım motorlarına akım verilir ve faz değişimi yapılmazsa motor tutma torku uygulanır. Gönderilen darbelerin uygun aralıklarla olması gerekir. Darbe göndermek için bilgisayarda sayısal diferansiyel analiz algoritması kullanılır. Burada ilk önce tek eksende hız profili, sonra ivme profili ve iki veya daha çok eksende adım motoru kontrolü uygulanır. Örnek: Bir CNC tezgâh ın x ekseni, maksimum çalışma frekansı 320 adım/saniye olan bir adım motoru ile sürülmektedir. Eksen tablasının konum çözünürlüğü 0.01 mm / adım olarak verilmiştir.? a) Eğer vidalı mil doğrudan adım motoruna bağlanmış ise m/dak olarak maksimum besleme hızı nedir? b) Eğer adım motorunun çözünürlüğü 250 adım/dak ise vidalı milin adımı nedir? c) Eğer vidalı milin adımı 8.75 mm ise mil ve motor arasındaki dişli oranı nedir? 3.6. Hız Ve Konum Ölçme Yöntemleri: Tahrik elamanlarında kullanılan gerilimlerde değer ve şekil farklılıkları olmasına rağmen hız veya pozisyonların kontrolünde iki farklı metot kullanılır. Analog metod Dijital metod Hız ölçme, motor kontrol sistemlerinde takometre veya enkoderler yardımıyla gerçekleştirilir. Takometreler motorun hızıyla orantılı olarak değişen bir gerilim üretir. Bu değişim önceden bilindiği için istenen hızda buna göre bir gerilim değeriyle temsil edilir. Endüstriyel uygulamalarda bu değer genellikle 0-10 volt arasındaki gerilim değişimi ile motorun hızını 0- maks. hız arasında kontrol etmeyi esas alır. Böyle bir hızın 0 ile maks. değer arasında değişimi
bilgisayardan 0-10 volt arasında gerilim üretilmesiyle gerçekleştirilir. Hız ölçme işlemlerinde encoderden elde edilen sinyal motor hızıyla orantılı olarak değişen frekansta kare dalga şeklinde sinyallerdir. Bu sinyallerden motorun dönüş yönü bilgisi de elde edilebilir. Örneğin bir dönüşte 250 kare dalga üreten bir enkoder 500 d /dk. hızla dönen bir motora bağlı ise encoder den elde edilen kare dalga frekansı 500x250/60=2 083.3 Hz olur. İstenen hız belirli bir frekansta kare dalga kare dalga üretmekle belirlenir. 3.6.1. Konum (Yol) Ölçme Sistemleri Ölçme yöntemleri direkt veya dolaylı, analog veya dijit ve bunların her ikisi de mutlak veya eklemeli şekilde olabilir. Direkt ölçme sisteminde, kızağın aldığı yol kızağa direkt olarak bağlanan bir sezgi elemanı ile ölçülür. Ölçme doğrusal veya döner ölçme sistemleri ile yapılabilir. Doğrusal ölçme sistemlerinde, ölçme elemanı direkt olarak kızağın yan tarafına yerleştirilir. Döner ölçme sisteminde, kızağa bir krameyer mekanizması bağlanır ve ölçme elemanı bu mekanizmanın dişli çarkına yerleştirilir. Dolaylı sistemlerde kızağın konumu, kızağı harekete geçiren vida mekanizmanın ucuna yerleştirilen bir sezgi elemanı ile ölçülür. Analog ölçme sistemi elektrik gelirimi, şiddeti gibi sürekli değişken bilgilerle işlem görür. Dijit ölçme sistemi sayı, vurgu (puls) gibi kademeli olarak değişen bilgilere dayanır. Mutlak sistemlerde kızağın her konumu belirli bir sıfır noktasına göre verilir. Örneğin P1,P2,P3,P4 noktalarının koordinatları, belirtilen sıfır noktasına göre verilir. Bu şekilde bir konumda yapılan hatalar diğer konumları etkilemez. Eklemeli ölçme sistemlerinde kızağın bir konumu daha önceki konuma göre verilir. 3.7. Bilgisayar Denetimi İçin Algılayıcılar: Bir algılayıcı (sensor), fiziksel bir özeliğin hissedilmesi veya ölçülmesi amacı ile işaret (elektrik sinyali) üreten bir cihazdır. Örnek olarak sıcaklık algılayıcıları gibi sıcaklık ile orantılı bir çıktı veren, konum algılayıcıları gibi yer değiştirmeyi ölçen cihazlar verilebilir. Elektronikteki gelişmeler ile algılayıcıların bir denetim bilgisayarına doğrudan bağlana bilmesi mümkün olmaktadır. Tezgâh lar, makineler ve süreçlerde, konum, hız, ivme, kuvvet, tork, sıcaklık gibi büyüklüklerin ölçülerek, geri besleme ile bu değişkenlerin denetlenmesi mümkün olmaktadır. Algılayıcılar, çoğu kez transducer olarak da anılırlar, yani bir fiziksel büyüklüğü, örneğin elektrik gibi başka bir büyüklüğe dönüştürürler.
Kabaca algılayıcılar, analog ve sayısal olarak iki grupta toplanırlar. Sayısal algılayıcılar (dijital sensor) bir denetim bilgisayarına doğrudan bağlanabilecekleri mantıksal seviyeli çıktı üretirler. Bu nedenle algılayıcılarda sayısal bir çıktı elde edebilmek için bir ön-işleme ihtiyaç vardır. Analog algılayıcılar ise ölçülen büyüklük ile orantılı voltaj üretirler. Analog algılayıcıları bir denetim bilgisayarına bağlanmak için analog-sayısal dönüştürücüye (ADC) ihtiyaç vardır. Belirli bir denetim uygulanmasında kullanılacak bir algılayıcının seçimi diğer bir çok faktör arasında, ölçülecek fiziksel büyüklüğe, algılayıcının fiyatına, kesinlik ve performans özelliklerine bağlıdır. Aşağıda böyle bir seçime etkili olan etkenler verilmiştir. a) Kesinlik: Bir algılayıcının kesinliği, ölçülen değişkenin gerçek değeri ile, algılayıcının çıktısı arasındaki fark olarak tanımlana bilir. Çoğu kez ölçülen değişken ile ölçümden beklenen değer arasındaki hata olarak ifade edilir. Standart sapması () olan hata dağılımı için kesinlik I veya I3 yada bazı algılayıcılarda da ölçülen değişkenin yüzdesi olarak verilir. b)çözünürlük: Çözünürlük; algılayıcının ölçülen değişkendeki olabilecek en küçük değişikliği, aynı şekilde bir değişiklikle cevap verebildiği değişken değerdir. c) Tekrar edebilirlik: Tekrar edebilirlik, ölçülen değişkenin bir değerinin, tekrarlanan ölçümler arasında gösterdiği değişiklik miktarıdır. Örneğin bir takım tezgâh ı eksenindeki konum algılayıcının tezgâh hareketinde hep aynı noktaya getirilmesinde ortaya çıkan sapmalar bunu açıklar. d) Menzil: Menzil, ölçülen değişken için ölçümlerin yapılabileceği en alt ve en üst değerler olarak tanımlanabilir. Örneğin bir açısal konum algılayıcının bir tam devir yani 0-360 ile hareketi sınırlanmış olabilir. e) Dinamik cevap:
Dinamik cevap, ölçülen değişkenin sahip olduğu maximum sinuzoidal frekans da ki bir değişkenlik ile ölçülen değişken ve ölçüm arasındaki uyumun sağlanabilmesidir. Dinamik cevap genelde algılayıcının elektriksel ve mekanik karakteristikleri ile sınırlıdır. Algılayıcının frekans cevabında, 3dB azalmanın olduğu frekans kadar bant genişliği ile ifade edilir. 3.8. CNC Tezgâhlarında Bakım Makineden yüksek performans elde etmek için bulunduğu ortam sıcaklığı, toz, titreşim, vb. etkilere dikkat etmek gereklidir. CNC tezgâh larında bulunan elektronik devre elemanları için titiz kullanım ve uygun çalışma ortamları gereklidir. Ayrıca CNC sistemlerinin pahalı olması nedeniyle meydana gelebilecek arızaların anında tespit edilip giderilmesidir. Aksi halde arızalar büyük boyutlara ulaştığında giderilmeleri çok zor olacak ve bu durum üretimde aksamalara neden olacaktır. Bununla birlikte teknolojideki gelişmelere paralel olarak bakım ve onarımlarla ilgili bazı kolaylıklar da sağlanmıştır. Tezgâh ta meydana gelebilecek herhangi bir arıza (motorun aşırı yüklenmesi, yağlama yetersizliği, filtrelerin tıkanması, aşırı ısınmalar vb.) anında tezgâh kontrol panelinde sinyal yada mesaj olarak görülür. Tezgâh larda meydana gelen arızaların belirlenmesinde hata teşhisi (fault diagnosis) yöntemi uygulanır. Bu teşhiste tezgâh kontrol ünitesinin yönelteceği sorulara operatörün tezgâh ın durumu ile ilgili vereceği cevaplara göre arıza, kontrol ünitesi tarafından belirlenir. Genelde CNC tezgâh larında oluşan arızalar; toz, aşırı yağ, rutubet ve ısı gibi nedenlerden kaynaklanır. Ayrıca tezgâh ın çalışması sırasında oluşan titreşimlerden dolayı devre elemanlarının bağlantı yerlerinde gevşemeler olabilir. Bağlantıların kontrol edilmesi, bu tip arızaların giderilmesi için çoğu kez yeterlidir. Bunların dışında konum ölçme sistemlerinin hassas yüzeyleri yağlanmış yada tozlanmış olabilir. Bu nedenle mekanik çarpma, kırma, yanma, vb. arızaların dışındakiler basit önlemlerle giderilebilir. CNC Tezgâh larının bulunduğu ortamlar yukarıda belirtilen nedenlerle son derece önemlidir. Atölye temizliğine çok dikkat edilmelidir. Ayrıca tezgâh eksen hareket bölgeleri temiz ve yağlanmış olmalıdır. Tezgâh larda iki tip bakım yapılır. 3.8.1. Planlı Bakım CNC tezgâh larında planlı bakım günlük, haftalık, aylık, altı aylık ve yıllık olarak yapılır. Günlük Bakım: Her iş günü bitiminde tezgâh enerji butonları sıralı sisteme uygun olarak kapatılmalı, tezgâh ta birikmiş talaşlar temizlenmeli, kızaklar koruyucu yağ ile yağlanmalıdır. Bunlara ilaveten tezgâh operatörü her gün tezgâh ı çalıştırmaya başlamadan önce yağ seviyesini
kontrol etmeli, gösterge paneli ve elektrik panosunun temizliği, ses ve titreşim olup olmadığı, kontrol panosu ekranında uyarı mesajı olup olmadığını kontrol etmelidir. Haftalık Bakım: Bu tür bakımlarda kısa test programları çalıştırılır. Tezgâh devir sayıları ve ilerleme hızları en az ve en yüksek değerlerde test edilir. Tezgâh ve çevre ekipmanları kontrol edilir. Elde edilen veriler not edilir. Aylık Bakım: Bir iş parçası programı talaş kaldırmadan çalıştırılarak test edilir ve eksen hareketleri gözlemlenir. Gerekli yerlerde yağlama işlemi yapılır. Bütün devre bağlantılarının uygun şekilde olup olmadıkları kontrol edilir. Ölçme sistemlerinin temizliği yapılır. Altı Aylık Bakım: Birbirleriyle karşılıklı bağımlılığı olan hız, voltaj ve bunları izleyen hatalar ölçülür. Elde edilen veriler ilk montajda ölçülen değerlerle karşılaştırılır. Hava ve yağ filtreleri vb. elemanların kontrolü yapılır. Temizlenir ve gerekli olanlar değiştirilir. Yıllık Bakım: CNC tezgâh ı sistemlerindeki her bir devre elemanının performans durumuna bakılır. Temas noktalarının temizliği gözden geçirilir. Kapılar ve sızdırmazlık elemanları, bağlantı vidaları kontrol edilir. Tezgâh konsolu uygun sert olmayan fırçalarla temizlenir. Güç kaynağı voltaj çıkış değerleri kontrol edilir. Bir parça programı test edilerek tüm fonksiyonları gözlemlenir. 3.8.2. Koruyucu Bakım CNC tezgâh larında koruyucu bakımın üç ana fonksiyonu; temizleme, yağlama ve kontrol dur. Koruyucu bakım konusunda aşağıda belirtilen konulara titizlikle uyulmalıdır; Devre elemanlarının ayarları ile gereksiz yere oynanmamalıdır. Tezgâh kontrol panosunda görülen her türlü uyarı ve sinyallere uygun davranılmalıdır. Gerekli kısımlar yeterli miktarda yağlanmalıdır. Yapılan testler, bakım klavuzunda belirtilen koşullara uygun olmalıdır. Bozulan parçalar tamir edilmemeli yenisi ile değiştirilmelidir. En sık yapılan bakım işlemi kullanım süreleri dolduğunda yağların değiştirilmesi, eksilen yağların tamamlanması ve filtrelerin temizlenmesi yada değiştirilmesidir. Yağlama seviye göstergelerinde bulunan seviye çizgileri kesinlikle aşılmamalıdır. Yağlamada dikkat edilecek bir diğer nokta da aşırı yağlamadan kaçınmaktır. CNC tezgâh larında aşırı yağlama hassas elektronik devre elemanlarının dış yüzeylerinin yağla kaplanmasına neden olmakta ve bu durum elektronik devrelerin çalışmasını olumsuz yönde etkilemektedir. CNC tezgâh larında en sık karşılaşılan arızalar ve bulundukları bölgeler şunlardır: Takım tezgâh ı eksen sürücüleri Hidrolik ve pnomatik elemanlar Kontrol devreleri Ölçme ve transfer sistemleri Sayısal veri işleyiciler Logic bağlantılar Giriş/Çıkış (input/output) üniteleri
Ayrıca tezgâh ın diğer makineler tarafından meydana getirilen titreşimlerden ve yüksek frekanslı sinyaller üreten makine ve cihazlardan korunmalıdır. Bu tür makinelerden özellikle ark kaynak makineleri, direnç kaynak makineleri, yüksek frekanslı kurutma makineleri, malzeme ısıl işlem ergitme ve sertleştirme cihazları ile aynı ortamda çalıştırılmamalı ve enerji iletim hatları ayrı olmalıdır. Bakım yapacak elemanların bu alanda uzman ve aşağıda belirtilen niteliklere sahip olmaları gereklidir. Elektronik alanında yeterli teknik ve pratik bilgiye sahip olmaları Sayısal elektronik bilgisi olmalı Ölçme ve test cihazlarını kullanabilme Bilgisayar donanım ve yazılım bilgisi olmalı Mesleki tecrübeye sahip olmalıdır. 3.9. CNC Tezgâh ları İçin İdeal Çalışma Ortamı Ve Koşulları: CNC tezgâh larının bulunduğu ortamların belirli koşullarda olması gerekmektedir. Tezgâh üretici firmalar tarafından önerilen ideal çalışma koşulları; Tezgâh kontrol üniteleri ısı, ışık, nem, vibrasyon ve voltaj değişimlerinden çok fazla etkilenmektedir. Bu hususlara dikkat edilmelidir. Çalışma ortam sıcaklığı ve nem oranı tezgâh imalatçısı firmanın önerdiği değerler arasında olmalıdır. Kabul edilebilir voltaj değişimleri +%10, -%10 olmalıdır. Voltaj düşmeleri en fazla 20 ms olmalıdır. 3.10. CNC Tezgâh larının Seçimi CNC tezgâh larının özelliklerinin çok farklı olması nedeniyle uygun bir CNC tezgâh ı seçimi için göz önünde bulundurulması gereken hususlar şunlardır. 1. Tezgâh ta üretilmesi düşünülen parçaların çeşitliliği, üretilecek parça sayıları, istenilen hassasiyet ve üretim zamanı 2. CNC tezgâh larının özellikleri ve kapasiteleri 3. CNC tezgâh ının kalitesi ve bu kalitenin devamlılık süresi 4. Tezgâh ın teknolojik ömrünün uzun olması ve ileri teknoloji içermesi 5. Üretici firmanın satış sonrası sağladığı eğitim, arıza ve bakım servisi desteği ve yedek parça desteği 6. Tezgâh ta üretilmesi planlanan parçaların maliyet analizi yatırım maliyetlerinin karşılaştırılması