Talaşlı imalat sektöründe sayısal kontrollü eksen, üretim ve teslim sürelerini kısaltmada kilit bir rol oynar. Ayrıca üretim maliyetlerini ve işçiliği azaltma avantajı sağlar; çünkü çok eksenli makineler operatör müdahalesini en aza indirir.
Sayısal kontrollü eksen nedir?
Talaşlı imalatta eksen, bir makinenin kesici takımı veya parçayı bir ya da birden fazla yönde, belirli bir yörüngeyi izleyerek hareket ettirebilme kabiliyetini ifade eder. Tüm takım tezgahlarında sayısal kontrollü eksen bulunur; en basit ve konvansiyonel makinelerde bunlar, matematiksel bir düzlemin ilkelerine dayanan X, Y ve Z eksenleridir.
Basit eksen yapısına sahip makineler basit işleme operasyonları gerçekleştirebilir. Torna, freze ve matkap tezgahları buna örnektir. Bununla birlikte, çok sayıda sayısal kontrollü eksene sahip takım tezgahları da vardır: makinenin ekseni ne kadar fazlaysa işlemede sağladığı fayda da o kadar büyüktür.
CNC'de sayısal kontrollü eksen
CNC veya bilgisayarlı sayısal kontrol, mevcut en gelişmiş işleme yöntemlerinden biridir. Minimum insan müdahalesi gerektiren bir tür otomatik çalışmadır. Bunun nedeni, takım tezgahının, belirli bir iş için gereken kesici takımları devreye sokan merkezi bir bilgisayarla çalışmasıdır.
Bilgisayarın takımı veya parçayı hangi eksen üzerinde hareket ettireceğini bilmesi için parçanın tasarımının bu bilgisayara yüklenmesi gerekir. Bunun için mühendis veya operatör, özel programlama yazılımlarını — örneğin CAD ve CAM — kullanarak harici bir bilgisayarda parçanın tasarımını yapmalıdır; bunlardan biri tasarımı oluşturur, diğeri ise bu tasarımı fiziksel düzleme aktarır.
Tasarım hazır olduğunda takım tezgahının bilgisayarına yüklenir ve makinenin kullandığı alfanümerik CNC diline çevrilir. Bilgisayar, parça üzerinde hangi kesici takımı kullanacağını, hangi hızla hareket etmesi gerektiğini, işleme derinliğinin ne olacağını vb. bu dil aracılığıyla bilir.
Nitekim CNC'li makineler aynı parça üzerinde ve aynı süreçte farklı işlemler gerçekleştirebilir. Parçanın yeniden konumlandırılmasına veya çalışma tablasında yeniden ayarlanmasına gerek yoktur; örneğin operatörün frezeyi söküp iş mili kafasına bir matkap ucu takmasına da gerek kalmaz. Makine bunu kendi başına yapar.
Çok eksenli makineler
Giderek daha fazla takım tezgahı CNC ile donatılsa da hepsinde birden fazla sayısal kontrollü eksen bulunmaz. Bu özellik yalnızca işleme merkezlerinde, torna tezgahlarında ve freze tezgahlarında bulunur. Bu makinelerde sayısal kontrollü eksenlerin neler olduğunu biliyor musunuz?
İşleme merkezleri
İşleme merkezi, belki de mevcut en gelişmiş takım tezgahlarından biridir. Frezeleme işlemlerinin yanı sıra tornalama, delme ve sayısız talaşlı imalat işlemi yapabilen çok yönlü makinelerdir. Seri üretime uygundurlar ve karmaşık, küçük ve/veya çok basit parçalar imal edebilirler.
İşleme merkezlerinde parça sabit kalırken kesici takım talaş kaldırmak için döner. Ancak dikkat: aslında parça da, takıma göre konumlanabilmek veya yönlenebilmek için tablayla birlikte çok basit bir hareket yapar. Bir işleme merkezinde beş sayısal kontrollü eksen bulunur:
- Ana eksenler. Bunlar X, Y ve Z eksenleridir. Boyuna, enine ve dikey hareketleri temsil ederler.
- A ekseni. Bu eksen parçayı belirli bir açıda konumlandırır.
- B ekseni. Parçayı döndürerek yönlendirir. Bazı makinelerde C ekseni olarak adlandırılır.
- W ekseni. Yalnızca bazı makinelerde bulunur ve palet değişimini ifade eder.
İşleme merkezlerinin ve genel olarak tüm çok eksenli makinelerin özelliği, eksenlerin eş zamanlı olarak çalışabilmesidir. İşlemeyi hızlandıran da budur.
Torna tezgahları
Çok görevli olmayan CNC tornalarda parça bir aynaya bağlanarak döner, kesici takım ise tarette sabit kalır. Bu tornalarda ana eksenler (X, Y ve Z), takımın talaş kaldırmak için yaptığı hareketi temsil eder.
Bazı tornalarda, kesici takım ve parça ile birlikte çalışarak parçayı gereken işleme açısında konumlandıran başka sayısal kontrollü eksenler de bulunur. Bu sayede örneğin silindirik veya konik formlu parçaların tornalanması mümkün olur. Daha iyi bir kesme açısı için parça tornada eğildiğinde, kullanılan eksenin B ekseni olduğu söylenir.
Freze tezgahlarında sayısal kontrollü eksen
Freze tezgahlarında da, tornalarda olduğu gibi, kullanılan makinenin karmaşıklığına göre eksen sayısı artabilir. Bu nedenle freze tezgahlarının özel bir sınıflandırması vardır: üç eksen, dört eksen ve beş eksen. Bu eksenler neyi ifade eder?
- X ekseni. Bu eksen yataydır ve parça yüzeyine paraleldir. Hareket yataydır ve tablaya göre boyuna yöndedir.
- Y ekseni. Tablaya göre yatay düzlemde enine bir hareket yapar.
- Sayısal kontrollü Z ekseni. Freze bu eksene yerleştirilir. Makinenin özelliklerine göre farklı konumlar alabilir. Dikey yönde hareket eder.
- A ve B eksenleri. Bunlar yalnızca bazı makinelerde bulunur ve kesici takımın giriş açısını iyileştirmek için parçanın dönme ve konumlanma kabiliyetini ifade eder.