Sayısal kontrollü freze tezgahı, bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC) teknolojisine sahip freze makinesini ifade eder. Bu tür takım tezgahı, çok karmaşık parçaları kısa sürede işleyebildiği için talaşlı imalat sektörünün en gelişmiş makineleri arasındadır.
Sayısal kontrollü freze tezgahının özellikleri
Sayısal kontrollü freze tezgahı, aslında bilgisayarlı sayısal kontrol teknolojisiyle donatılmış konvansiyonel bir freze tezgahından başka bir şey değildir. Bu teknolojinin torna tezgahları ve freze tezgahları gibi farklı takım tezgahlarına uygulanması, üretim süreçlerinin otomasyonunu mümkün kılmıştır. Bu teknoloji sayesinde makine, elle yapılması imkânsız hareketleri de gerçekleştirebilir.
Konvansiyonel freze tezgahları, freze çakısı adı verilen tek veya çok ağızlı bir kesici takım kullanan takım tezgahlarıdır. Freze çakısı, parça yüzeyindeki fazla malzemeyi kaldırmak için dönerek işlenecek parçanın yüzeyine ulaşır. Sayısal kontrollü bir freze tezgahı konvansiyonel makinelerle aynı prensiple çalışır, ancak buna ek olarak bir bilgisayar içerir. Süreci otomatikleştiren bu bilgisayardır; çünkü hız ve talaş derinliği gibi farklı işleme parametrelerini o belirler. İşleme için gerekli kesici takımı da o seçer ve gerekirse farklı takımlar arasında geçiş yapabilir.
CNC freze tezgahının parçaları
Sayısal kontrollü freze tezgahı konvansiyonel olana çok benzer ve aynı hareketli parçalara sahiptir: tabla, iş mili kafası, iş mili ve hareket arabaları. Ancak sayısal kontrollü freze tezgahlarını konvansiyonellerden ayıran fark, birincilerde hareketli parçaları çalıştırmak için kullanılan kolların ve manivelaların bulunmamasıdır. Bunların yerine sayısal kontrollü freze tezgahında bir ekran bulunur; bu ekran kumanda butonlu bir panel ile metal bir kabin üzerine yerleştirilmiştir ve kabinde makinenin elektrik ve elektronik bileşenleri yer alır. Motorların çalışmasını düzenleyen bu bileşenlerdir.
Motorlar ile CNC'nin birlikte çalışması, çok karmaşık parçalar üzerinde çok sayıda işleme operasyonu yapılmasını sağlar. Bu makinenin parçaları şunlardır:
- Kolon.
- Y ve X eksenlerinde hareket eden çalışma tablası.
- Freze çakısı veya kesici takım.
- İş mili motorunun bulunduğu kesme kafası.
- Bilgisayar veya CNC kontrol paneli.
- Soğutma sıvısını ileten hortumlar.
- Ana hareket eksenleri (X, Y ve Z).
- Yardımcı eksenler (A ve B).
Frezeleme eksenleri
Konvansiyonel freze tezgahları kesici takımın konumuna göre, ayrıca sahip oldukları ve makinenin üzerinde çalışabildiği eksen sayısına göre sınıflandırılır. Sayısal kontrollü bir freze tezgahı X, Y ve Z olmak üzere üç ana eksene sahiptir, ancak makineyi daha da gelişmiş hale getiren iki yardımcı eksen de içerebilir.
- X ekseni yataydır ve parçayı taşıyan yüzeye paraleldir.
- Y ekseni, X ve Z eksenleriyle birlikte sağ el kuralına uygun bir koordinat sistemi oluşturur. Tabla, yatay düzlemde enine hareket eder.
- Z ekseni. Freze çakısı bu eksene bağlanır ve işleme için gereken kesme gücü bu eksendedir. Dikey hareket yapar.
- A ve B eksenleri. CNC freze tezgahlarında bu eksenler iş parçalarının döndürülmesini ve eğilmesini sağlar. Bu eksenler sayesinde freze çakısı, konvansiyonel freze tezgahlarında işlenmesi imkânsız olan noktalara erişebilir.
CNC teknolojisi sayesinde, birbirinden bağımsız kontrol edilen ve döner tablalar ile döner kafaların hareketine bağlı farklı yardımcı eksenler bulunur.
Sayısal kontrollü freze tezgahı nasıl çalışır?
CNC'nin görevi, makinenin farklı eksenlerine göre tablanın, enine ve boyuna arabaların ve iş milinin yaptığı hareketleri kontrol etmektir. Ancak makinenin gerektiği gibi çalışabilmesi için belirli işleme parametrelerine uyulması gerekir. Makinenin bilgisayarı tablayı hangi eksenlerde hareket ettireceğini nereden bilir? Hangi takımları hangi hızda kullanacağını nasıl bilir?
Bunun için parçanın önceden tasarlanması şarttır. Bilgisayarın kontrolü, ekipmanın kendisiyle birlikte sunulan ve CNC programlama diline dayanan bir yazılım aracılığıyla yapılır; bu diller ISO, Fagor, Fanuc vb. olabilir. Bu yazılım, işleme için uygun formatın kodlanmasını sağlayan rakamlar, harfler ve sembollerden oluşur. Makineye talimatları veren de budur.
Ancak makine bu alfanümerik dillerden biriyle çalışmadan önce, tasarımın ana bilgisayara aktarılması gerekir. Tasarım, özel programlar kullanılarak harici bir bilgisayarda yapılmalıdır. Dolayısıyla sayısal kontrollü bir freze tezgahı şunlara ihtiyaç duyar:
- CAD. Parçanın tasarımını yapan yazılım.
- CAM. Bilgisayar destekli üretim yazılımı. İşleme için eksenlerin yapması gereken hareketi hesaplar; ayrıca ilerleme hızı, devir ve gerekli kesici takımlar gibi parametreleri ekler.
- Kontrol yazılımı. Makinenin bilgisayarında bulunur ve CAM talimatlarını makineye yüklendiğinde alan yazılımdır. Yazılım, CAD ile yapılan tasarımı CAM talimatlarına göre uygular.