Gelişmiş bir üretim yöntemi olarak CNC işleme, havacılık, gemi yapımı ve elektronik endüstrilerinde yüksek hassasiyetli ve karmaşık parçaların üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır. CNC işlemede, bir parça çiziminden nitelikli bir bitmiş parçanın üretilmesine kadar olan süreç, sıkı bir şekilde entegre edilmiş ve karmaşık bir adımlar dizisidir. Bu zincirdeki herhangi bir bağlantı bir sorunla karşılaşırsa, tüm işleme süreci kesintiye uğrayacaktır.
Bu makale, CNC işlemlerinin anlaşılmasını geliştirmek ve üretim için rehberlik sağlamak için belirli işleme örneklerine dayalı olarak CNC işlemedeki bazı temel faktörleri üç aşamada analiz eder.
1. Süreç Planlama Aşaması
Çoğu CNC makinesinin yerleşik süreç planlama yetenekleri yoktur. CNC süreç planlamasının amacı, geleneksel makinelerinkine benzer; bununla birlikte, CNC işlemenin her detayının önceden belirlenmesi ve otomatik olarak yürütülmesi gerektiğinden, geleneksel proses hazırlığına kıyasla kendine has özellikleri vardır.
1.1 Takım Ayarı ve Takım Değiştirme
Konvansiyonel işlemede, takım ile iş parçası arasındaki konum ilişkisi, ölçüm aletleri ve el çarkları kullanılarak manuel olarak kurulur. Takım konumu yanlışsa, operatör bunu herhangi bir zamanda ayarlayabilir.
Bununla birlikte, CNC işlemede, tek bir kurulumda genellikle birden fazla takım kullanılır. Her takımın parametreleri, koordinat dönüşümleri yoluyla takım-iş parçası ilişkisini kuran bilgisayara girilmelidir. Takım ayarının önemli bir faktör olarak kabul edilmediği geleneksel işlemenin aksine, CNC işleme, programın yürütülmesinden önce doğru takım ayarı gerektirir, aksi takdirde ciddi sonuçlar ortaya çıkabilir.
Konvansiyonel işlemede takım değişiklikleri genellikle operatörün hissine bağlıdır, ancak CNC işlemede, çarpışmaları önlemek için takım değiştirme konumu dikkatlice düşünülmelidir.
1.2 Sıkıştırma yönteminin seçimi
CNC işlemedeki her sıkıştırma, takımların yeniden ayarlanmasını gerektirdiğinden, çoklu kurulumlar, CNC makinesinin yeteneklerini yetersiz kullanırken yardımcı işleme süresini büyük ölçüde artıracak ve verimliliği azaltacaktır. Bu nedenle, CNC makinesinin potansiyelinden tam olarak yararlanarak gerekli tüm yüzeylerin tek bir kenetlemede işlenmesi tercih edilir.
Örnek:
- Ekipman:Schaublin CNC işleme merkezi
- Araçları:(1) Kaba tornalama aleti, (2) Tornalama aleti, (3) Kaba kanal açma aleti, (4) Finish kanal açma aleti, (5) Merkez matkap, (6) Matkap ucu, (7) Delme aleti, (8) Kesme aleti
- Fikstür:Pnömatik üç çeneli ayna
CNC işleme ile, yukarıdaki işlem tek bir kenetlemede tamamlanabilirken, geleneksel işleme tipik olarak dört işlem gerektirir.
1.3 Araç Tasarımı
Geleneksel işleme ile karşılaştırıldığında, CNC takımları aşağıdaki özelliklere sahiptir:
-
Takım Tasarımının Basitleştirilmesi
Örneğin, bir parça yüzeyini işlerken (Şekil 2'de gösterildiği gibi), geleneksel işleme, konumsal ve boyutsal doğruluğu sağlamak için çift kenarlı bir form aleti gerektirecektir. Bununla birlikte, CNC makineleri, takım konumlarını doğru bir şekilde kontrol edebilir ve bunun yerine tek kenarlı takımların kullanılmasına izin verir. Özel olarak tasarlanmış tek kenarlı kanal açma takımı, işlemeyi başarıyla tamamladı. -
Özel Araçların Tasarımı
CNC işleme bazı takım tasarımlarını basitleştirirken, genellikle geleneksel ekipman üzerinde işlenmesi zor veya imkansız olan parçalar için özel takımlar gerektirir. Örneğin, sürekli kavisli bir yüzeyin (Şekil 3) işlenmesi, yüzey bileşimi, takım yolu, minimum yarıçap, dışbükey/içbükey geçişler ve potansiyel girişim göz önünde bulundurularak özel olarak tasarlanmış bir takım gerektirebilir. Eğri yüzey işleme CNC'de önemli bir trend olduğundan, bu amaç için üç takım tasarımı geliştirilmiştir (Şekil 4-6), Şekil 4 ve 5 başarıyla üretilip test edilmiştir ve sürekli işleme sonuçları elde edilmiştir.
2. Matematiksel İşlem Aşaması
2.1 Hesaplama çalışması
Parça çizimlerindeki koordinat sistemi genellikle işleme programlarında kullanılandan farklıdır ve dönüştürme gerektirir. Ek olarak, çizimlerde verilen boyutlar program gereksinimlerine uymayabilir, bu nedenle gerekli koordinatlar makine özelliklerine göre hesaplanmalıdır.
Çizgiler ve yaylardan oluşan karmaşık yüzeyler için, hesaplamalar çizgi başlangıç/bitiş noktalarını, yay başlangıç/bitiş noktalarını ve yay merkezi koordinatlarını içermelidir.
2.2 Takım Merkezi Yolunun Analizi
Çoğu modern CNC sistemi, doğrudan parça konturundan programlamaya izin veren kesici kompanzasyon işlevlerine sahiptir. Bununla birlikte, bazı özel durumlarda, özellikle sürekli yüzey işlemede, takım-iş parçası paraziti meydana gelebilir ve bu da kompanzasyonunu kullanılamaz hale getirir. Bu gibi durumlarda, takım merkezi yolu manuel olarak analiz edilmelidir.
Örnek:
- Ekipman:Schaublin işleme merkezi
-
Yarı dairesel bir aletin yolu
Takım hareketinin ve kesme yolunun analizi, takım merkezi yolunun, parça konturuna göre paralel segmentler, eşmerkezli daireler ve eksantrik dairelerden oluşan sürekli bir eğriye karşılık geldiğini gösterir (Şekil 7). -
Çift ark aracının yolu
Analiz, yarı dairesel aletle aynıdır. Takım merkezi yol noktaları Şekil 8'de gösterilmiştir.
3. Programlama Aşaması
Bir CNC programı, bir CNC makinesinin anlayabileceği tek "dildir" ve her işlemi kontrol etmek için ona adım adım komutlar gönderir. Programın kalitesi, işleme hassasiyetini ve verimliliğini doğrudan etkiler. Bu, yalnızca makine performansının ve her bir işleme adımının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını değil, aynı zamanda programlama becerilerini geliştirmek için sürekli pratik yapılmasını da gerektirir.
3.1 Yerleşik programların etkin kullanımı
Modern CNC makineleri hem mekanik hem de yazılım işlevlerinde giderek daha güçlü hale geliyor. Birçok sistem, ortak işlemler için olgun yerleşik işleme programlarıyla birlikte gelir. Bu yerleşik programların etkili bir şekilde seçilmesi ve uygulanması, programlama işinin önemli bir parçasıdır.
3.2 Program Yönetimi
Takım yolu verilerinden ve belirli CNC kodları kullanılarak işlenen koordinatlardan oluşturulan işleme programları, işleme yöntemlerini, tekniklerini içeren ve hatta bir atölyenin teknik seviyesini yansıtan değerli teknik belgelerdir. Dikkatli bir şekilde saklanmalı ve arşivlenmelidir.
Sık kullanılan programlar genellikle CNC kontrol sisteminde saklanır ve parça adları kaydedilir. Daha az sıklıkla kullanılan programlar yazılı olarak belgelenmeli ve gelecekteki kullanıma yardımcı olmak için olası sorunlu alanlar için notlar eklenmelidir.
3.3 Pratik Sorunları Çözmek için Parametrik Programlamayı Kullanma
Örnek:
- Kısım:Yay şeklinde bir alt yüzeye sahip iç delik
- Makine:Şangay CNC hassas torna tezgahı
Genel ark işlemede, G66 konserve çevrimi sıklıkla kullanılır (Şekil 9). Bununla birlikte, pratikte, zayıf takım ucu mukavemeti, takım keskin köşelerde çift yönlü kuvvetlere maruz kaldığında zayıf takım ömrüne yol açabilir. Proses analizi alternatif bir takım yolu önerdi (Şekil 10).
Bu yol için doğrudan programlama, her geçiş için takım koordinatlarının yeniden hesaplanmasını gerektirir ve bu, özellikle zayıf takım sertliği nedeniyle birden fazla sığ geçişe ihtiyaç duyulduğunda zaman alıcıdır. Bunun yerine, tüm koordinatları yeniden hesaplamadan kesme derinliğinin hızlı bir şekilde ayarlanmasına izin veren ve işleme problemini etkin bir şekilde çözen parametrik programlama kullanıldı.
Son
CNC işlemedeki temel faktörleri analiz etmek, CNC makine kullanım oranlarını iyileştirmek için pratik bir temel sağlar. Bu bilgileri uygulamak, işleme doğruluğunu etkili bir şekilde sağlayabilir ve yüksek kaliteli sonuçlar elde edebilir.
