12 Mart 2010 Cuma

1. PNOMATİK DEVRELİ İŞ
MAKİNELERİNİN BAKIMINI YAPMA
1.1. Pnomatiğin Endüstrideki Yeri ve Önemi
Günümüzde modern fabrika ve tesisler inşa edilirken elektrik, su, kanalizasyon gibi
tesisatların yanı sıra basınçlı hava tesisatlarının yapımı da kaçınılmaz olmaktadır.
Bilindiği üzere doğrusal, dairesel, açısal hareketlerin karmaşık ve pahalı mekanik
dizayn yerine, pnomatik ekipmanlarla gerçekleştirilmesi, dizayn kolaylığı ve sistem maliyeti
açısından çok avantajlıdır.
1.2. Pnomatiğin Temel Prensipleri
Çevremizi saran ve atmosferi dolduran havanın içinde çeşitli gazlar değişik oranlarda
bulunmaktadır. Havadaki azot miktarı %78 oksijen oranı %21 civarındadır. Basınç, hacim ve
sıcaklık kavramları pnomatikte temel değişkenlerdir. Temel prensipleri açıklayan bazı
kanunlar vardır. Bunlar:
ÖĞRENME FAALİYETİ-1
AMAÇ
ARAŞTIRMA
4
1.2.1. Boyle Mariotte Kanunu
Boyle-Mariotte kanununa göre kapalı bir kap içinde ve sabit bir sıcaklıkta bulunan
belirli bir miktardaki gazın mutlak basıncı hacmi ile ters orantılıdır. Başka bir deyişle kapalı
bir kaptaki gazın sıcaklığının değişmediğini kabul etmek koşuluyla değişen basınç ve hacim
durumlarında hacminin ve basıncının çarpımı sabittir. Burada
P1.V1=P2.V2=P3.V3=………=Pn.Vn dir.
Şekil 1.1: Boyle-Mariotte Kanunu’nun pratik uygulanışı
Örnek:Bir atmosfer basıncında 7 m3 hacimli bir kapta bulunan gaz kütlesi sıcaklığı
sabit kalacak şekilde sıkıştırılarak hacmi 1 m3 e düşürülmektedir.
Buna göre basınçtaki artış miktarını hesaplayınız.
Verilenler İstenen
P1=1 Atm P2=?
V1=7 m3
V2=1 m3
Çözüm
P1.V1=P2.V2 1.7=P2.1 P2=7 Atm.
1.2.2. Gay-Lussac Kanunu
Cinsi, sıcaklığı ve basıncı ne olursa olsun her türlü gaz, basıncı sabit kalmak şartıyla
eşit miktarda ısıtılınca aynı oranda genleşir.
Şekil 1.2: Gay-Lussac Kanunu
V2=V1+(V1/273).(T2-T1)
T1=İlk Sıcaklık (Kelvin Derece- OK)
T2=Son Sıcaklık (Kelvin Derece- OK)
V1=İlk hacim (m3)
V2=Son hacim (m3)
Not=0 OC=273 OK’dir
Örnek:1 m3 hacmindeki hava 300 0K sıcaklıktan 360 0K sıcaklığa kadar ısıtılmıştır.
Basınç sabit olduğuna göre son sıcaklıktaki hacmi hesaplayınız.
Verilenler İstenen
T1=300 OK=27 OC V2=?
T2=360 OK =87 OC
V1=1 m3
Çözüm:
V2=V1+(V1/273).(T2-T1)
V2=1+(1/273).(360–300)=1.22 m3
Havanın genleşme miktarı=V2-V1=1.22–1=0.22 m3’tür.
1.3. Pnomatik Sistemler
Basınçlı havayı elde edip kullanıcılara kadar ulaştıran sistemlere pnomatik sistem adı
verilir. Basınçlı havanın özelliklerinden dolayı, pnomatik sistemlerin avantajları ve
dezavantajları vardır. Şekil 1.3’teki pnomatik sistemde, doğrusal hareket üretebilmek için
kullanılan devre elemanları görülmektedir. 1 nu lu elektrik motoru, 2 nu lu kompresörü
çalıştırmakta ve elde edilen basınçlı hava 3 nu lu hava tankında depolanmaktadır. Hava
tankından alınan hava, 4 nu lu giriş filtresi tarafından filtre edilir. 5 nu lu kurutucuya gelen
hava, burada nemi alındıktan sonra tekrar filtre edilerek, sisteme gönderilir. Basınçlı havanın
kullanıcılara gönderilmeden önce istenilen çalışma şartlarına hazırlanması gerekir. Buamaçla hava şartlandırıcıdan (filtre, regülatör, yağlayıcı) geçirilmelidir. 7 nu lu şartlandırıcı
ünitesinde, hava içindeki yağ artıkları ve diğer yabancı maddeleri ayrıştırmak için filtre
kullanılır. Hava basıncı istenilen değere ayarlandıktan sonra, devre elemanlarının hareketli
kısımlarındaki sürtünmeyi azaltmak ve hareketi kolaylaştırmak için yağlanması gerekir. Bu
amaçla basınçlı hava, yağlayıcıdan geçerken içine yağ damlatılarak yağlanır. İstenilen
çalışma şartlarına hazırlanan hava, 8 nu lu yön kontrol valfinden geçirilerek, 9 nu lu tek etkili
silindirde doğrusal hareket elde edilir. Silindir içinde işini bitiren hava, 8 nu lu yön kontrol
valfi kullanılarak, 10 nu lu susturucudan gürültüsü azaltılarak atmosfere bırakılır.
Şekil 1.3 Bir pnomatik sistem ve elemanları
1-Elektrik motoru 6-Kurutucu çıkış filtresi
2-Kompresör 7-Şartlandırıcı Ünite (filtre, regülatör, yağlayıcı)
3-Hava tankı 8-Yön kontrol valfi
4-Kurutucu giriş filtresi 9-Tek etkili silindir
5-Kurutucu 10-Susturucu
1.3.1. Pnomatik Sistemler ve Üstünlükleri
􀂾 Hava kolayca ve her yerde sınırsız ölçüde bulunabilir.
􀂾 Sürtünme kayıpları azdır uzak mesafelere taşınabilir.
􀂾 Basınçlı hava kullanılan ortamlar temizdir. Sistemde olabilecek sızıntı çevreyi
kirletmez. (Kimya, kâğıt tekstil gıda vb. sanayinde rahatlıkla kullanılabilir.)
􀂾 Elemanlarının yapıları basit ve ucuzdur.
􀂾 Montajı ve bakımı kolaydır.
􀂾 Basınçlı havanın yanma ve patlama tehlikesi yoktur.
􀂾 Havanın sıcaklığa karşı duyarlılığı azdır. Hız ayarları sıcaklıkla değişmez.
􀂾 Basınçlı hava gerektiğinde kullanılmak üzere depo edilebilir.
􀂾 Yüksek çalışma hızları elde edilebilir. Piston hızı 1–3 m/s’ye ulaşabilir.
1.3.2. Hidrolik-Pnomatik Sistemlerin Karşılaştırılması
􀂾 Hidrolik yağlar sıkıştırılamaz kabul edilir. Ancak yüksek basınçlarda (350 bar)
çok az sıkışma olabilir. Pnomatikte ise çalışma yönüne ters bir kuvvet
uygulandığında, hava sıkıştırılabilir.
􀂾 Pnomatikte sıcaklığın artması, yanma ve patlama tehlikesi oluşturmadığı gibi,
hızlarda da değişme olmaz. Hidrolikte ise, yağın yanıcı olması, yanma tehlikesi
7
oluşturur. Sıcaklık artınca sızıntılar artar. Bu nedenle hidrolik sistemlerde yağ
sıcaklığının 50 OC’yi geçmesi istenmez.
􀂾 Hidrolik sistemde kullanılan akışkan, çalışma elemanlarını aynı zamanda
yağlar. Pnomatikte ise, ayrıca yağlama işlemi yapmak gerekir.
􀂾 Hidrolik sistemlerde basınç düşümünde, ısı enerjisi açığa çıkar. Pnomatikte ise
böyle bir tehlike yoktur.
􀂾 Pnomatikte büyük kuvvetlerin elde edilmesi zor ve ekonomik değildir.
Hidrolikte ise büyük kuvvetler rahatlıkla elde edilir.
􀂾 Pnomatik elemanların çalışma hızları yüksektir. Hidrolikte ise çalışma hızları
daha düşüktür.
1.4. Pnomatik Devre
Pnomatik enerjiyi mekanik enerjiye (doğrusal, dairesel, açısal hareket) dönüştüren
sistemlere “pnomatik devre” denir. Pnomatik enerjinin, mekanik enerjiye dönüştürülmesi
esnasında, havanın uygun şartlarda hazırlanmasını, basıncını, debisini ve yönünü kontrol
eden elemanlara “pnomatik devre elemanları” adı verilir.
1.4.1. Pnomatik Devrenin Ana Kısımları
1.4.1.1. Kompresör ve Sembolü
Atmosferden emdiği havayı sıkıştırarak, basınçlı hale getiren devre elemanlarına
kompresör denir. Sıkıştırılan akışkan, hava olabileceği gibi, azot hidrojen, karbondioksit gibi
gazlar da olabilir. Kompresörler; basınçlı hava üretim sisteminin ana ünitesidir. Dönme
hareketi genelde bir elektrik motorundan alınır. Taşınabilir sistemlerde ise dönme hareketi
bir dizel ya da benzinli motordan alınır.
Kompresörlerin kapasitesi debi (lt/dak, m3/dak.) ve çıkış basıncı (bar) cinsinden
belirtilir. Bu iki etken, kompresör seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli unsurlardır.
Kompresörlerin debileri 50.000 m3/dak’ya, basınçları da 1000 bar’a kadar olabilir.
Kompresörler soğutma sistemlerine göre, su ve hava soğutmalı, ürettikleri havanın
temizliği açısından, yağlı ve yağsız olarak gruplandırılır. Buna göre kompresör çeşitleri
şöyle sıralanabilir.
1.4.1.2. Basınçlı Havanın Hazırlanması (Şartlandırıcı) ve Sembolü
Filtre, basınç ayarlayıcı ve yağlayıcıdan oluşan basınçlı havayı istenilen çalışma
şartlarına hazırlayan pnomatik devre elemanlarıdır. Şartlandırıcılar doğrudan kontrol
sistemlerine bağlanır.

Şekil 1.4: Şartlandırıcı ünitesi
1.4.1.2.1. Havanın Nem Miktarının Ayarlanması
Hava içerisinde bulunan nem, zaman zaman yoğunlaşarak su haline dönüşür.
Yoğunlaşan su pnomatik sistemlerin sık sık arızalanmasına, çalışma ömürlerinin azalmasına,
bakım ve onarım masraflarının önemli oranda artmasına yol açar. Bu nedenle hava
içerisindeki nem, soğutarak, kimyasal ve fiziksel olmak üzere üç değişik yöntemle kurutulur.
1.4.1.3. Manometrenin Ğörevi ve Sembolü
Atmosferik basınçtan yüksek basınç değerlerini ölçen ve ölçülen bu değerleri gösteren
ölçü aletleridir. Yapılarına göre çeşitleri vardır.
1.4.1.4. Susturucunun Görevi ve Sembolü
Pnomatik sistemde işini bitiren hava atmosfere bırakılırken, rahatsız edici bir ses
çıkartır. Bu sesi önlemek amacıyla kullanılan devre elemanlarına susturucu denir.
1.4.1.5. Basınç Anahtarının Görevi ve Sembolü
Pnomatik sinyalleri elektrik sinyaline dönüştürmeye yarayan elemanlardır. Bu
elemanlara sinyal dönüştürücü adı verilir.
1.4.1.6. Boruların Görevi ve Sembolü
Hava kazanlarından çıkan basınçlı akışkanı kontrol ve yönlendirme elemanlarından
geçirerek iş elemanlarına götüren, gerektiğinde geri dönüşünü sağlayan genellikle metal
alaşımlarından ve plastik esaslı malzemelerden imal edilen, dairesel yapılı akışkan iletim
elemanlarıdır. Borular, birbirine ve diğer elemanlara rakorlarla bağlanırlar.
1.4.1.7. Silindirler ve Sembolü
Pnomatik enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürerek, doğrusal hareket veya açısal hareket
elde eder. Doğrusal hareketlendirici olarak da adlandırılırlar. Piston yüzeyine etkiyen hava
basıncı, pistonu hareket ettirerek bir kuvvet üretir.
Pnomatik silindirler istisnalar dışında 1,5-3 m/s arasındaki hızlarda çalışır. Çalışma
hızları yüksektir. 1 mm ile 2000 mm (Milsiz silindirlerde strok 15 m uzunluğa kadar
olabilir.) arasında strok, 5000 kg’a kadar kuvvetler elde edilebilir.
10
1.4.1.7.1. Silindir Çeşitleri
􀂾 Tek Etkili Silindirler
Tek yönde iş gören silindirlerdir. Piston hareketi tek tarafa doğru basınçlı hava ile
yapılır. Geri dönüş ise ağırlık, yay vb. bir dış kuvvetle sağlanır. Sıkma ve bağlama
işlemlerinde en çok kullanılan silindir çeşididir.
Şekil 1.5: Tek etkili silindir ve sembolü
􀂾 Çift Etkili Silindir
İki yönden iş gören silindirlerdir. Piston kolunun her iki yöne hareketi basınçlı hava ile
sağlanır. Pnomatikte en çok kullanılan silindir çeşididir.
Şekil 1.6: Çift etkili silindir ve sembolü
􀂾 Tandem Silindirler
Büyük itme kuvvetlerinin gerektiği, fakat yer sorununun olduğu yerlerde kullanılır.
Birden fazla silindirin birleşmesiyle yapılır.
Şekil 1.7: Tandem silindir ve sembolü
11
􀂾 Teleskobik Silindirler
Büyük strokların gerektiği, fakat yer probleminin olduğu durumlarda kullanılır. Fazla
yer kaplamaz. Genelde hidrolik sistemlerde kullanılırlar.
􀂾 Döner Silindirler
Açısal (salınım) hareket üretmek amacıyla kullanılır. Yapılan tasarımlara göre 90,
180, 270 veya 360 dereceye kadar açısal hareket elde edilebilir. Dişli ve kanatlı olmak üzere
iki çeşittir.
Şekil 1.8: Döner silindir ve sembolü
1.4.1.7.2. Silindir Elemanları
Şekil 1.9: Çift etkili silindir ve elemanları
􀂾 Silindir Gömleği
Genellikle kaplanmış pirinç ve çelikten yapılır. Silindir gömleğinin içi ömrünü
uzatmak için kaplanır. Bazı uygulamalarda alüminyum veya plastikten yapılanları kullanılır.
12
􀂾 Piston
Farklı malzemelerden yapılsa da genelde dökme demirdir. Pistonlar iki parçalı
olabileceği gibi yekpare de olabilirler. İki parçalı pistonlarda piston keçesinin takılması daha
kolaydır. Piston kolunun takıldığı yerde sızdırmazlığı sağlamak için genelde burç ya da ORİNG
kullanılır.
􀂾 Piston Kolu
Tornalanmış, taşlanmış ve parlatılmış yüksek mukavemetli çeliklerden yapılır.
Aşınmayı ve korozyonu önlemek amacıyla sert kromla kaplanır. Piston kolları pistonlara
farklı şekillerde takılır. Bağlantı şekilleri pimli veya vidalı olabilir.
􀂾 Sızdırmazlık Elemanı
Pnomatik silindirlerde kullanılan keçeler kauçuk ve poliüretandan yapılır. Keçelerin
çoğu 80-90 C° sıcaklığa kadar dayanabilir. Yüksek sıcaklıklarda özel keçeler kullanılmalıdır.
Keçelerin montajı çok dikkatli yapılmalı, montaj esnasında keçeye zarar verilmemelidir.
1.4.1.7.3. Silindirlerde Kuvvet İletimi
Pnomatik silindirlerde oluşan kuvvet, piston itme kuvveti olarak adlandırılır. Bu
kuvvet piston çapı, çalışma basıncı ve sürtünme direncine bağlıdır.
Şekil 1.10: Çift etkili silindirin içeri dışarı hareketi
F=P.A.η
F=Piston kuvveti………….kgf
P=Hava basıncı ………….. kg/cm2
A=Alan…………………….cm2
η = Silindirin verimi
D=Piston çapı……………..cm
d=Piston kolu çapı……….. cm
Örnek: Bir çift etkili silindirde pistonçapı 120 mm, piston kolu çapı 40 mm, çalışma
basıncı 6 bar, silindir verimi %90 olduğuna göre, pistonun her iki yöndeki itme kuvvetini
hesaplayınız. (1 bar=1 kg/cm2 alınız).
13
Çözüm:
1.4.1.7.4. Silindirlerde Yastıklama
Piston hızlarının fazla olduğu durumlarda ya da ağır yükleri hareket ettirirken, piston
kurs sonlarında hızla çarpar. Çarpma sonucu silindir zarar gördüğü gibi, darbe ve titreşim
oluşturarak diğer devre elemanlarının zarar görmesine yol açar. Darbenin sönümlenmesi için
yastıklama işlemi yapılır.
Şekil 1.11: Yastıklama işlemi ve yastıklı silindir sembolü
1 nu lu yastıklama muylusu, 2 nu lu yastıklama burcu içine girdiği anda silindir içinde
kalan hava, 4 nu lu ayarlı kesitten geçerek dışarı çıkmak isteyecektir. Silindiri kolay terk
edemeyen hava, piston hızını düşürerek yastıklama işleminin oluşmasını sağlar. 4 nu lu kesit
büyütülüp, küçültülerek yastıklama oranı ayarlanabilir.
14
Pistonu diğer yöne hareket ettirmek istediğimizde, 3 nu lu kesitten gönderilen hava 5
nu lu çek valfi açıp, silindirin içine girer. Böylece piston hızla hareket ettirilir.
1.4.1.8. Pnomatik Motorlar ve Sembolü
Basınç enerjisini mekanik enerjiye (dönme hareketi) dönüştüren devre elemanlarıdır.
Çalışma prensipleri kompresörün tam tersidir. Kompresör elektrik enerjisini önce mekanik
enerjiye mekanik enerjiyi de basınç enerjisine dönüştürür. Motor ise bu basınç enerjisiyle
mekanik enerji üretir.
1.4.1.8.1. Pnomatik Motorların Çeşitleri ve Önemi
Önemi: Günümüz sanayi koşullarında karmaşık iş yapıları gereği farklı nitelik ve
biçimlerde harekete ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaçlara cevap vermesi bakımından
pnomatik motorlar üstünlüklerinden dolayı büyük önem taşırlar bu üstünlükler şunlardır:
􀂾 Devir sayıları çok yüksektir.
􀂾 Hız ayarı sınırsızdır.
􀂾 Dönüş yönü, hareket devam ederken değiştirilebilir.
􀂾 Bakımları kolaydır.
􀂾 Her türlü ortamda rahatlıkla kullanılabilir.
􀂾 Fazla yüklendiklerinde yavaşlar ya da durur.
􀂾 Boyutları küçük ve hafiftir.
􀂾 Devre elemanları ucuzdur.
􀂾 Değişik konumlarda çalışabilir.
Pnomatik motorların çeşitleri şunlardır:
􀂾 Pistonlu Motorlar
Belirli sayıdaki pistona basınçlı havanın kazandırdığı doğrusal hareketi, dairesel
harekete dönüştürülmesi prensibine göre çalışır. Radyal ve eksenel olmak üzere ikiye ayrılır.
• Radyal Pistonlu Motor
Pistonlar hareket miline dik yerleştirilmiştir. Yüksek döndürme momenti istenen
yerlerde kullanılır. Devir sayıları çok yüksek değildir. Silindir sayısı arttıkça daha düzenli
çalışır. Devir sayıları 1000-1500 dev/dak’dır.
15
Şekil 1.12: Radyal pistonlu hava motoru
• Eksenel Pistonlu Motorlar
Pistonlar hareket miline yerleştirilmiştir. Dönme hareketi pistonlar tarafından eğik bir
plaka vasıtasıyla oluşturulur. Piston sayısı 5 ya da daha fazladır (tek sayıda). Yükteki devir
sayıları 2500-3000 dev/dak’dır. Güç aralığı 1,5-20 kw’tır.
􀂾 Paletli Motorlar
Yapıları basit ve hafiftir. En çok kullanılan pnomatik motor çeşididir. Rotor adı
verilen dönen kısım, paletlere yataklık yapmaktadır (şekil 1.13). Rotor gövde (stator) içine
eksantrik olarak yerleştirilmiştir. Bu eksantriklikten dolayı bir tarafta hacim genişlemesi,
diğer tarafta ise hacim daralması olur. İçeri giren basınçlı hava, rotoru hacim genişlemesi
yönünde döndürerek dışarı atılır. Dönüş yönü değiştirilmek istenirse, hava diğer girişe
gönderilir.
Devir sayıları boşta 50.000 dev/dak’ya kadar çıkabilir. Yükte ise bu değer yarı yarıya
azalır. Güçleri 0,1-17 kw arasındadır.
16
Şekil 1.13: Paletli hava motoru
􀂾 Dişli Motorlar
Birbirine hareket veren iki dişliden oluşmuştur. Düz, helisel, V-dişli (çavuş dişli) çark
kullanılır. 45 kw gibi yüksek güçte motordur. Genelde, yüksek döndürme momentinin
gerektiği yerlerde kullanılır.
Şekil 1.14: Dişli hava motoru
17
􀂾 Türbin Tip Hava Motoru
Fazla güç istenmeyen yüksek devirli çalışmalarda kullanılırlar. Pnomatik sistemlerde
pek kullanılmazlar. Dönme hızları 350.000 dev/dak’ya kadar çıkabilir. Havadaki kinetik
enerjiden (yüksek akış hızı) yararlanılarak güç elde edilir.
1.4.1.9. Valfler ve Sembolü
Bir kompresör ya da vakum pompası tarafından üretilen ya da bir kapta depolanmış
olan basınçlı havanın akışını boşaltma-durdurma, yön kontörlü ve basınç kontrolünü
sağlayan devre elemanlarına valf denir.
1.4.1.9.1. Valf Çeşitleri
􀂾 Akış Kontrol Valfleri
• Çek Valf
Basınçlı havanın tek yönde akışına müsaade eder. Diğer yöndeki akışa kapalıdır. Geri
döndürmez valf veya tek yöne geçişli valf olarak da adlandırılır. Bilyeli ve konik kapamalı
tipleri çok kullanılır. Sağ taraftan gelen akışa izin vermez sol taraftan gelen akışa izin verir.
Şekil 1.15: Çek valf ve sembolü
• Ayarlanabilir Akış Kontrol Valfi
Akış miktarını (debiyi) ayarlamaya yarayan valftir. Kısma etkisi her iki yönde aynıdır.
Silindir motor hızlarını ayarlamada kullanılır. Bir ayar vidası yardımıyla hava geçiş kesitinin
ayarlanması prensibine göre çalışır (şekil 1.16). Bu tür valflere kısma valfleri de denir.
18
Şekil 1.16: Ayarlanabilen akış kontrol valfi
Şekil 1.17a: Ayarlanabilen akış kontrol valfi kullanarak çift etkili silindirin hareketi
b Pnomatik motorun hızının ayarlanması
• Çek valfli Ayarlanabilen Akış Kontrol Valfi
Çek valf ve akış kontrol valfinin birleşmesinden oluşmuştur. Bir yöndeki akışı kısar.
Diğer yöndeki akışın rahat geçmesini sağlar (şekil 1.18). Ölü zaman diye nitelendirilen
silindirlerin geri dönüş zamanını kısaltır.
19
Şekil 1.18: Çek valfli akış kontrol valfi
Şekil 1.19 a:Çek valfi ayarlanabilen akış kontrol valfinin tek etkili silindirde kullanılması
b: Çek valfi ayarlanabilen akış kontrol valfinin çift etkili silindirde kullanılarak
pistonun geri geliş süresinin kısaltılması
c: Çift etkili silindirin yol-zaman diyagramı
􀂾 Basınç Kontrol Valfleri
Hidroliğin aksine pnomatik sistemlerde basınç kontrol valfleri pek kullanılmaz.
Çeşitleri şunlardır.
• Basınç Sıralama Valfleri
Normalde kapalı valftir. Basınç belirli bir değere yükseldiğinde açılarak, havanın
istenilen yere gönderilmesini sağlar. Basınç düştüğünde, yay kapama elemanını iterek geçişi
kapatır.
20
Şekil 1.20: Basınç sıralama valfi ve sembolü
• Kapama Valfi
Basınçlı havanın geçip geçmemesini sağlar. Açık ve kapalı olmak üzere iki konumu
vardır. Hava geçişi istendiğinde açılır. Hava geçişi istenmiyorsa kapatılır.
Şekil 1.21:Kapama valfi ve sembolleri
􀂾 Yön Kontrol Valfleri
Pnomatik devrelerde akışkanın, ne zaman, hangi yolu izlemesi gerektiğini belirleyen
valflerdir. İstenildiğinde akış yolunu değiştirirler; istenildiğinde akış yolunu açıp kapatırlar.
Yön kontrol valflerinin gösterilmesi
• Valfini her konumu bir kare ile gösterilir,
2 konumlu valf 3 konumlu valf
• Akışın geçiş yönleri oklarla belirtilir,
21
• Kapalı yollar yatay bir çizgi ile belirtilir.
• Valf bağlantıları kısa çizgilerle belirtilir.
• Valf konumlarının işaretlenmesi
• Valf konumları soldan sağa doğru harflerle işaretlenir. Üç konumlu
valflerde merkez konumu 0 ile gösterilir.
• Valf bağlantılarının harflendirilmesi
P=Basınç hattı A,B,C,….=İş hattı veya çalışma hattı
R,S,T=Depo (dönüş hattı) X,Y,Z =Pilot (uyarı) hattı
L=Sızıntı hattı
• Yön kontrol valflerinin tanımlanması
Valflerin normal konumları
22
• Devre çizimlerinde valfler, normal konumlarında çizilir ve harflendirilir.
Bu açıklamalardan sonra yön kontrol valflerinin çeşitleri şöyle sıralanabilir.
• 2/2 Yön Kontrol Valfi
P ve A olmak üzere iki yollu valftir. Açma kapama işlemlerinde kullanılır. Bobine
elektrik akımı verildiğinde oluşan mıknatıslanma sonucu 1 nu lu valf sürgüsü yukarı çekilir.
Valf konumu değiştirilerek geçişi sağlar (şekil 1.22a). Akım kesildiğinde yay sürgüyü aşağı
iterek geçişi sağlar (Şekil 1.22b).
Şekil 1.22 Selenoid (bobin) kumandalı 2/2 yön kontrol valfi
Şekil 1.23 2/2yön kontrol valfinin bir pnomatik motora kumandası
• 3/2 Yön Kontrol Valfi
P, A, R olmak üzere üç hava girişi olan bir valftir. Normalde açık veya kapalı olabilir.
Tek etkili silindirlerin çalıştırılmasında kullanılır.
23
Şekil 1.24: Selenoid (bobin) kumandalı 3/2 yön kontrol valfi ve sembolü
Şekil 1.25: 3/2 yön kontrol valfinin değişik uygulamaları.
• 4/2 Yön Kontrol Valfi
Bu valfler genellikle hidrolik uygulamalarda daha yaygın kullanılsa da pnomatik
uygulamalarda da nadiren kullanılır. 4/2 valflerin yapımı, 5/2 valflere göre daha zordur.
Dayanımı 5/2 valflere göre daha fazladır.

5/2 Yön Kontrol Valfi
Pnomatikte en çok kullanılan yön kontrol valflerinden biridir. Çift etkili silindirlerin
hareket ettirilmesinde kullanılır.
Şekil 1.28: 5/2 Yön kontrol valfi ve simgesi
ISO 5599’a göre 5/2yön kontrol valflerinin genel işaretlendirme kuralları
Harfler yardımıyla işaretleme Sayılar yardımıyla
işaretleme
P :Basınçlı hava bağlantısı 1 :Basınçlı hava
bağlantısı
A,B,C :İş hattı bağlantısı 2,4 :İş hattı
bağlantısı
R,S,T :Egzoz (tank) bağlantıları 3,5 :Egzoz (tank)
bağlantısı
L :Sızıntı hattı bağlantısı 12,14 :Uyarı (sinyal)
hattı bağlantısı
X,Y,Z :Uyarı (sinyal) hattı bağlantısı
Tablo 1.1: ISO 5599’a göre işaretlerin karşılaştırılması
26
• 5/3 Yön Kontrol Valfi
5/2 valflerin kullanıldığı yerlerde üçüncü bir konum (merkez konumu) istendiğinde
kullanılır.
Şekil 1.29: 5/3 Yön kontrol valfinin sembolü ve çeşitli uygulamaları
􀂾 Yön Kontrol Valfi Kumanda Şekilleri
Yön kontrol valflerinin konum değiştirme işlemlerine kumanda adı verilir. Kumanda
şekilleri; elle, mekanik, basınçlı, elektrikli ve birleşik olmak üzere çeşitlere ayrılır.
27
Tablo 1.2: TS 1306 ve DIN-ISO 1219’a göre yön kontrol valfi kumanda türleri
• Elle Kumanda
Şekil 1.39’da kollu tırnaklı kumandalı 4/3’lük yön kontrol valfi görülmektedir. Baştaki
konum valfin b konumudur. Saat yönünün tersine çevirerek merkez konuma getirilir. Bu
durumdu valf herhangi bir geçişe izin vermemektedir. Tekrar saat yönünün tersine
çevrildiğinde a konumuna gelir.

11 Mart 2010 Perşembe

1.2. Delme ve Delik Büyütme Aletleri

1.2.1. Tanıtım ve Kullanılması
Freze tezgâhlarında delme işlemleri çeşitli
matkaplarla yapılır. Matkabın bağlanacağı
mandren, işin durumuna ve konumuna göre
üniversal başlığa veya freze malafasının yerine
takılır. Kullanılan matkap konik saplı ise
redüksiyon kovanları (içi mors, dışı dik konik )
kullanılması gerekir. Silindirik saplı matkapların
daha sargısız ve daha kuvvetli bağlanması için
pensli mandren ve pens düzeneği kullanılması
uygun olur.
1.2.2. Üniversal Delik Büyütme Başlığı
Düşey ve üniversal frezelerde bir deliği büyütmek için üniversal delik büyütme
başlıkları kullanılır. Kendi gövdesinde, iki düzlemde de 360º döndürülerek düşey ve yatay
konumda çalışan üniversal başlıklara konik saplı matkaplar, başlığa doğrudan doğruya veya
kovan aracılığı ile bağlanır. Bunlarda da adaptörlerden yararlanılır. Silindirik saplı
matkapları başlığa bağlamak içinde pens düzeneği veya mandren kullanılır. Hatasız ve
salgısız bağlamak için pens düzeneği tercihen kullanılır.
1.2.3. Delik Delme İçin Kullanılan Kesiciler
􀂾 Silindirik saplı matkaplar
􀂾 Konik saplı matkaplar
􀂾 Punta matkapları
􀂾 Havşa matkapları
􀂾 Parmak frezeler
􀂾 Takma uçlu matkaplar
1.2.4. Takma Uçlu Delik Büyütme Aletleri
Takma uçlu parmak frezeler ve kalemler delik büyütme işleminde kullanılırlar.
Uçlarına sert maden uç veya HSS kalem takılan aletlerdir. Takılacak uçlar işlenecek
malzemenin özelliğine göre seçimi yapılır. Bu tip uçlar daha çok kullan at şeklindedir.
Resim 1.4: Takma uçlu delik büyütme başlığı
1.2.5. Parmak Frezeler
Parmak frezeler birçok tipte yapılırlar. Bunlara ‘saplı silindirik frezeler’ veya ‘şaftlı
silindirik frezeleri’ de denir. Çevresinde, kesici ağızları, dişleri iki ve üç ağızlı olanlar, kama
oluklarının açılmasında ve delik delme işlemlerinde kullanılır. Parçaya dalabilen tiplerinin
alnında kesici ağızlar bulunur. Sap kısımları, freze çapına uygun olarak; küçük çaplı freze
çakılarında silindirik, büyük çaplı freze çakılarında ise mors koniği biçiminde yapılırlar.
Resim 1.5: Parmak freze
6
1.2.6. Çember Kesme Katerleri (Punch)
Çember kesme katerleri daha çok sac parçaların dairesel olarak kesilmesi işleminde
kullanılır.
Resim 1.6: Çember kesme katerleri
1.2.7. Freze Tezgâhına Bağlanma ve Sökülmeleri
Freze çakıları tezgâh ve yardımcı araçlarına çakı şekillerine ve işlenecek parçanın
durumuna göre bağlanır. Freze çakıları delik delme ve büyütme işleminde freze tezgâhı fener
mili yuvasına ve dik başlıklara bağlanırlar. Matkaplar genellikle pens veya mandrene
takıldıktan sonra pens malafası veya mandren fener miline bağlanır (Şekil 1.1).
Şekil 1.1: Malafanın bağlanması
7
1.3. Delme İşlem Sırasının Açıklanması
Delikler delinmeden önce delik merkezleri markalama araçları ile boyanarak resim
ölçülerine göre markalama işlemi yapılır. Merkezler noktalanarak kabaca kontrol daireleri
çizilir.
􀂾 Delme işlemine uygun bağlama biçimi düşünülür. İş parçası delinecek yerin
eksenine göre, yatay veya düşey konumda tezgâh tablası üzerine veya bağlama
aparatına bağlanır.
􀂾 Kullanılacak matkap silindirik saplı ise mandrenlerle veya pens mandrenine,
konik saplı ise adaptörle fener miline yahut üniversal başlığa bağlanır.
􀂾 Bağlanan matkabın tablaya dik veya yatay konumu kontrol edilmeli. Eksenli
değilse komparatörle ayarlanması gereklidir.
􀂾 Deliğin merkezi önce bir punta matkabı ile delinir. Merkezleme deliği, ön delik
olarak normal matkapla delinmemelidir. Aksi halde deliğin merkezi sapabilir.
􀂾 Delik çapı büyükse, merkezleme deliğinden sonra normal matkapla bir ön delik
delinir sonra esas delik delinir.
1.4. Delik Büyütme İşlem Sırasının Açıklanması
Resim 1.7: Delik büyütmenin yapılışı
􀂾 Uygun bir punta matkabı ile önce bir merkez deliği delinir. Bunu takiben yine
uygun bir normal matkapla ön delik delinir.
􀂾 Ön delikten sonra deliğin son çapına yakın bir matkapla delik büyütülür.
􀂾 Deliğin çapına ve boyuna uygun delik büyütme başlığı seçilerek bağlanır.
􀂾 Kalem, delik yüzeyine temas ettirilerek ilk ayarı yapılır ve ilk talaş verilir.
􀂾 Her talaş verilişinde kalem gevşetilir ve kalemi ilerleten vidadan talaş derinliği
verilir Ancak burada her defasında elde edilen çap hassas bir şekilde
ölçülmelidir. Yoksa işin çap ölçüsü bozulur.
􀂾 Delik büyütme katerleriyle çalışırken katerin ince ve boyuna uzun olması kesme
esnasında esnemesine sebep olur. Bu yüzden talaş verirken derinliğinin az
olmasına dikkat edilmelidir.
􀂾 Basit delik büyütme başlıklarıyla ve basit katerlerle delik büyütülürken deliğin
çap ölçüsüne göre markalanması ve ayrıca kontrol dairesi çizilmesi çok yararlı
olur.
􀂾 Kater, deliğin iç yüzeyinin her yerinden eşit miktarda talaş kaldıracak şekilde
ayarlanmalıdır.
8
1.5. Delme ve Delik Büyütmede Dikkat Edilecek Kurallar
􀂾 Delinecek olan işin yüzeyinin temiz olması gerekir. Özellikle döküm parçaların
yüzeylerindeki kum taneleri bir tel fırça ile temizlenmeli ve yüzeyleri
markalama boyası ile boyanmalı ve markalanmalıdır.
􀂾 İşin, iş tablasına veya bağlanacak aparatın yüzeyine düzgün ve sağlam
oturtulması gerekir. Bu işlem ölçü almada ve işin kuvvetli olarak bağlanması
açısından önemlidir.
􀂾 İş parçası markalandıktan sonra tezgâha bağlanmalı, markalama işleminden
sonra delik merkezine nokta vurulmalıdır.
􀂾 Matkap markalanmış delik eksenine parmak frezelerdeki gibi iş parçası
kenarına kâğıt konarak dokundurulmalı ve mikrometrik bilezik sıfırlanmalı.
Delik merkezi ölçüsünün uzaklığına, matkap çapının yarısı ilave edilerek
bulunacak ölçü kadar matkap merkeze getilirmelidir.
􀂾 Delik büyütme işlemine uygun geometride kesici seçilmeli.
􀂾 İş parçasına önce punta matkabı ile merkez deliği delinmeli, sonra bir ön delik
delinmeli, daha sonra da esas delik delinmelidir.
􀂾 Katerlerin sapları, kater başlıklarına söküp takılmaları pratik olanlar tercih
edilmelidir.
􀂾 Deliği büyütme esnasında katerin esnememesi için talaş, iş parçasına azar azar
verilmelidir.
􀂾 Delme işleminden önce kalemin iyi bilenmiş olmasına dikkat edilmelidir.
􀂾 Delinecek malzemenin cinsine göre soğutma sıvısı kullanılmalıdır.
􀂾 Eğik olan yüzeylerde önce parmak freze ile düzgün bir yuva açılmalı daha sonra
delik delinmelidir.
􀂾 Delik delme ve büyütme işlemi için gerekli güvenlik önlemleri alınmalıdır
1. Üniversal freze tezgâhlarında hangi toleranslarda iş yapılır?
A.) 0.01 – 0,005
B.) 0,01 – 0,05
C.) 0,01 – 0,008
D.) 0,01 – 0,08
2. Aşağıdaki freze çakılarından hangisi delik için kullanılır ?
A.) Oluk freze
B.) Parmak freze
C.) Kanal freze
D.) Modül freze
3. Delik delinmeden önce delik merkezleri neden markalanır ?
A.) Yüzeyin temiz olmasını sağlamak.
B.) Parça yüzeyinin estetik görünmesini sağlamak
C.) Parça üzerine teknik resmi aktarmak için.
D.) Deliğin merkezini belirlemek için.
4. Punta matkabı ile ön delik delmenin esas amacı nedir?
A.) Delik delmek.
B.) Deliği ekseninde delmek.
C.) Delik yüzeyinin temiz olması sağlamak.
D.) Deliği büyütmek.
5. Büyütülmesi istenen bir delik ekseninden kaçık, oval olarak büyütülmüştür. Nasıl bir
uygulama yaparsak hatasız bir delik büyütürüz?
A.) Freze çakısını düzgün bağlarız.
B.) Delik eksenine göre freze çakısını bağlarız.
C.) Büyütme işleminde kateri eksene göre ayarlarız. Kalemin deliğin iç yüzeyinin her
yerinden talaş almasını sağlarız.
D.) Kateri değiştiririz.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
13
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
Yandaki resime göre
delik delme ve büyütme
işlemi yapınız.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
14
Alan Adı: MAKİNE TEKNOLOJİSİ Tarih:
Modül Adı: Frezede Delik Delme ve Büyütme Öğrencinin
Adı Soyadı:
Faaliyetin Adı: Frezede Delik Delme ve Büyütme
Yapmak No:
Faaliyetin Sınıfı:
Amacı:
Frezede delik delme ve büyütme
işlemlerini yapabileceksiniz. Bölümü:
AÇIKLAMA:
Bitirdiğiniz faaliyetin sonunda aşağıdaki performans testini
doldurunuz. (Hayır) olarak işaretlediğiniz işlemleri Öğretmeniniz ile
tekrar çalışınız.
DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ Evet Hayır
1 Güvenlik önlemlerini aldınız mı?
2 Gerekli yardımcı araçları tezgaha bağladınız mı?
3 İşlem basamaklarını tespit ettiniz mi?
4 İş parçası üzerinde markalama yaptınız mı?
5 Ø18 lik delik delmek için uygun matkap bağladınız
mı?
6 Yardımcı bağlama araçlarını kullanarak iş parçasını
mengeneye bağladınız mı?
7 Gerekli eksen ayarı yaptınız mı?
8 Deliği deldiniz mi?
9 Delik büyütme aparatını bağladınız mı?
10 Yeniden eksen ayarı yaptınız mı?
11 Resimdeki ölçüye uygun olarak deliği büyüttünüz
mü?
12 İş parçasının genel kontrolünü yaptınız mı?
DEĞERLENDİRME
Ölçme soruları ve performans testi sonunda başarısız olduğunuz kısımlar hakkında
yeniden konu ve uygulama tekrarı yapınız.
15
ÖĞRENME FAALİYETİ-2
Frezede kama kanalı açma işlemlerini yapabileceksiniz.
Freze tezgâhlarının olduğu işletmeleri ziyaret ediniz Kama kanalları açılmış
parçalardan örnekler getirerek sınıfta arkadaşlarınızla paylaşınız.
2. KAMA KANALI AÇMA
2.1. Kama Kanalının Tanımı ve Kullanıldığı Yerler
Dişli çark, kasnak, kavrama (vb.) makine parçalarını millerle sökülebilir şekilde
birleştirmeye yarayan elemanlara kama denir.
Kamaların takılması için açılan kanala da kama kanalı denir.
2.2. Kama Kanalı Açmada Kullanılan Kesiciler ve Özellikleri
(Not : Konu için bakınız; 10. sınıf Frezecilik 1–2 Modülü )
Resim 2.1: Kanal açmak için kullanılan freze çakıları
ÖĞRENME FAALİYETİ-2
AMAÇ
ARAŞTIRMA
16
2.3. Millere Kama Kanalı Açma
2.3.1. Parmak Frezelerle
Kama kanalı açılacak milin özelliğine göre ekseninde markalama yapılır.
􀂾 İş parçası mengeneye, divizör aynası ile punta arasına veya tablaya özel
bağlama araçları ile bağlanır.
􀂾 Kanal genişliğine eşit çapta bir parmak freze seçilir.
Resim 2.2: Parmak freze
􀂾 Freze çakısı başlık miline bağlanır.
􀂾 İş parçası, freze çakısının bir yanına yaklaştırılır. Freze çakısının uçu, iş
parçasının yatay ekseninin biraz altına geçinceye kadar tabla yükseltilir.
􀂾 Freze çakısı ile iş parçası arasına kâğıt konur. Kâğıt iş parçasına temas edene
kadar freze çakısı hareket hâlinde iken tabla dikkatlice ilerletilir. Mikrometrik
bilezik sıfıra ayarlanır. Tabla aşağıya indirilir.
􀂾 Freze çakısını mil eksenine göre ayarlamak için tabla gereken yöne doğru freze
çakısı yarıçapı, iş parçası yarıçapı ve kâğıt kalınlığı toplamı kadar ilerletillir
veya freze çakısı, yaklaşık olarak eksene getirilir. Bir gönyenin kenarı iş
parçasının yan yüzeyine temas ettirilir. Gönye ile parmak freze arasındaki
uzaklık her iki taraftan ölçülür. Bu uzaklıklar, birbirine eşit oluncaya kadar tabla
enine hareket ettirilir.
􀂾 Kama kanalı açılır. Alnında kesici ağız bulunan parmak freze kullanılırsa bir
matkap gibi parmak freze, iş parçasının içine doğru ilerletilir.
􀂾 Kama kanalı ölçülür.
2.3.2. T Frezelerle
T frezelerle açılan kama kanallarına Woodruf (yarım ay kama) denir. Biçimi aya
benzediğinden “Yarım Ay Kama” denmektedir. Kama kanalı açılacak iş parçası mengeneye,
divizörle punta arasına veya tabla üzerine bağlanır.
17
Resim 2.3: T Freze çakısı
􀂾 Sap biçimine göre “T” freze çakısı, dik başlığa penslerle veya fener miline
uygun şekilde takılır.
􀂾 Freze çakısını eksene göre ayarlamak için ince bir kâğıt parçası mil üzerine
sarılır. Freze çakısının alnı kâğıt parçasına değinceye kadar tabla dikkatlice
ilerletilir ve mikrometrik bilezik sıfıra ayarlanır.
􀂾 Tabla aşağıya indirilir ve freze çakısının genişliğinin yarısı, iş parçasının yarı
çapı ve kağıt kalınlığı toplamı ( D ) kadar ilerletilir.
• D=İş parçasının yarıçapı+Freze çakısının yarıçapı+Kâğıt kalınlığı
• D=d/2+d1/2+s
Örnek: Freze çakısı genişliği 12 mm iş parçası çapı 60 mm ve kâğıt kalınlığı
0,03 mm ise = 12/2 + 60/2 + 0,03 =6 + 30 + 0,03= 36,03 mm kadar ilerletilir.
􀂾 Tezgâh çalıştırılır. İş parçası üzerine ince bir kâğıt parçası tutarak, freze çakısı
kâğıdı yırtıncaya kadar tabla yükseltilir. Mikrometrik bilezik sıfıra ayarlanır.
􀂾 T frezesi uygun devir sayısında döndürülerek, kama kanalı derinliği elde
edilinceye kadar, tabla yavaş yavaş yükseltilir.
􀂾 Kesme sıvısı yardımı ile çıkan talaşlar dışarı atılır.
2.3.3. Testere ve Kanal Frezelerle
Resim 2.4: Testere freze ile kanal açma
Kalınlıkları az olan testere freze çakılarının diğer adı da tepsi frezesidir. Kesme ve
kanal açma işleminde kullanılırlar. Kanal freze çeşitleri, kesici diş biçimlerinin şekillerine
göre oldukça fazladır. Çevresinde bulunan dişler yardımıyla kanalların açılmasında ve
genişletilmesinde kullanılırlar. Bu freze çakıları ile kanal açma işleminde;
18
􀂾 Malafa miline freze çakısı bağlanır.
􀂾 İş parçası uygun olan bağlama aracı bağlanır.
􀂾 Freze çakısı iş parçasının eksenine göre ayarlanır.
􀂾 Tabla ile freze çakısı arasına kâğıt konur. Freze çakısı dönerken kâğıt parçasına
temas edinceye kadar tabla yukarı hareket ettirilir. Mikrometrik bilezik
sıfırlanır.
􀂾 Tabla freze çakısının sol tarafa doğru ilerletilerek iş parçası freze çakısından
uzaklaştırılır.
􀂾 Tabla, kama kanalı talaş derinliği kadar yükseltilir.
􀂾 Kama kanalı açılır.
􀂾 Gerekli ölçü kontrolu yapılır.
2.4. Deliklere Kama Yeri Açmak
Deliklerin içindeki kama kanalları, çeşitli
ölçü ve genişliklerde olur. Bu kamalar ölçüsüne
göre freze tezgâhı yardımcı araçlarından
‘’Eksantrik Başlık’’ ile açılır. Aynı zamanda
bunlara “Planya Başlığı’’ da denir.
Eksantrik başlık, tezgâh motorundan alınan
dairesel hareketi, doğrusal harekete çeviren planya
tipinde çalışan araçtır. Bu aracın doğrusal
hareketinin kurs boyu sınırlıdır. Aracı; en büyük
ve en küçük ilerleme kurs boylarına ayarlanarak,
yatay, dikey ve açılı eksenlerde çalıştırmak
mümkündür.
Eksantrik başlıklar tezgâha, fener milinden
yararlanılarak, üniversal dik başlıklar gibi
bağlanırlar. Ayrıca yan yüzeylerinden gövdeye
doğru vidalarla çekilirler.
Resim 2.5: Eksantrik başlık
19
2.5. Kama Kanalı Açmada İşlem Sırası
􀂾 Kama kanalı açılacak parçanın ölçüsüne uygun markalama yapılır.
􀂾 Kamanın özelliğine uygun freze çakısı freze tezgâhına bağlanır
􀂾 İş parçası mengeneye, divizör aynası ile punta arasına veya tablaya özel
bağlama araçları ile bağlanır.
􀂾 Freze çakısı iş parçasının eksenine göre ayarlanır.
􀂾 Freze çakısı ile iş parçası arasına kâğıt konur, kâğıt iş parçasına temas edilerek
tabla, freze çakısı dönüp de kağıda temas edinceye kadar hareket ettirilir.
Mikrometrik bilezik sıfıra ayarlanır. Tabla aşağıya indirilir.
􀂾 Kama kanalı açılırken özelliğine uygun soğutma sıvısı kullanılır.
􀂾 Makineya uygun talaş verilerek kama kanalı açılır.
􀂾 Ölçü kontrolü yapılır.
20
UYGULAMA FAALİYETİ
İŞLEM BASAMAKLARI ÖNERİLER
Freze çakılarını
􀂾 Fener miline
􀂾 Malafalara
􀂾 Mandren ve kovanlara,
􀂾 Pens tertibatı ile bağlamak.
􀂾 Freze tezgâhına dik başlığı bağlayınız.
􀂾 Fener miline adaptör kovanını
bağlayınız.
􀂾 Kama kanalı ölçüsüne uygun parmak
frezesini pens tertibatı yardımı ile
bağlayınız.
􀂾 İşleri;
• Mengene ile,
• Cıvata ve pabuçlarla,
• Özel bağlama ve kalıp
aparatlarıyla,
• Divizörlerle bağlayınız.
􀂾 Kama kanalı açılacak parçanın iki ucuna
punta matkabı ile punta deliği açın.
􀂾 İş parçasını divizörle gezer punta
arasına bağlayınız.
UYGULAMA FAALİYETİ
21
􀂾 Kama kanalı açınız.
􀂾 Kama kanalının kontrolünü yapınız.
􀂾 Parmak freze ekseninin iş parçasınının
eksenine gelecek şekilde eksen ayarını
yapınız.
􀂾 Boydan boya kama kanalı açınız.
􀂾 Kanalı resimdeki ölçülerine göre iki
pasoda açınız.
􀂾 1/40 divizörde, 20 tam tur yaptırmak
sureti ile iş parçasını 180° döndürünüz
ve ikinci kama kanalını açınız.
􀂾 Açılan kama kanallarının ölçü
kontrolünü yapınız.
􀂾 Kama kanalı kontrolünden sonra iş
parçasını sökünüz.
􀂾 İş parçasını öğretmeninize teslim ediniz.
22
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
1. Deliklere kama kanalı hangi freze tezgâhı yardımcı aracı ile açılır?
A.) Üniversal başlık
B.) Eksantrik başlık
C.) Gezer Punta
D.) Yatak
2. T frezelerle açılan kama kanallarına ne ad verilir?
A.) Woodruf (yaım ay) kama kanalı
B.) Uygu kama kanalı
C.) Teğet kama kanalı
D.) Yassı kama kanalı
3. Aşağıdakilerden hangisi freze çakısını ayarlarken kâğıt parçası kullanmaktaki amacı
olamaz?
A.) Freze çakısının iş parçası yüzeyinden talaş almasını önlemek.
B.) İş parçasına zarar vermeden mikrometrik bilezikten ayar yapmak.
C.) İşlemi daha çabuk bitirmek.
D.) Kesici ile iş parçası temas ayarını yapmak.
4. Eksantrik başlığın çalışması nasıl olur?
A.) Dairesel hareketi doğrusal harekete çevirir.
B.) Doğrusal hareketi dairesel harekete çevirir.
C.) Dairesel hareket yapar.
D.) Doğrusal hareket yapar.
5. Açılan yarım ay kama kanalı ekseninden kaçık olarak açılmıştır. Ekseninde açılması
için nasıl bir uygulama yapılmalıdır?
A.) Gözle eksen ayarı yapılır.
B.) İş parçası çakı merkezine gelecek şekilde elle ayar yapılır.
C.) Freze çakısının aynı kâğıt parçasına değinceye kadar tabla ilerletilir.
D.) Freze çakısının alnı kâğıt parçasına değinceye kadar tabla ilerletilir,
mikrometrik bilezik sıfıra ayarlanır.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
23
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
Yanda resmi verilen parçayı üzerindeki
ölçülerine göre markalayınız ve ölçülerine
uygun olarak kama kanalı açınız.
Alan Adı: MAKİNE TEKNOLOJİSİ Tarih:
Modül Adı: Frezede Delik Delme ve Büyütme Öğrencinin
Adı Soyadı:
Faaliyetin Adı: Kama Kanalı Açmak
No:
Faaliyetin Sınıfı:
Amacı: Frezede kama kanalı açmak.
Bölümü:
AÇIKLAMA:
Bitirdiğiniz faaliyetin sonunda aşağıdaki performans testini
doldurunuz. (Hayır) olarak işaretlediğiniz işlemleri öğretmeniniz
ile tekrar çalışınız.
DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ Evet Hayır
1 Güvenlik önlemlerini aldınız mı?
2 Gerekli yardımcı araçları tezgaha bağladınız mı?
3 İşlem basamaklarını tespit ettiniz mi?
4 İş parçası üzerinde markalama yaptınız mı?
5 Kanal freze çakısını bağladınız mı?
6 İş parçasını divizör punta arasına bağladınız mı?
7 Kama kanalını açtınız mı?
8 Açılan kama kanalının kontrolünü yaptınız mı?
DEĞERLENDİRME
Ölçme soruları ve performans testi sonunda başarısız olduğunuz kısımlar hakkında
yeniden konu ve uygulama tekrarı yapınız.
PERFORMANS DEĞERLENDİRME
24
MODÜL DEĞERLENDİRME
Üstte resimi verilen parçanın ölçülerine uygun olarak;
􀂾 1-Kama kanalı açınız.
􀂾 2-Ø 20’lik kör delik deliniz.
􀂾 3-Ø 30’a göre 10 mm derinliğinde deliği büyütünüz.
MODÜL DEĞERLENDİRME
25
Alan Adı: MAKİNE TEKNOLOJİSİ Tarih:
Modül Adı: Frezede Delik Delme ve
Büyütme Öğrencinin
Adı Soyadı:
Faaliyetin Adı:
Frezede Delik Delme ve
Büyütme yapmak, Kama Kanalı
Açmak No:
Faaliyetin Sınıfı:
Amacı:
Frezede Delik Delme ,Büyütme
ve Kama Kanalı Açmak Bölümü:
AÇIKLAMA:
Sevgili öğretmenim, bu modül sonunda öğrencinizin yeterlik ölçme
faaliyetin sonunda aşağıdaki performans testini doldurunuz. Yapmış
olduğu işlemlere (Evet) yapamadığınız işlemlere (Hayır) olarak
işaretleriniz.
DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ Evet Hayır
1 Güvenlik önlemlerini aldınız mı?
2 Gerekli yardımcı araçları tezgaha bağladınız mı?
3 İşlem basamaklarını tesbit ettiniz mi?
4 İş parçası üzerinde markalama yaptınız mı?
5 Parmak freze çakısını bağladınız mı?
6 İş parçasını divizöre bağladınız mı?
7 Kama kanalını açtınız mı?
8 Açılan kama kanalının kontrolünü yaptınız mı?
9 Ø20 lik Kör delik delmek için uygun matkap
bağladınız mı?
10 Yardımcı bağlama araçları yardımı ile iş parçasını
mengenele bağladı mı?
11 Gerekli eksen ayarı yaptınız mı?
12 Kör deliği deldiniz mi?
13 Delik büyütme aparatını bağladınız mı?
14 Yeniden eksen ayarı yaptınız mı?
15 Resimdeki ölçüye uygun olarak deliği büyüttünüz mü?
16 İş parçasının genel kontrolunu yaptınız mı?
DEĞERLENDİRME
Öğrenci üzerinde yapmış olduğunuz yeterlik ölçme değerlendirme işleminde
istediğiniz taktirde Evet ve Hayırlara not sistemi uygulamak sureti ile değerlendirme
yapabilirsiniz. Hayır, olan cevapları öğrencinin yeniden uygulamasını istemek sureti ile
modülü tamamlatabilirsiniz.
26
CEVAP ANAHTARLARI
ÖĞRENME FAALİYETİ-1 CEVAP ANAHTARI
1 A
2 B
3 D
4 B
5 C
ÖĞRENME FAALİYETİ-2 CEVAP ANAHTARI
1 B
2 A
3 C
4 A
5 D
CEVAP ANAHTARLARI
27
KAYNAKÇA
􀂾 BULUT Halit, Şefik ÖZCAN, Atelye ve Teknoloji 1–2, Emel Matbaası
Ankara, 1991.
􀂾 İPEKÇİOĞLU Nusret, Frezecilik, Milli Eğitim Basımevi, İstanbul, 1984.
􀂾 ŞAHİN Naci, Tesviyecilik, Meslek Teknolojisi II, Kozan Ofset, Ankara, 1998

1. FREZEDE DELİK DELME VE BÜYÜTME

1. FREZEDE DELİK DELME VE BÜYÜTME
1.1. Frezede Delik Delme ve Büyütmenin Önemi
Bütün makine gövdelerinin iç ve dış
yüzeylerinde, çeşitli amaçla kullanılan
delikler bulunur. Bunların çoğu milleri
taşımak için yuvalar ve montaj
delikleridir. İş parçası ne olursa olsun
gereken deliğin uygun araçlarla delinmesi
ve görevine uygun delik içinin de
işlenmesi gerekir. Freze tezgâhları, delik
delme ve büyütme işlemlerinde fazlaca
kullanılır. Freze tezgâhları üç boyutta
(düşey-yatay-enine) hareket etme
kabiyetine sahip olup 0,01 – 0,005 mm
toleransında hassas iş yapmaya
elverişlidir. Özellikle CNC ve dijital
kumandalı freze tezgâhlarında 0,001 mm
tolerans hassasiyetinde iş yapılmaktadır.
CNC dik işleme (freze) tezgâhları ile her
türlü delik delme ve büyütme işlemi aynı
anda yapılmaktadır. Freze tezgâhlarında
tablanın boyuna hareketindeki
hassasiyetinden dolayı, frezeleme ile
merkezler arası hassas olan deliklerin
açılması ve büyütülmesi kolaylıkla yapılır.
Freze fener mili yuvasına bir delik kateri bağlanarak veya matkapla, düşey düzlem
içindeki eksenler arası hassas olarak işlenebilir. Ayrıca üniversal başlıkla yatar veya eğik
düzlemler üzerindeki delikler de frezelerde hassas olarak işlenir.
Freze tezgâhları, özellikle döküm parçalar üzerindeki kanalların işlenmesinde önemli
makinelerdendır.
ÖĞRENME FAALİYETİ-1
AMAÇ
ARAŞTIRMA
Resim 1.1: CNC dik işleme tezgahı

10 Mart 2010 Çarşamba

Mesleki ve Teknik Egitim

standartlarına uygun, üretime ağırlık veren, yetki devrini esas alan, fırsat eşitliğini gözeten bir sistem bütünlüğü içerisinde yeniden düzenlenmesi için Bakanlığımızca pek çok çalışma yürütülmektedir.
Hükümetimiz ile Avrupa Birliği arasında imzalanarak yürürlüğe giren, Türkiye de Meslekî Eğitim ve Öğretim Sisteminin Güçlendirilmesi Projesi (MEGEP) ve Ortaöğretim Projesi (OÖP); eğitim sistemimizin çağdaş bir yapıya kavuşması açısından oldukça önemli çalışmalardır. Bu projeler kapsamında meslekî ve teknik eğitim her yönüyle ele alınmakta, eğitim sistemi, öğretim programları, öğretim materyalleri, eğitim kurumları ve uygulamalara yönelik olarak çok çeşitli çalışmalar yürütülmektedir.
İlgili projeler çerçevesinde; meslekî ve teknik öğretim programlarını geliştirme ve modüler öğretim materyallerini (Modül) hazırlama çalışmaları; Projeler Koordinasyon Merkezi Başkanlığı ile Eğitimi Araştırma ve Geliştirme Dairesi Başkanlığı koordinesinde, Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı, Erkek Teknik Öğretim Genel Müdürlüğü, Kız Teknik Öğretim Genel Müdürlüğü, Ticaret ve Turizm Öğretimi Genel Müdürlüğü ile Çıraklık ve Yaygın Eğitim Genel Müdürlüğü katılımları ile yürütülmektedir.
Projelerde; program geliştirme, modül yazma ve diğer tüm çalışmalar, meslekî teknik öğretimden sorumlu genel müdürlüklere bağlı eğitim kurumlarındaki öğretmenler, sosyal ortaklardan temsilciler, üniversitelerden öğretim görevlileri, sektörden meslek elemanları, yerli ve yabancı uzmanlar ile iş birliği içinde gerçekleştirilmektedir.
Bu web sitesi; hazırlanan çerçeve öğretim programlarını, haftalık ders çizelgelerini, yeterlik tablolarını ve ders bilgi formlarını, modülleri ve ihtiyaç duyabileceğiniz ilgili tüm dokümanları size sunmak amacıyla hazırlanmıştır.

CNC NEDİR? - CNC TEZGAHLAR

İmalatın amacı, hammadde halinde bulunan herhangi bir malzemeyi, belirli bir amaca yönelik olarak işleyerek bir dönüşümü gerçekleştirmektir. Bu dönüşüm çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Makinelerin çoğunlukla kullanıldığı imalat sistemleri bir sanayinin temelini oluşturur. Sanayi ortamında metal, ahşap, plastik ve taş gibi malzemeleri işleyen ve bunlara belirli bir şekil veren üretim araçlarına takım tezgahı adı verilir. Takım tezgahları alanında en önemli dönüşümlerden biri 1950 yıllarında nümerik programa göre çalışan ve nümerik kontrollü (NC-Numerical Control) denilen tezgahların uygulamaya konulması ile başlamıştır. Aynı tarihlerde seramikten yapılan takımların kullanılması ile kesme hızları ve işleme kaliteleri büyük değerlere ulaşmış ve her iki uygulamada da takım tezgahları gerek nitelik, gerekse nicelik bakımından büyük gelişme göstermiştir. Bu gelişme, daha önce bilinen mekanik otomat tezgahları da kapsamına alarak günümüzde, pim kontrollü, kam kontrollü, kopya kontrollü, tek akslı, çok akslı, transfer tezgahları olarak bilinen büyük bir tezgah yelpazesini oluşturmuştur. NC tezgahların bilgisayarla donatılması ile CNC (Computer Numerical Control) ve CNC’lerin ortak bir yerden kontrolü ile DNC (Direct Numerical Control) yapısı oluşmuştur. Bilgisayarların ve özellikle kişisel bilgisayarların kullanılması ile de bu tezgahlar işlemlerini optimizasyon ilkelerine göre yapma fırsatı ortaya çıkmıştır (AKKURT, M., 1999). Kaynakwh: Kaynakwh: Cnc Nedİr? - Cnc Tezgahlar Cnc Nedİr? - Cnc Tezgahlar

Türkiye’ de çeşitli sektörlerde farklı düzeylerde olmakla beraber ileri teknoloji uygulamalarının yaygınlaşmaya başladığı görülmektedir. Özellikle CNC tezgah odaklı bilgisayar destekli üretim uygulamalarında Türkiye’ deki öncü sektörlerden birisi mobilya endüstrisidir. 1990’ lı yılların başında, Mobilya ve Orman Ürünleri endüstrisi için bilgisayar destekli üretim uç noktalarda bir uygulama alanı olarak görülmekteydi. Oysa özellikle mobilya endüstrisi hem sipariş ağırlıklı hem de parti üretiminin bir arada görüldüğü, bazen esnekliğin bazen otomasyonun çok önemli olduğu, kullanılan girdi çeşitliliği ve malzeme yapısındaki farklılıklarla önemli mühendislik becerisini gerektiren bir sektördü. Bu nedenle başta lüks bir uygulama gibi görülen bilgisayar destekli üretim uygulamaları kısa bir süre içerisinde üretimde darboğazların aşılması için zorunlu olan bir kavram haline gelmiş ve hızla endüstride yaygınlaşmıştır (KOÇ ve Diğ, 2005).

CNC Tezgahların Gelişimi

Üretim aracı olarak takım tezgahlarının kullanılması insanlık tarihiyle başlar. Ancak 19. yy. başlangıcında İngiltere ve diğer Batı Avrupa ülkelerinde sanayi devriminin başlamasıyla, takım tezgahları günümüzdeki anlamı ile hızlı bir gelişme göstermiş ve bu ülkelerde, sanayinin bel kemiğini oluşturan güçlü bir takım tezgahı sanayi kurulmuştur (PEHLİVANOĞLU, V., BATI, M., 2002).
CNC tezgahları öncelikli olarak uçak ve helikopter sanayilerinde beliren ihtiyaçları karşılamak için ortaya çıktı. Otomotiv endüstrisinde uygulanması sırasında gelişti ve yaygınlaştı. CNC tezgahların yaygınlaşmaya başlaması ile yeni tezgah tasarımı ve kullanımı tamimiyle değişti, mühendislerle atölye ve fabrika sahiplerine yepyeni olanaklar ortaya çıkmaya başladı (HASAN, E., 2000).
Nümerik kontrol fikri II. Dünya Savaşı’ nın sonlarında ABD hava kuvvetlerinin ihtiyacı olan karmaşık 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 teknolojisindeki hızlı gelişmeler Nümerik Kontrollü sistemleri de etkilemiştir. Artık günümüzde NC tezgahlarda daha ileri düzeyde geliştirilmiş olan entegre devre elemanları, ucuz ve güvenilir olan donanımlara sahiptir. ROM (Read Only Memory) teknolojisinin kullanılmaya başlanılmasıyla da programların hafızada saklanmaları mümkün olmuş ve sonuç olarak bu gelişmeler CNC kavramının doğmasına öncülük etmiş ve daha sonraları CNC torna, matkap vb. takım tezgahlarında yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır (DİNÇEL, M., 1999).
NC tezgahlar Orman Ürünleri Endüstrisine metal işleme göre 10-15 yıllık bir gecikme ile girmiş ve 1971 yılında Hannover fuarında ilk defa pozisyon ayarlı montaj presi ve 1975 yılında Ligna fuarında NC üst freze makinesi tanıtılmıştır. Bu gelişmelerden hareketle NC makinelerin ağaç işleme alanının tümüne ulaşması ve ağaç malzemenin işlenmesinde kullanılması 1980’ li yıllarda gerçekleşmiştir. Türkiye’ de 1980 yılından sonra bu teknolojilere ilgi başlamış ve bazı sanayi kuruluşları NC ve CNC tezgahları ithal etmeye başlamış ve böylece uygulamada da bu teknolojiye alışmaya başlamışlardır (KOÇ ve Diğ, 2005).
CNC Tezgahların Özellikleri
CNC ve NC arasında kullanım açısından önemli fark vardır. NC tezgahlarda program başlatıldığında operatör isterse işleme son verilebilir, ancak programı değiştiremez. CNC de ise program değiştirilebilir, sistemde takım parçaları, boyutları vs. operatör tarafından tezgaha tanımlatılabilir (ALTAN, E., 2006).
Bilgisayarlı nümerik kontrolde tezgah kontrol ünitesinin komputurize edilmesi sonucu programların muhafaza edilebilmelerinin yanında parça üretiminin her aşamasında programı durdurma, programda gerekli olabilecek değişiklikleri yapabilme, programa kalınan yerden tekrar devam edebilme ve programı son şekliyle hafızada saklama yeteneğine sahiptir. Bu nedenle programın kontrol ünitesine bir kez yüklenmesi yeterlidir (DİNÇEL, M., 1999).
CNC takım tezgahlarının tamamının sağladığı en önemli ve birincil fayda, otomasyona olanak tanımasıdır. CNC tezgahların kullanılması suretiyle iş parçalarının imalatı esnasında operatörün müdahalesi en aza indirilmekte veya tamamı ile ortadan kaldırılmaktadır. Çoğu CNC takım tezgahları parça işlemesi esnasında dışarıdan bir müdahale olmadan çalışabilmekte, böylece operatörün yapacağı diğer işler için zaman bulmasına imkan tanımaktadır. Bu, CNC tezgah sahibine, operatör hatalarının azaltılması, insan hatasından kaynaklanan hataların en aza indirilmesi, işleme zamanının önceden ve tam olarak tespit edilebilmesi gibi faydalar sağlar. Makine program kontrolü altında çalışıyor olacağından, konvansiyonel takım tezgahında aynı parçaları imal eden bir usta ile kıyaslandığında CNC, operatörün temel işleme tecrübesi ile ilgili olan beceri seviyesi oldukça azaltılmaktadır. CNC teknolojisinin ikinci temel faydası, iş parçalarının hassas ve devamlı aynı ölçüde çıkmasıdır.
Günümüzün CNC takım tezgahları inanılması güç tekrarlama ve pozisyonlama hassasiyeti değerlerine sahiptir. Bu ise program kontrol edildikten sonra, iki, on, veya bin adet iş parçasının da aynı hassasiyet ve ölçü tamlığında elde edilebilmesini sağlamaktadır. CNC takım tezgahlarının büyük bir bölümünde sunulan üçüncü önemli fayda ise, esnekliktir. Bu makineler program vasıtasıyla çalıştığından, bir başka iş parçasının işlemeye alınıp elde edilmesi diğer makinelere oranla kıyaslanamayacak bir hızda yerine getirilmektedir (YİĞİT, R., 2006).
CNC takım tezgahlarının fiziksel tasarım ve konstrüksiyonları 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;
  • Tezgaha yüklenmiş olan parça programları kontrol ünitesi hafızasında saklanabilir, buradan çağrılarak defalarca işletilebilir.
  • Tezgah kontrol ünitesini besleyen özel bir güç kaynağı vardır. Tezgahın enerjisi kesilse bile program vb. veriler saklı kalır.
  • Parça programı üzerinde yapılması düşünülen değişiklikler istenildiği anda ve kolaylıkla yapılır. Değiştirilmiş olan program son şekliyle hem işletilir hem de hafızada saklanır.
  • Bazı rutin operasyonlar program içerisinde döngüler (Cycles) şeklinde tanımlanır ve gerekli yerlerde kullanılır.(Delik delme, delik büyütme, dikdörtgen cep frezeleme, vb.)
  • Bir iş parçası üzerinde döngüler dışındaki tekrarlanması gereken operasyonları ana program içerisinde bir kez yazılır ve alt program adıyla isimlendirilirler. Ana programın uygulanması sırasında bu alt programlar gerekli yerlerde çağrılarak işlem tamamlanır.
  • Bir parçanın programı yazıldığında normal olarak belirli tür ve çaptaki kesicilere işlenir. Programlama esnasında kesici çapının dikkate alınarak bazı belirli ölçüsel kaydırmaların yapılması gerekir. Kesici telafisi (Cutter Compensation) kolaylığı ile bu kaydırmalar CNC kontrol ünitesi (CNC Control Unit) tarafından programın işletimi esnasında yapılır. Böylece kullanılan kesici kırıldığında ve aynı çapta başka bir kesici bulunamadığı durumlarda farklı çaptaki kesici ile programa kalınan yerden devam edebilme kolaylığı sağlanır. Kontrol ünitesi yeni kesicinin çapına göre gerekli ölçüsel kaydırmaları yapar.
  • CNC kontrol ünitesinde bilgisayar kullanımı sonucu diğer pek çok bilgisayar ve sistemleriyle iletişim kurabilme avantajına sahiptir.
  • Parça imalatına geçilmeden önce görüntü ünitesi (Visual Display Unit) yardımıyla grafik olarak parça programının benzetimi yapılabilir.
  • Kesici aletlerin değiştirilmeleri herhangi bir manuel müdahale olmaksızın yapılır. Bunun için dönerli taretler (Rotery Turrets) ya da paletli kesici magazinleri kullanılır.
Herhangi bir programlanan noktadan diğer bir noktaya olan hareketi belirleyen konturlama işlemine interpolasyon denir. İnterpolasyon, önceden belli olan takım ucunun kat etmesi gereken yolu hesaplama ile daha küçük lineer hareketlere çevirerek, takım yolunu kırılmış parçalı bir şekle sokar. İki esas interpolasyon tipi vardır; lineer interpolasyon ve dairesel interpolasyon. İnterpolasyon nümerik kontrollü takım tezgahlarında donanım ile sağlanırken, CNC’lerde ise yazılımla sağlanır. Lineer veya dairesel interpolasyonlarda hareket, eksenler yönünde sırayla gerçekleştirilir ve takım yolları alt segmentlere ayrılır. Dairesel interpolasyonlarda doğrusal hareketler söz konusudur (ALTAN, E., 2006).
Nümerik kontrollü takım tezgahları farklı şekillerde gruplandırılabilir;
1. Kontrol çevriminin tipine göre
a) Açık Kontrol: Küçük tezgahlarda kullanılır ve step motorlarla sağlanır.
b) Kapalı kontrol: Servo motorlar kullanılır.
2. Konturlama boyutuna göre
2D (2 eksenli, 2 Dimension), 2 ½ D, 3D, 4D gibi isimler alır.
3. Tezgahın konturlama tipine göre
a) Noktadan noktaya kontrol (Point to point control)
b) Doğrusal kontrol (Straight-cut control)
c) Eğrisel, sürekli konturlama (Contouring control)
Herhangi bir CNC takım tezgahının en temel fonksiyonu otomatik, hassas ve tam bir hareket kontrolü sağlayabilmesidir. Tüm CNC takım tezgahlarında, iki veya daha fazla hareket doğrultusu vardır ve bunlar eksen olarak adlandırılır. Bu eksenler hareket ettiği doğrultu boyunca otomatik olarak hassas bir şekilde pozisyonlandırılır (YİĞİT, R., 2006).
İki eksenli konturlama boyutunda çalışmada, sadece iki eksenli hareket söz konusudur. 2 ½ D çalışma, 3 eksenli tezgahlarda, 2 eksenin sürekli, diğer esenin ise belirli zamanlarda kontrol edilmesi durumlarında gerçekleşir. 3 D’ de ise üç eksenli sürekli bir kontrol vardır. 3 eksenli konturlama gerçekleştirilir. (ALTAN, E., 2006)
CNC tezgahlarda kullanılan en yaygın eksen tipleri lineer (belirli bir doğru boyunca tahrik edilen) ve döner (dairesel bir yay boyunca tahrik edilen) eksenler şeklindedir. Konvansiyonel takım tezgahında bir mekanizmayı elle döndürmek suretiyle kızak eksenlerine hareket vermek yerine, CNC tezgahlarda hareket, eksenlere bağlı olan bir döndürme işlemiyle elde edilmektedir. Şekil 1'de konvansiyonel bir takım tezgahında tabla hareketinin nasıl yerine getirildiği, Şekil 2'de ise; aynı hareketin CNC takım tezgahında nasıl yerine getirildiği gösterilmektedir (YİĞİT, R., 2006).
Konvansiyonel bir makine kızağı, el çarkını döndüren operatör tarafından hareket ettirilir. Kızağın hassas pozisyonlandırılması operatörün tur sayısını sayması ile elde edilen değere göstergede gösterilen skalanın eklenmesi ile yerine getirilir. Kontrol sisteminde icra edilen CNC komutu, sürücü motora hassas olarak kaç artım yapılacağını belirtir. Sürücü motorun dönmesi sonuçta bilyeli vidayı döndürür, bilyeli vidanın dönmesi ile lineer eksen tahrik hareket ettirilir. Bilyeli vidanın diğer ucunda bulunan bir geri besleme cihazı kontrol sistemine komut olarak verilen artım sayısına ulaşılıp ulaşılmadığını bildirir (YİĞİT, R., 2006).



Şekil 1. Konvansiyonel takım tezgahında tabla hareketi


Şekil 2. CNC takım tezgahında tabla hareketi
CNC Sisteminin Bileşenleri
CNC tezgah, genel olarak, kontrol paneli ve tezgahın kendisinden oluşmaktadır. Bir CNC sisteminin çeşitli kısımları vardır. Bilgisayar ünitesi en önemli kısmıdır. Operatör ile tezgah arasındaki bağ, iki ara yüz (Interface) ile sağlanır. Birincisi operatör için ara yüz, ikincisi ise takım için ara yüzdür. Operatör için ara yüz, kontrol paneli ile çeşitli kontrol ve bağlantılardan oluşur. Tezgahın ara yüzü ise, Kontrol ara yüzü ile eksen kontrolü ve güç kaynağıdır.
Kontrol paneli 3 ana kısımdan oluşur; ekran, tezgah fonksiyonlarını gerçekleştirmek için kullanılan kısım ve programlama kısmı. Tezgah operasyon kontrolü için elle kontrol amacıyla kullanılan çeşitli anahtarlar bulunur.
CNC sistemlerde bir veya birkaç mikroprosesör veya hafıza ünitesinden oluşan bir bilgisayar ünitesi bulunur. Mikroprosesör, girilen program verilerinden tezgahın kontrolü için gerekli elektriksel darbelerin (Pulse) oluşturulmasında kullanılır. Bir program iki tür bilgiyi içermelidir;
  1. NC parça programı
  2. Ayarlarla ilgili bilgiler
Mikroişlemcide program bilgisinin işlenmesi esnasında tezgah operatörü, kontrol panosundan bazı bilgileri değiştirebilir. Konum ve hız kontrolü için de karşılaştırma işlemlerini mikroprosesör gerçekleştirir.
CNC tezgahtaki bilgisayar, takım tezgahından istenilen tezgah fonksiyonlarını doğrudan doğruya uygulayamaz. Bilgisayar ile tezgah arasında bir ara yüz bulunmalıdır. Bu ara yüz (Interface), kontrol ara yüzüdür. Kontrol ara yüzü güç kaynağı ile de ilişkilidir. Ara yüz genellikle CNC sisteminden ayrı bir ünitedir ve tezgah imalatçı firması tarafından programlanmıştır. Bu program, tezgah kullanıcısı tarafından değiştirilemez. Kontrol ara yüzü, sistemden tezgah için uygun “pulse” lara (Elektriksel darbelere) çevirme görevini üstlenmiştir. CNC sisteminden oluşturulan kontrol pulse’ ları küçük güçte veya düşük voltajlı pulse’ lardır. Bunların, tezgah motorlarını, valflerini ve diğer ünitelerini harekete geçirmeleri veya tahrik etmeleri olanaksızdır. Bu yüzden bir güç ünitesi, bu küçük kontrol pulse’ larını, tezgahın motor gibi aksamlarının anlayabileceği yüksek pulse’ lara çevirir. Örnek olarak, bir eksenin pozisyonlanmasında bir veri taşıyıcıdan kontrol bilgisayarına veri geldiğinde Şu fonksiyon sırası sonucunda konum sağlanır;
  1. Kontrol ünitesi, hareket edecek nokta için uzaklığı hesaplar. Bu bilgiyi, komperatöre (Karşılaştırıcıya) ikili (Binary) kodda aktarır.
  2. Komperatör, sürücü motoru hareket ettirir. Motor dönerek kızağı istenilen konuma doğru hareket ettirir.
  3. Kızağın pozisyonundaki herhangi bir değişim koordinat ölçüm cihazıyla algılanır ve bu bilgi geri beslemeyle (Feed back) komperatöre iletilir.
  4. Komperatör, bilgisayara girilen, istenilen pozisyonla, geri beslemeden alınan pozisyonu karşılaştırır. Eğer kızak istenilen pozisyona erişmemişse motor hareketine devam edilir.
  5. Yeni bir emir için bilgisayardan girilen bilgilere bağlı kalarak yeni bir kontrol sırası oluşturulur.
CNC Tezgahların Avantajları
  • Verimliliği arttırır.
  • İşlenen parçaların ölçü ve şekil tamlığı yüksektir. Bu nedenle bozuk parça sayışı çok düşüktür ve kalite kontrolü kolaydır.
  • Özel takım ve iş bağlama aparatlarına duyulan ihtiyaç azdır. Bu nedenle takım ve aparat stoklama sorunu azdır.
  • CNC tezgahlarda çok sayıda işlem aynı anda (bir bağlamada) yapılabileceğinden tezgahlar arasındaki iş parçası akışı azdır.
  • İşlem süreleri sabit olduğundan, üretim takibi yapmak, planlamak, denetlemek ve önceden zaman tespiti yapmak (elle veya bilgisayarla programlama imkanı ile) mümkündür. Bu da, imalat seçeneklerinin tespit edilebilmesi ve üretim planlamasıyla iş parçasının işlem maliyetinin belirlenme kolaylığını sağlar.
  • Programdaki esneklikler ve çabuk müdahalelerle dizayn değişiklikleri (ölçü-şekil) oldukça hızlı ve kolay olacaktır (PEHLİVANOĞLU, V., BATI, M., 2002).
CNC Tezgahların Dezavantajları
  • İlk yatırım ve işletme maliyeti yüksektir.
  • Tezgah programcı ve kullanıcıların özel eğitim görmeleri gerekmektedir.
  • Elektrik ve elektronik donanımlarının bakım-onarım maliyeti yüksektir ve bu tür işlemler için kalifiye personel gerekmektedir.
  • Kesici takımların seçilmesi kesme şartlarının belirlenmesi, magazine yerleştirilmesi, ölçülerin tespiti çok daha fazla dikkat ister.
  • Teknik resimlerin hazırlanması ve kalite kontrol aşamalarının tespiti bu tezgahların özelliklerine göre yapılması gerekir.

SONUÇ
CNC tezgahlar artık pek çok sektörde üretim sistemlerinin vazgeçilmez yapı taşı durumundadır. Aynı durum Orman Ürünleri endüstrisi için de geçerlidir ve bugün orman ürünleri alanında gelişmiş modern işletmelerin karakteristik görünümü, işletmedeki CNC makinaların varlığı ile birlikte algılanmakta ve değerlendirilmektedir. Bu nedenle CNC odaklı üretim yapısı üzerine yoğunlaşmak ve bu sistemlerin kullanım etkinliğini artıracak çalışmalara öncelik vermek tüm işletmeler için yaşamsal bir önem taşımaktadır. Bu çerçevede CNC tezgahlar, bilgisayar destekli üretim kavramı içerisinde algılanmalı, bu sistemlerin temel girdisini oluşturan CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) sistemleri ile ilişkileri derinleştirilmeli ve entegre edilmeli, süreç planlama, üretim planlama, kalite kontrol ve diğer sistemler ile bağlantılar sağlanmalıdır. Bunlar yapıldığı sürece CNC tezgahların kullanım etkinliği artacak, maliyetler azalırken, verimlilik ve karlılık artacaktır.








KAYNAKÇA

AKKURT, M., 1999: “Talaş Kaldırma Yöntemleri ve Takım Tezgahları”, İ.T.Ü. Makine Fakültesi, ISBN: 975-511-083-6, İstanbul

ALTAN, E., 2006: Yıldız Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Nümerik Kontrol Dersi, Ders Notları, İstanbul.

DİNÇEL, M., 1999: “CNC Takım Tezgahları”, Trakya Üniversitesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri Bölümü Lisans Bitirme Tezi, Tekirdağ

KOÇ, H. ve KOÇ, R., 2005: “Bilgisayar Destekli Üretim ve Türkiye Mobilya Endüstrisinin Geleceği”, Mobilya Dekorasyon Dergisi, Temmuz-Ağustos 2005, s.67

HASAN, E., 2000: “CNC Takım Tezgahlarının Gelişimi”, TMMOB Makine Mühendisleri Odası Mühendis ve Makine Dergisi, Sayı: 486

PEHLİVANOĞLU, V., BATI, M., 2002: “CNC Takım Tezgahları ve DNC”, TurkCADCAM.net > Yeni Ürün Tasarım, Geliştirme, CAD/CAM/CAE ve İmalat Teknolojileri, Marmara Üniv. Teknik Eğ. Fak. Makine Böl. İstanbul. Ziyaret Tarihi: [28.09.2006]

YİĞİT, R., 2006: “Bilgisayarlı Nümerik Kontrole (CNC) Giriş”, TurkCADCAM.net > Yeni Ürün Tasarım, Geliştirme, CAD/CAM/CAE ve İmalat Teknolojileri, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir Meslek Yüksekokulu, İzmir. Ziyaret Tarihi: [28.09.2006]


İmalatın amacı, hammadde halinde bulunan herhangi bir malzemeyi, belirli bir amaca yönelik olarak işleyerek bir dönüşümü gerçekleştirmektir. Bu dönüşüm çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Makinelerin çoğunlukla kullanıldığı imalat sistemleri bir sanayinin temelini oluşturur. Sanayi ortamında metal, ahşap, plastik ve taş gibi malzemeleri işleyen ve bunlara belirli bir şekil veren üretim araçlarına takım tezgahı adı verilir. Takım tezgahları alanında en önemli dönüşümlerden biri 1950 yıllarında nümerik programa göre çalışan ve nümerik kontrollü (NC-Numerical Control) denilen tezgahların uygulamaya konulması ile başlamıştır. Aynı tarihlerde seramikten yapılan takımların kullanılması ile kesme hızları ve işleme kaliteleri büyük değerlere ulaşmış ve her iki uygulamada da takım tezgahları gerek nitelik, gerekse nicelik bakımından büyük gelişme göstermiştir. Bu gelişme, daha önce bilinen mekanik otomat tezgahları da kapsamına alarak günümüzde, pim kontrollü, kam kontrollü, kopya kontrollü, tek akslı, çok akslı, transfer tezgahları olarak bilinen büyük bir tezgah yelpazesini oluşturmuştur. NC tezgahların bilgisayarla donatılması ile CNC (Computer Numerical Control) ve CNC’lerin ortak bir yerden kontrolü ile DNC (Direct Numerical Control) yapısı oluşmuştur. Bilgisayarların ve özellikle kişisel bilgisayarların kullanılması ile de bu tezgahlar işlemlerini optimizasyon ilkelerine göre yapma fırsatı ortaya çıkmıştır (AKKURT, M., 1999). Kaynakwh: Kaynakwh: Cnc Nedİr? - Cnc Tezgahlar Cnc Nedİr? - Cnc Tezgahlar

Türkiye’ de çeşitli sektörlerde farklı düzeylerde olmakla beraber ileri teknoloji uygulamalarının yaygınlaşmaya başladığı görülmektedir. Özellikle CNC tezgah odaklı bilgisayar destekli üretim uygulamalarında Türkiye’ deki öncü sektörlerden birisi mobilya endüstrisidir. 1990’ lı yılların başında, Mobilya ve Orman Ürünleri endüstrisi için bilgisayar destekli üretim uç noktalarda bir uygulama alanı olarak görülmekteydi. Oysa özellikle mobilya endüstrisi hem sipariş ağırlıklı hem de parti üretiminin bir arada görüldüğü, bazen esnekliğin bazen otomasyonun çok önemli olduğu, kullanılan girdi çeşitliliği ve malzeme yapısındaki farklılıklarla önemli mühendislik becerisini gerektiren bir sektördü. Bu nedenle başta lüks bir uygulama gibi görülen bilgisayar destekli üretim uygulamaları kısa bir süre içerisinde üretimde darboğazların aşılması için zorunlu olan bir kavram haline gelmiş ve hızla endüstride yaygınlaşmıştır (KOÇ ve Diğ, 2005).

CNC Tezgahların Gelişimi

Üretim aracı olarak takım tezgahlarının kullanılması insanlık tarihiyle başlar. Ancak 19. yy. başlangıcında İngiltere ve diğer Batı Avrupa ülkelerinde sanayi devriminin başlamasıyla, takım tezgahları günümüzdeki anlamı ile hızlı bir gelişme göstermiş ve bu ülkelerde, sanayinin bel kemiğini oluşturan güçlü bir takım tezgahı sanayi kurulmuştur (PEHLİVANOĞLU, V., BATI, M., 2002).
CNC tezgahları öncelikli olarak uçak ve helikopter sanayilerinde beliren ihtiyaçları karşılamak için ortaya çıktı. Otomotiv endüstrisinde uygulanması sırasında gelişti ve yaygınlaştı. CNC tezgahların yaygınlaşmaya başlaması ile yeni tezgah tasarımı ve kullanımı tamimiyle değişti, mühendislerle atölye ve fabrika sahiplerine yepyeni olanaklar ortaya çıkmaya başladı (HASAN, E., 2000).
Nümerik kontrol fikri II. Dünya Savaşı’ nın sonlarında ABD hava kuvvetlerinin ihtiyacı olan karmaşık 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 teknolojisindeki hızlı gelişmeler Nümerik Kontrollü sistemleri de etkilemiştir. Artık günümüzde NC tezgahlarda daha ileri düzeyde geliştirilmiş olan entegre devre elemanları, ucuz ve güvenilir olan donanımlara sahiptir. ROM (Read Only Memory) teknolojisinin kullanılmaya başlanılmasıyla da programların hafızada saklanmaları mümkün olmuş ve sonuç olarak bu gelişmeler CNC kavramının doğmasına öncülük etmiş ve daha sonraları CNC torna, matkap vb. takım tezgahlarında yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır (DİNÇEL, M., 1999).
NC tezgahlar Orman Ürünleri Endüstrisine metal işleme göre 10-15 yıllık bir gecikme ile girmiş ve 1971 yılında Hannover fuarında ilk defa pozisyon ayarlı montaj presi ve 1975 yılında Ligna fuarında NC üst freze makinesi tanıtılmıştır. Bu gelişmelerden hareketle NC makinelerin ağaç işleme alanının tümüne ulaşması ve ağaç malzemenin işlenmesinde kullanılması 1980’ li yıllarda gerçekleşmiştir. Türkiye’ de 1980 yılından sonra bu teknolojilere ilgi başlamış ve bazı sanayi kuruluşları NC ve CNC tezgahları ithal etmeye başlamış ve böylece uygulamada da bu teknolojiye alışmaya başlamışlardır (KOÇ ve Diğ, 2005).
CNC Tezgahların Özellikleri
CNC ve NC arasında kullanım açısından önemli fark vardır. NC tezgahlarda program başlatıldığında operatör isterse işleme son verilebilir, ancak programı değiştiremez. CNC de ise program değiştirilebilir, sistemde takım parçaları, boyutları vs. operatör tarafından tezgaha tanımlatılabilir (ALTAN, E., 2006).
Bilgisayarlı nümerik kontrolde tezgah kontrol ünitesinin komputurize edilmesi sonucu programların muhafaza edilebilmelerinin yanında parça üretiminin her aşamasında programı durdurma, programda gerekli olabilecek değişiklikleri yapabilme, programa kalınan yerden tekrar devam edebilme ve programı son şekliyle hafızada saklama yeteneğine sahiptir. Bu nedenle programın kontrol ünitesine bir kez yüklenmesi yeterlidir (DİNÇEL, M., 1999).
CNC takım tezgahlarının tamamının sağladığı en önemli ve birincil fayda, otomasyona olanak tanımasıdır. CNC tezgahların kullanılması suretiyle iş parçalarının imalatı esnasında operatörün müdahalesi en aza indirilmekte veya tamamı ile ortadan kaldırılmaktadır. Çoğu CNC takım tezgahları parça işlemesi esnasında dışarıdan bir müdahale olmadan çalışabilmekte, böylece operatörün yapacağı diğer işler için zaman bulmasına imkan tanımaktadır. Bu, CNC tezgah sahibine, operatör hatalarının azaltılması, insan hatasından kaynaklanan hataların en aza indirilmesi, işleme zamanının önceden ve tam olarak tespit edilebilmesi gibi faydalar sağlar. Makine program kontrolü altında çalışıyor olacağından, konvansiyonel takım tezgahında aynı parçaları imal eden bir usta ile kıyaslandığında CNC, operatörün temel işleme tecrübesi ile ilgili olan beceri seviyesi oldukça azaltılmaktadır. CNC teknolojisinin ikinci temel faydası, iş parçalarının hassas ve devamlı aynı ölçüde çıkmasıdır.
Günümüzün CNC takım tezgahları inanılması güç tekrarlama ve pozisyonlama hassasiyeti değerlerine sahiptir. Bu ise program kontrol edildikten sonra, iki, on, veya bin adet iş parçasının da aynı hassasiyet ve ölçü tamlığında elde edilebilmesini sağlamaktadır. CNC takım tezgahlarının büyük bir bölümünde sunulan üçüncü önemli fayda ise, esnekliktir. Bu makineler program vasıtasıyla çalıştığından, bir başka iş parçasının işlemeye alınıp elde edilmesi diğer makinelere oranla kıyaslanamayacak bir hızda yerine getirilmektedir (YİĞİT, R., 2006).
CNC takım tezgahlarının fiziksel tasarım ve konstrüksiyonları 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;
  • Tezgaha yüklenmiş olan parça programları kontrol ünitesi hafızasında saklanabilir, buradan çağrılarak defalarca işletilebilir.
  • Tezgah kontrol ünitesini besleyen özel bir güç kaynağı vardır. Tezgahın enerjisi kesilse bile program vb. veriler saklı kalır.
  • Parça programı üzerinde yapılması düşünülen değişiklikler istenildiği anda ve kolaylıkla yapılır. Değiştirilmiş olan program son şekliyle hem işletilir hem de hafızada saklanır.
  • Bazı rutin operasyonlar program içerisinde döngüler (Cycles) şeklinde tanımlanır ve gerekli yerlerde kullanılır.(Delik delme, delik büyütme, dikdörtgen cep frezeleme, vb.)
  • Bir iş parçası üzerinde döngüler dışındaki tekrarlanması gereken operasyonları ana program içerisinde bir kez yazılır ve alt program adıyla isimlendirilirler. Ana programın uygulanması sırasında bu alt programlar gerekli yerlerde çağrılarak işlem tamamlanır.
  • Bir parçanın programı yazıldığında normal olarak belirli tür ve çaptaki kesicilere işlenir. Programlama esnasında kesici çapının dikkate alınarak bazı belirli ölçüsel kaydırmaların yapılması gerekir. Kesici telafisi (Cutter Compensation) kolaylığı ile bu kaydırmalar CNC kontrol ünitesi (CNC Control Unit) tarafından programın işletimi esnasında yapılır. Böylece kullanılan kesici kırıldığında ve aynı çapta başka bir kesici bulunamadığı durumlarda farklı çaptaki kesici ile programa kalınan yerden devam edebilme kolaylığı sağlanır. Kontrol ünitesi yeni kesicinin çapına göre gerekli ölçüsel kaydırmaları yapar.
  • CNC kontrol ünitesinde bilgisayar kullanımı sonucu diğer pek çok bilgisayar ve sistemleriyle iletişim kurabilme avantajına sahiptir.
  • Parça imalatına geçilmeden önce görüntü ünitesi (Visual Display Unit) yardımıyla grafik olarak parça programının benzetimi yapılabilir.
  • Kesici aletlerin değiştirilmeleri herhangi bir manuel müdahale olmaksızın yapılır. Bunun için dönerli taretler (Rotery Turrets) ya da paletli kesici magazinleri kullanılır.
Herhangi bir programlanan noktadan diğer bir noktaya olan hareketi belirleyen konturlama işlemine interpolasyon denir. İnterpolasyon, önceden belli olan takım ucunun kat etmesi gereken yolu hesaplama ile daha küçük lineer hareketlere çevirerek, takım yolunu kırılmış parçalı bir şekle sokar. İki esas interpolasyon tipi vardır; lineer interpolasyon ve dairesel interpolasyon. İnterpolasyon nümerik kontrollü takım tezgahlarında donanım ile sağlanırken, CNC’lerde ise yazılımla sağlanır. Lineer veya dairesel interpolasyonlarda hareket, eksenler yönünde sırayla gerçekleştirilir ve takım yolları alt segmentlere ayrılır. Dairesel interpolasyonlarda doğrusal hareketler söz konusudur (ALTAN, E., 2006).
Nümerik kontrollü takım tezgahları farklı şekillerde gruplandırılabilir;
1. Kontrol çevriminin tipine göre
a) Açık Kontrol: Küçük tezgahlarda kullanılır ve step motorlarla sağlanır.
b) Kapalı kontrol: Servo motorlar kullanılır.
2. Konturlama boyutuna göre
2D (2 eksenli, 2 Dimension), 2 ½ D, 3D, 4D gibi isimler alır.
3. Tezgahın konturlama tipine göre
a) Noktadan noktaya kontrol (Point to point control)
b) Doğrusal kontrol (Straight-cut control)
c) Eğrisel, sürekli konturlama (Contouring control)
Herhangi bir CNC takım tezgahının en temel fonksiyonu otomatik, hassas ve tam bir hareket kontrolü sağlayabilmesidir. Tüm CNC takım tezgahlarında, iki veya daha fazla hareket doğrultusu vardır ve bunlar eksen olarak adlandırılır. Bu eksenler hareket ettiği doğrultu boyunca otomatik olarak hassas bir şekilde pozisyonlandırılır (YİĞİT, R., 2006).
İki eksenli konturlama boyutunda çalışmada, sadece iki eksenli hareket söz konusudur. 2 ½ D çalışma, 3 eksenli tezgahlarda, 2 eksenin sürekli, diğer esenin ise belirli zamanlarda kontrol edilmesi durumlarında gerçekleşir. 3 D’ de ise üç eksenli sürekli bir kontrol vardır. 3 eksenli konturlama gerçekleştirilir. (ALTAN, E., 2006)
CNC tezgahlarda kullanılan en yaygın eksen tipleri lineer (belirli bir doğru boyunca tahrik edilen) ve döner (dairesel bir yay boyunca tahrik edilen) eksenler şeklindedir. Konvansiyonel takım tezgahında bir mekanizmayı elle döndürmek suretiyle kızak eksenlerine hareket vermek yerine, CNC tezgahlarda hareket, eksenlere bağlı olan bir döndürme işlemiyle elde edilmektedir. Şekil 1'de konvansiyonel bir takım tezgahında tabla hareketinin nasıl yerine getirildiği, Şekil 2'de ise; aynı hareketin CNC takım tezgahında nasıl yerine getirildiği gösterilmektedir (YİĞİT, R., 2006).
Konvansiyonel bir makine kızağı, el çarkını döndüren operatör tarafından hareket ettirilir. Kızağın hassas pozisyonlandırılması operatörün tur sayısını sayması ile elde edilen değere göstergede gösterilen skalanın eklenmesi ile yerine getirilir. Kontrol sisteminde icra edilen CNC komutu, sürücü motora hassas olarak kaç artım yapılacağını belirtir. Sürücü motorun dönmesi sonuçta bilyeli vidayı döndürür, bilyeli vidanın dönmesi ile lineer eksen tahrik hareket ettirilir. Bilyeli vidanın diğer ucunda bulunan bir geri besleme cihazı kontrol sistemine komut olarak verilen artım sayısına ulaşılıp ulaşılmadığını bildirir (YİĞİT, R., 2006).



Şekil 1. Konvansiyonel takım tezgahında tabla hareketi


Şekil 2. CNC takım tezgahında tabla hareketi
CNC Sisteminin Bileşenleri
CNC tezgah, genel olarak, kontrol paneli ve tezgahın kendisinden oluşmaktadır. Bir CNC sisteminin çeşitli kısımları vardır. Bilgisayar ünitesi en önemli kısmıdır. Operatör ile tezgah arasındaki bağ, iki ara yüz (Interface) ile sağlanır. Birincisi operatör için ara yüz, ikincisi ise takım için ara yüzdür. Operatör için ara yüz, kontrol paneli ile çeşitli kontrol ve bağlantılardan oluşur. Tezgahın ara yüzü ise, Kontrol ara yüzü ile eksen kontrolü ve güç kaynağıdır.
Kontrol paneli 3 ana kısımdan oluşur; ekran, tezgah fonksiyonlarını gerçekleştirmek için kullanılan kısım ve programlama kısmı. Tezgah operasyon kontrolü için elle kontrol amacıyla kullanılan çeşitli anahtarlar bulunur.
CNC sistemlerde bir veya birkaç mikroprosesör veya hafıza ünitesinden oluşan bir bilgisayar ünitesi bulunur. Mikroprosesör, girilen program verilerinden tezgahın kontrolü için gerekli elektriksel darbelerin (Pulse) oluşturulmasında kullanılır. Bir program iki tür bilgiyi içermelidir;
  1. NC parça programı
  2. Ayarlarla ilgili bilgiler
Mikroişlemcide program bilgisinin işlenmesi esnasında tezgah operatörü, kontrol panosundan bazı bilgileri değiştirebilir. Konum ve hız kontrolü için de karşılaştırma işlemlerini mikroprosesör gerçekleştirir.
CNC tezgahtaki bilgisayar, takım tezgahından istenilen tezgah fonksiyonlarını doğrudan doğruya uygulayamaz. Bilgisayar ile tezgah arasında bir ara yüz bulunmalıdır. Bu ara yüz (Interface), kontrol ara yüzüdür. Kontrol ara yüzü güç kaynağı ile de ilişkilidir. Ara yüz genellikle CNC sisteminden ayrı bir ünitedir ve tezgah imalatçı firması tarafından programlanmıştır. Bu program, tezgah kullanıcısı tarafından değiştirilemez. Kontrol ara yüzü, sistemden tezgah için uygun “pulse” lara (Elektriksel darbelere) çevirme görevini üstlenmiştir. CNC sisteminden oluşturulan kontrol pulse’ ları küçük güçte veya düşük voltajlı pulse’ lardır. Bunların, tezgah motorlarını, valflerini ve diğer ünitelerini harekete geçirmeleri veya tahrik etmeleri olanaksızdır. Bu yüzden bir güç ünitesi, bu küçük kontrol pulse’ larını, tezgahın motor gibi aksamlarının anlayabileceği yüksek pulse’ lara çevirir. Örnek olarak, bir eksenin pozisyonlanmasında bir veri taşıyıcıdan kontrol bilgisayarına veri geldiğinde Şu fonksiyon sırası sonucunda konum sağlanır;
  1. Kontrol ünitesi, hareket edecek nokta için uzaklığı hesaplar. Bu bilgiyi, komperatöre (Karşılaştırıcıya) ikili (Binary) kodda aktarır.
  2. Komperatör, sürücü motoru hareket ettirir. Motor dönerek kızağı istenilen konuma doğru hareket ettirir.
  3. Kızağın pozisyonundaki herhangi bir değişim koordinat ölçüm cihazıyla algılanır ve bu bilgi geri beslemeyle (Feed back) komperatöre iletilir.
  4. Komperatör, bilgisayara girilen, istenilen pozisyonla, geri beslemeden alınan pozisyonu karşılaştırır. Eğer kızak istenilen pozisyona erişmemişse motor hareketine devam edilir.
  5. Yeni bir emir için bilgisayardan girilen bilgilere bağlı kalarak yeni bir kontrol sırası oluşturulur.
CNC Tezgahların Avantajları
  • Verimliliği arttırır.
  • İşlenen parçaların ölçü ve şekil tamlığı yüksektir. Bu nedenle bozuk parça sayışı çok düşüktür ve kalite kontrolü kolaydır.
  • Özel takım ve iş bağlama aparatlarına duyulan ihtiyaç azdır. Bu nedenle takım ve aparat stoklama sorunu azdır.
  • CNC tezgahlarda çok sayıda işlem aynı anda (bir bağlamada) yapılabileceğinden tezgahlar arasındaki iş parçası akışı azdır.
  • İşlem süreleri sabit olduğundan, üretim takibi yapmak, planlamak, denetlemek ve önceden zaman tespiti yapmak (elle veya bilgisayarla programlama imkanı ile) mümkündür. Bu da, imalat seçeneklerinin tespit edilebilmesi ve üretim planlamasıyla iş parçasının işlem maliyetinin belirlenme kolaylığını sağlar.
  • Programdaki esneklikler ve çabuk müdahalelerle dizayn değişiklikleri (ölçü-şekil) oldukça hızlı ve kolay olacaktır (PEHLİVANOĞLU, V., BATI, M., 2002).
CNC Tezgahların Dezavantajları
  • İlk yatırım ve işletme maliyeti yüksektir.
  • Tezgah programcı ve kullanıcıların özel eğitim görmeleri gerekmektedir.
  • Elektrik ve elektronik donanımlarının bakım-onarım maliyeti yüksektir ve bu tür işlemler için kalifiye personel gerekmektedir.
  • Kesici takımların seçilmesi kesme şartlarının belirlenmesi, magazine yerleştirilmesi, ölçülerin tespiti çok daha fazla dikkat ister.
  • Teknik resimlerin hazırlanması ve kalite kontrol aşamalarının tespiti bu tezgahların özelliklerine göre yapılması gerekir.

SONUÇ
CNC tezgahlar artık pek çok sektörde üretim sistemlerinin vazgeçilmez yapı taşı durumundadır. Aynı durum Orman Ürünleri endüstrisi için de geçerlidir ve bugün orman ürünleri alanında gelişmiş modern işletmelerin karakteristik görünümü, işletmedeki CNC makinaların varlığı ile birlikte algılanmakta ve değerlendirilmektedir. Bu nedenle CNC odaklı üretim yapısı üzerine yoğunlaşmak ve bu sistemlerin kullanım etkinliğini artıracak çalışmalara öncelik vermek tüm işletmeler için yaşamsal bir önem taşımaktadır. Bu çerçevede CNC tezgahlar, bilgisayar destekli üretim kavramı içerisinde algılanmalı, bu sistemlerin temel girdisini oluşturan CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) sistemleri ile ilişkileri derinleştirilmeli ve entegre edilmeli, süreç planlama, üretim planlama, kalite kontrol ve diğer sistemler ile bağlantılar sağlanmalıdır. Bunlar yapıldığı sürece CNC tezgahların kullanım etkinliği artacak, maliyetler azalırken, verimlilik ve karlılık artacaktır.

1-CNC TEZGAHLARIN TARİHÇESİ VE TANITIMI

1.1 Talaş Kaldırma ve Takım Tezgahının Tanımı

İmalatın amacı, hammadde halinde bulunan herhangi bir malzemeyi, belirli bir şekilde dönüştürmektir, îmalat, insan veya hayvan gücü kullanarak ilkel yöntemlerle veya mekanik enerji kullanarak makinelerle yapılabilir. Makinelerin çoğunlukla kullanıldığı imalat sistemine sanayi denilir. Toplumun, örneğin tarım, tekstil, gıda vs. gibi herhangi bir üretim alanına tatbik edilebilen sanayi, ülkenin kalkınmasında ve ekonominin gelişmesinde önemli rol oynar.

İmalatın hedefi olan ürün, üretim araçları ile gerçekleştirilir. Çok geniş bir anlamda tüm üretim araçlarına takım tezgahları denilebilir. Ancak dar bir anlamda tüm üretim araçlarına sadece metal, plastik, ahşap ve taş gibi malzemeleri işleyen bunlara belirli bir şekil veren üretim araçlarına takım tezgahı denir. Takım tezgahlarından en yaygın olanları metalik malzemeleri işleyen takım tezgahlarıdır.

Herhangi bir imalat, şekil değişimine uğrayan malzemenin yanı sıra, imalat yönetimi, takım ve tezgah olmak üzere üç etkenin yardımı ile gerçekleşir. İmalat yönetimi, hammaddeye şekil vermek için uygulanan fiziksel olay; takım, imalat işlemi gerçekleştiren eleman; tezgah, imalat yönetimini gerçekleştirmek için hammaddeye ve takıma gereken hareketleri sağlayan makine'dir. Tekniğin gelişmesi ile, bu konular kendi aralarında yapılan incelemelerin ve araştırmaların sonucu olarak ayrı ayrı gelişme göstermişler ve günümüzde, imalat Yöntemleri, Takım Tezgahları ve Tezgah Konstrüksiyonu olarak ayrı ayrı bilim dallarını oluşturmuşlardır. Bunların yanı sıra, imalat işlemini kolaylaştırmak işleme kalitesini sağlamak amacı ile gerek parçaların, gerekse takımların tezgaha tutturulmasını inceleyen Tutturma Tertibatı Konstrüksiyonu; bir parçaya nihai şekli vermek için, en yüksek prodüktiviteyi ve en düşük maliyeti sağlamak amacı ile uygulaması gereken imalat yönetimim inceleyen İmalat Teknolojisi; aynı kriterlere göre tüm fabrika çapında veya fabrikalardan kurulu holding ve karteller çapında imalat proseslerini inceleyen Fabrika Organizasyonu ve Yöneylem Araştırması gibi bilim dalları da meydana gelmiştir. Ancak bu bilim dallarını iki guruba ayırmak mümkündür. Teknik yönü ağır basan birinci guruba imalat yöntemleri, takım konstrüksiyonu, tezgah konstrüksiyonu, tutturma tertibatı konstrüksiyonu ve imalat teknolojisi; ekonomik yönü ön planda olan ikinci guruba da yöneylem araştırma ve fabrika organizasyonu girmektedir.

İmalat yönetimi, mekanik ve fiziksel-kimyasal olmak üzere iki büyük guruba ayrılabilir. Bunlardan en önemlisi olan mekanik imalat yöntemleri Talaşlı ve Talaşsız olmak üzere ikiye ayrılır. Adı üzerinde talaşsız imalat yöntemleri, talaş kaldırmadan, talaşlı imalat yöntemleri ise talaş kaldırarak şekil veren yöntemlerdir. Talaşsız imalat yöntemleri döküm, dövme, presleme, haddeleme, çekme, derin çekme, sıvama, bükme, kaynak, lehim, yapıştırma ve perçinleme; talaşlı imalat yöntemleri ise, tornalama, delme, frezeleme, planlama, vargelleme, broşlama, taşlama, honlama, lebleme gibi işleri kapsamaktadır. Fiziksel-kimyasal işleme gurubuna elektroerozyon, tel erozyon, kimyasal, elektro-kimyasal, elektron, lazer ve plazma ile işleme gibi yöntemler girmektedir.

Çok kısa bir zamanda gerçekleştirilmesine rağmen, talaşsız imalat yöntemleri, yüzey, boyut ve şekil kalitesi bakımından, parçada istenilen kaliteyi sağlayamamaktadırlar. Bu nedenle, bu şekilde imal edilen parçaların yüzeylerinin bir kısmı veya tamamı, talaşlı imalat yöntemi ile işlenmektedir. Bundan dolayı talaşsız imalat işlemlerine primer (sıra bakımından birinci), talaşlı imalat yöntemlerine ise seconder (sıra bakımından ikinci) imalat yöntemleri de denilir.

1.2 CNC Tezgahların Tarihçesi ve Gelişmesi

Üretim aracı olarak takım tezgahlarının kullanılması insanlık tarihiyle başlar. Ancak 19.yy. başlangıcında İngiltere ve diğer Batı Avrupa ülkelerinde sanayi devriminin başlamasıyla, takım tezgahları günümüzdeki anlamı ile hızlı bir gelişme göstermişler ve bu ülkelerde, sanayinin belkemiğini oluşturan güçlü bir takım tezgahı sanayii kurulmuştur.

Sanayinin ilk aşamasında parçalar, tezgahlarda kaba boyutları ile işleniyor ve sonra birbirleriyle çalışması (assembly) için elle araştırma yapılıyordu. 19.yüzyılın ortalarında, parçaların değiştirilebilirlik ilkesinin bulunması, parçaların tezgahlarda toleranslı olarak imal edilmesini sağlamış ve montajlar, elle araştırma ile değil de, parçanın tezgahlarda işlenmiş hali ile yapılabilmiştir. Bu buluş prodüktiviteyi artırarak seri imalatın başlamasında ilk etken olmuştur. 19.yüzyılın sonlarına doğru imalat teknolojisinin ve imalat organizasyonunun ilkelerinin tespiti ile, seri imalat çağı başlamış, 1900 yılında, o tarihe kadar takımlar için kullanılan alaşımsız ve az alaşımlı takım çeliklerinin yanı sıra, Taylor tarafından hız çelikleri uygulamaya konulmuş, kesme hızlarında ve buna bağlı olarak üretimde büyük artışlar sağlanmıştır. Bu şekilde lokomotifler, motorlar, türbinler, ucuz fiyata otomobiller, dikiş makineleri ve saatler daha çok imal edilmeye başlanmıştır. 1930'lu yıllarda sert karbürün bulunması, kesme hızını daha da artırarak daha kaliteli yüzeylerin elde edilmesini sağlamıştır. Şöyle ki, bu gelişmelerin sonucu olarak atölyelerde başlayan usta ve işçilerin kişisel tecrübelerine dayanan talaş kaldırma olayı pratik seviyeden bilim seviyesine ulaşmıştır. Bu hususta M.E. Merchant, F.W. Taylor ve M. Kronenberg gibi bilim adamlarının büyük katkıları olmuştur. Bu gelişmelere paralel olarak gerek takım gerekse tezgah konstrüksiyonunda önemli değişiklikler olmuş ve yine aynı yıllarda, üretimin artırılmasında önemli bir etken olan otomatik takım tezgahlarının imalatı başlamıştır.