Bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC), takım tezgahlarının otomasyonunu sağlayan bir sistemdir. Bu yöntem, makinelerin bilgisayarda programlanmış komutlarla çalıştırılmasına olanak tanır; hassasiyeti ve hızı sayesinde üretim maliyetlerini ve sürelerini düşürdüğü için talaşlı imalat atölyelerinde giderek daha yaygın kullanılmaktadır.
Metal işleme sektöründe CNC sayısal kontrol
CNC sayısal kontrol 40'lı ve 50'li yıllara dayanır ve delikli kartlara kodlanan komutlarla çalışan, manuel sayısal kontrollü makinelerden türemiştir. Yıllar içinde analog ve dijital teknolojilerin devreye girmesiyle CNC gelişmeye devam etmiş ve bugün en yaygın kullanılan yöntemlerden biri haline gelmiştir.
İşlemcilerdeki gelişmeler sayesinde bilgisayarlı sayısal kontrol, diğer bir deyişle CNC sayısal kontrol ortaya çıktı. Bugün CNC, sunduğu sayısız avantajın yanı sıra mikroişlemcilerin ucuzlamasına da katkıda bulunarak sanayide gerçek bir devrim yaratmaktadır.
Bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC), sabit veya taşınabilir bir takım tezgahının yaptığı hareketleri kontrol etmek ve izlemek için bir bilgisayarın kullanılmasına dayanır.
CNC tezgahları
Bu teknolojiye sahip takım tezgahlarının sayısı giderek artıyor; örneğin torna, freze ve taşlama tezgahlarının yanı sıra lazer ve su jeti kesim makineleri ile presler de bu kapsamdadır. CNC sayısal kontrolün çok yönlülüğü, atölyelerin işini kolaylaştıran, üretim maliyetlerini düşüren, hızı artıran ve minimum insan müdahalesi gerektiren pek çok ekipmana uygulanabilmesini sağlar.
Bu teknolojiye sahip makinelerde, ekipmanın bir parçası olan entegre bir bilgisayar bulunur; bu sistemlerin çoğu, sürekli bir operatöre ihtiyaç duymadan işi otomatikleştirebilen, hızı, basıncı, iş parçasının konumunu vb. ayarlayabilen son derece gelişmiş bir geri besleme sistemine sahiptir.
Ayrıca CNC, makine eksenlerinin işlenecek parça boyunca hareket etmesini sağlayan gelişmiş bir motor ve tahrik bileşenleri sistemiyle çalışır. Öte yandan CNC sayısal kontrolle çalışan makineler, alfanümerik CNC dili aracılığıyla bilgisayara girilen bir dizi komut ve talimatı izler. Bu talimatlar sayesinde ve makineye bağlı olarak ekipman, iş parçası üzerinde çalışabilmek için kesici takımlar arasında geçiş yapabilir.
CNC sayısal kontrollü makineler nasıl çalışır?
Bu makinelerin çalışma prensibi oldukça basittir: kesici takımın izleyeceği hareketi ve iş parçasının eğim açısını belirleyen bir koordinat sistemine (komutlara) ihtiyaç duyarlar (bazı makineler iş parçasını kendi kendine yeniden konumlandırabilir). Hareketler makinenin koordinat eksenleri üzerinde gerçekleşir.
Takım nerede hareket edeceğini nasıl bilir? Bu, operatörün alfanümerik dilde yapması gereken ön programlama sayesinde mümkün olur. Makine, bilgisayardan gelen talimatları G ve M kodları aracılığıyla alır; ardından bilgisayardaki program veya yazılım bu kodları elektrik sinyallerine dönüştürür ve bu sinyaller motorları, dolayısıyla kesici takımları harekete geçirir.
Bir CNC tezgahının bileşenleri
CNC sayısal kontrolle çalışan bir takım tezgahı altı temel parça veya elemandan oluşur:
- Takım tezgahı (teknolojiye uyarlanmış makinenin kendisi: torna, freze vb.).
- Giriş birimi.
- Kontrolör.
- Tahrik sistemleri.
- Bilgisayar.
- Geri besleme birimi (yalnızca bazı takım tezgahı tiplerinde bulunur).
CNC sayısal kontrol dili
CNC takım tezgahını çalıştırmak için makinenin özel bir dil kullanılarak programlanması gerekir. Bu programlama manuel veya otomatik olabilir. Manuel programlamada operatör, iş parçası üzerinde uygulanacak işlemlerin mantığını kurar, hesaplamaları yapar ve bunları bilgisayara girer.
Otomatik programlamada ise hesaplamaları, operatörün girdiği bir dizi veri ve parametreden yola çıkarak bilgisayar yapar; sonuç bir APT veri alışverişidir.
CNC dili, aynı işleme aşamasını kapsayan gruplardan oluşur; bu gruplara blok veya satır adı verilir. İşlemenin yapılabilmesi için bu blokların tüm geometrik, teknolojik ve makine fonksiyonlarını içermesi gerekir. CNC sayısal kontrolde kullanılan karakterler DIN 66024 ve 66025 standartlarına tabidir; bu kodlardan bazıları şunlardır:
- N: blok veya satır numarasına karşılık gelen adres; 1000'e kadar programlanabilir (N000 ile N999 arası).
- X, Y, Z: makine eksenlerinin adresleri.
- G: işlemenin hazırlık fonksiyonlarının adresi. Makinenin hareket fonksiyonlarını tanımlar.
- M: yardımcı fonksiyonların veya tamamlayıcı fonksiyonların adresi (dönüş, durdurma vb.)
- F: ilerleme hızı.
- S: ana iş milinin dönüş hızı.