Freze tezgahları, talaş kaldırarak parça işleyen takım tezgahlarıdır; bu işlem, freze çakısı adı verilen döner bir takımın hareketiyle gerçekleştirilir. Bu takımın birden fazla kesici ağzı vardır. XIX. yüzyılda icat edilen freze tezgahları, yapabildikleri iş çeşitliliği sayesinde son derece çok yönlü makinelerdir. Bu işler, CNC freze tezgahının hareketleri ve eksenleri olmadan mümkün olmazdı.
Freze tezgahının hareketleri
CNC freze tezgahının eksenlerinden söz etmeden önce yaptığı hareketlerden bahsetmek gerekir; çünkü bu iki unsur birbiriyle sıkı sıkıya bağlantılıdır. Geleneksel freze tezgahlarında işlemeyi sağlamak için freze çakısına doğru hareket eden parçanın kendisidir; ancak bilgisayarlı sayısal kontrolün (CNC) devreye girmesiyle freze tezgahları çok daha çok yönlü hâle gelmiş ve son derece karmaşık parçaları işleyebilir olmuştur.
CNC olsun ya da olmasın tüm freze tezgahlarında ortak olan hareket, freze çakısının veya kesici takımın kendi ekseni etrafında dönmesidir.
Öte yandan çalışma tablası farklı hızlarda ve farklı hareket türleriyle yer değiştirebilir. Tabla, X ekseni doğrultusunda boyuna hareket yapar. Tabla ayrıca Y ekseni doğrultusunda enine hareket edebilir; bu hareket takımı doğru konuma getirmeye yarar. Tabla aynı zamanda Z ekseni doğrultusunda dikey olarak da hareket eder; bu hareket kesme derinliğini belirlemeye yarar.
Kullanılan freze tezgahının tipine bağlı olarak başka döner hareketler de vardır. Örneğin tabla, dönme serbestlik derecelerine göre boyuna eksen etrafında veya dikey eksen etrafında dönebilir.
Freze çakısı ile parça arasındaki hareketler
Freze çakısı ile işlenecek parça arasındaki hareketler, parça üzerinde yapılan işin türünü belirlemede ve parçaya şekil vermede hiç şüphesiz belirleyicidir. Takım ile parça arasındaki hareketler üçe ayrılır:
- Kesme hareketi. Bu hareket, freze çakısının ucunun takım tutucu ekseni etrafında yaptığı harekettir.
- İlerleme hareketi. Takımın kesilmiş bir bölgeden henüz kesilmemiş bir bölgeye doğru yaptığı yaklaşma hareketidir.
- Derinlik (dalma) hareketi. Parçadaki kesme derinliğini artırmayı amaçlayan ilerleme hareketidir.
CNC freze tezgahının eksenleri
Hareketler ile CNC freze tezgahının eksenleri arasındaki ilişki nedir? Gördüğünüz gibi freze tezgahının hareketleri, bu takım tezgahının sahip olduğu farklı eksenlere göre yapılır; eksenlerin önemi de buradan gelir. Bir CNC freze tezgahında, bilgisayar teknolojisini kullanarak üç veya daha fazla ekseni aynı anda hareket ettirmeyi sağlayan tam da CNC teknolojisidir. Doğru programlama yapıldıktan sonra görevleri, hareketleri ve freze tezgahının farklı bileşenlerinin işleme için hangi eksenlerde hareket edeceğini yürüten de yazılımdır.
CNC freze tezgahında üç eksen vardır:
- X ekseni: boyuna hareketi sağlar
- Y ekseni: enine hareketler için
- Z ekseni: freze kafasının zemine dik yöndeki hareketi için
2,5 eksen işleme
CNC freze tezgahlarının yapabildiği işlemlerden biri 2,5 eksen işlemedir. Bu tür işleme, talaş kaldırma veya malzeme kesme sırasında takımın X ve Y koordinatları boyunca aynı anda hareket ettirilmesiyle parça üretmek için kullanılır. Bu işlemenin özelliği, takımın freze tezgahının üç ekseninde de hareket edebilmesi, ancak kesme işlemi sırasında üç koordinatta asla aynı anda hareket edememesidir.
3 eksen işleme
CNC freze tezgahının eksenleri sayesinde, kesme hareketleri sırasında bu üç eksenin aynı anda kontrol edilebildiği üç eksen işleme operasyonları yapılabilir. Bu tür operasyonlarda kesme yolları elde edilmek istenen yüzeyi kopyalar. Üç eksen işleme, örneğin 3D konturların, yüzeylerin veya profillerin frezelenmesinde kullanılır. Bu tür operasyonlara “kopyalama” denir.
5 eksen işleme
Piyasada beş eksende parça işleyebilen makineler bulunur. CNC freze tezgahlarında genellikle üç eksen vardır, ancak beş eksenli olanlar da mevcuttur. Bunlar inanılmaz derecede karmaşık işler yapabilen makinelerdir. Bu tür makineler X, Y, Z eksenlerinde doğrusal hareketler yaparken aynı zamanda iki eksende daha döner hareket yapabilir: A ve B eksenleri; bu dönüşler tabla veya takım kafası tarafından gerçekleştirilebilir.
Bu süreçte beş CNC freze ekseni, işleme süresini kısaltmak ve parçada neredeyse kusursuz bir yüzey elde etmek amacıyla aynı anda hareket edebilir. Bu makineler bir 3+2 çevrimi de uygulayabilir: Bu durumda dördüncü ve beşinci eksenler sabit kalır ve yalnızca işlemler arasında geçiş yapılırken hareket eder; diğer üç eksen ise aynı anda hareket eder.