- CNC Takım Tezgahları Çözüm Ortağınız
- +90 212 613 54 74
- info@perpamakina.com
CNC İşleme Merkezi Nedir, Ne işe yarar?
28. Taipei uluslararası takım tezgahları fuarı (TIMTOS 2021) bu sene kapılarını sadece online olarak açacak
Şubat 22, 2021
MAKTEK Avrasya 2022 Fuarına Davetlisiniz
Eylül 15, 2022
CNC işleme merkezi tanımının ne anlam ifade ettiğine geçmeden önce imalat sanayinde kullanılan işleme tanımı üzerinde durmanın faydalı olacağı görüşündeyim.
Metal, ahşap, kompozit, seramik, plastik, alçı, strafor gibi çeşitli malzemelerin, takım tezgahları vasıtasıyla ve ölçüsel olarak tam istenilen miktarlarda malzeme kopartılarak nihai şekle ve boyuta getirilmesine imalat sanayisinde işleme (ingilizcede machining) denir. İşleme, imalat teknolojilerinin ana unsurlarından birisidir ve malzeme üzerinden talaş adını verdiğimiz çok küçük katmanlar kopartılarak yapıldığı için talaşlı imalat ismini de alır. İşleme veya talaşlı imalatın bir çok farklı teknolojik çeşidi mevcuttur.
Başlıca işleme teknolojileri:
CNC işleme merkezi ise farklı işleme (talaşlı imalat) teknolojilerini bir araya getiren ve tüm bunları otomatize edebilen makinalara verilen genel isimdir. Bir parçanın talaşlı imalat sürecinde birden fazla işleme teknolojisi kullanmak ve birden fazla bağlama yapmak gerekebilir. Örneğin bir şanzıman kutusunun talaşlı imalatında frezeleme, baralama, delik delme, kılavuz çekme ve daha farklı işleme teknolojileri kullanmak gerekir. Eskiden böyle bir talaşlı imalatı tamamlayabilmek için farklı işlev ve güçlere sahip takım tezgahları ve birden çok bağlama prosesi kullanılması gerekliydi. Bu da çok uzun imalat süreçleri ve yüksek maliyet demekti. İşte CNC işleme merkezleri bu sorunların üstesinden gelebilmek için geliştirildi. CNC işleme merkezleri ile farklı talaşlı imalat (işleme) yöntemlerini tek bir makinada, otomatik olarak ardı ardına çok hassas ve hızlı bir şekilde uygulayabiliriz.
CNC işleme merkezlerinin başlıca unsurları:
Başlıca işleme teknolojileri:
- Frezeleme
- Tornalama
- Baralama
- Delik delme
- Kılavuz çekme
- Raybalama
- Taşlama
CNC işleme merkezi ise farklı işleme (talaşlı imalat) teknolojilerini bir araya getiren ve tüm bunları otomatize edebilen makinalara verilen genel isimdir. Bir parçanın talaşlı imalat sürecinde birden fazla işleme teknolojisi kullanmak ve birden fazla bağlama yapmak gerekebilir. Örneğin bir şanzıman kutusunun talaşlı imalatında frezeleme, baralama, delik delme, kılavuz çekme ve daha farklı işleme teknolojileri kullanmak gerekir. Eskiden böyle bir talaşlı imalatı tamamlayabilmek için farklı işlev ve güçlere sahip takım tezgahları ve birden çok bağlama prosesi kullanılması gerekliydi. Bu da çok uzun imalat süreçleri ve yüksek maliyet demekti. İşte CNC işleme merkezleri bu sorunların üstesinden gelebilmek için geliştirildi. CNC işleme merkezleri ile farklı talaşlı imalat (işleme) yöntemlerini tek bir makinada, otomatik olarak ardı ardına çok hassas ve hızlı bir şekilde uygulayabiliriz.
CNC işleme merkezlerinin başlıca unsurları:
- CNC kontrol ünitesi (Bilgisayar sistemi)
- CNC servo motor sistemleri
- Bilyalı vidalı miller ve somunları
- Geri besleme sistemleri (enkoderler, lineer ve açısal cetveller…vb)
- Otomatik takım değiştirme sistemleri (ATC)
- Sabit tabla / Döner tabla / Salıncak tabla sistemleri
- Palet (Tabla) değiştirme sistemleri (APC)
CNC İŞLEME MERKEZLERİNİN ÇEŞİTLERİ, AVANTAJLARI VE DEZAVANTAJLARI
CNC işleme merkezlerinin uygulama alanları, güç ihtiyacı ve işleme teknolojilerine göre çok farklı çeşitleri ve varyasyonları bulunmaktadır. Bu farklı varyasyonların birbirlerine göre avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. İmalat sürecimize en uygun ve verimli varyasyonu seçmek yatırım kararı verirken üzerinde durulması gereken en önemli konulardan birisidir. CNC işleme merkezleri iş milinin (fener mili) çalışma konumuna göre kabaca iki gruba ayrılırlar ;- CNC dik işleme merkezleri
- CNC yatay işleme merkezleri
Dik işleme şekli
- C tipi CNC dik işleme merkezleri (C type cnc vertical machining centers) : İmalat sanayinde kullanılan en tipik ve standart işleme tezgahlarından birisidir. Bizim sanayimizde de oldukça yaygın olarak kullanılır. Kolon sabittir. İş mili bu sabit kolon üzerinde yukarı aşağıya (Z eksen hareketi) hareket edebilen bir
blok içerisinde sabittir. İş parçası ise iş milinin altında X ve Y eksenlerinde hareket edebilen bir tablanın üzerindedir. Yandan bakıldığında C harfini andıran bir yapı oluştuğu için C tipi cnc dik işleme merkezi adını almıştır. Göreceli olarak yatırım maliyetleri düşüktür, kullanımı kolay ve sanayide yaygındır. Küçük ve orta boy iş parçaları için uygundur. Kalıpçılık, otomotiv, medikal, genel ve fason imalat için uygun ekonomik bir çözümdür. Seri imalata uygundur. İş parçasının bulunduğu tabla çift yönlü hareket ettiği için iş parçası ağırlık kapasiteleri limitlidir. Yaklaşık 2 tondan daha fazla iş parçaları için uygun olmaktan çıkar.
C tipi cnc dik işleme merkezi
Bu tip tezgahlarda en çok dikkat edilmesi gereken husus iş mili gövdesinde oluşabilecek geometrik sarkmalardır. Bunun en önemli tedbiri tezgah üreticisi tarafından ana gövdenin ve iş milinin monte edildiği gövdenin rijitleştirilmesi, büyütülmesi ve ağırlaştırılmasıdır. Tezgahtaki Y eksen hareket kapasitesi arttıkça tezgah gövde ağırlığı da daha fazla oranda arttırılmalıdır. Örneğin; Y eksen hareket kapasitesi 600mm olan bir dik işleme merkezinin toplam ağırlığı 7-7,5 ton civarında olabilirken, Y eksen kapasitesi 900mm‘ye çıkartıldığında tezgah ağırlığı 19-21ton seviyelerine çıkmak durumundadır. Aksi halde zamanla geometrik sarkmalar artarak devam edecek ve iş hassasiyetlerini bozacaktır. Y eksen hareket kapasitesi ~900mm‘den yukarısı için bu tip tezgahlar uygun değildir.
C tipi CNC dik işleme merkezi, LITZ DV-1000 (Y ekseni 560mm, toplam ağırlık 7,5 ton)
C tipi CNC dik işleme merkezi,
LITZ CV-2000 (Y ekseni 900mm, toplam ağırlık 21ton)
- T tipi cnc dik işleme merkezleri (T type cnc vertical machining centers): İmalat sanayinde kullanımı çok yaygın değildir.
Daha çok uzun ve ince sayılabilecek parçalar için uygundur. İş parçasının üstten yüklemesinin zor olacağı veya mümkün olmayan uygulamalarda çok kullanışlıdır.T tipi cnc dik işleme merkeziKolon sabit değildir, geriye ve ileriye doğru hareket eder (Y ekseni). İş mili bu hareketli kolon üzerinde yukarı aşağıya (Z eksen hareketi) hareket edebilen bir blok içerisinde sabittir. İş parçası ise iş milinin altında sadece X ekseninde hareket edebilen bir tablanın üzerindedir. Üstten bakıldığında T harfini andıran bir yapı oluştuğu için T tipi cnc dik işleme merkezi adını almıştır. Yatırım maliyetleri C tipi cnc dik işleme merkezlere göre daha yüksektir. Y eksen kapasitesi 1000-1100mm’lere kadar çıkabilir. Tabla sadece tek eksende hareket ettiği için iş parçası ağırlık kapasiteleri daha yüksektir. 3-3,5 ton ağırlığındaki iş parçalarına kadar Gövde rijit ve ağırdır.
T tipi cnc dik işleme merkezi
Bazı durumlarda iş mili A ve B ekseni olarak açısal harekete sahip olabilir ve açılı işlemeler yapabilir. Bu durumda havacılık gibi uygulamalar için de kullanışlı hale gelir.
T tipi CNC dik işleme merkezi, LITZ CH-3000 (5 eksen)
- Köprü tipi cnc dik işleme merkezleri (Bridge type cnc vertical machining centers) : Karşıdan bakıldığında H harfini andıran bir yapı oluştuğu için H tipi ya da daha yaygın olarak köprü tipi cnc dik işleme merkezi adını almıştır. İki sabit kolon ve kolonları üstten birleştiren bir köprü bloğu mevcuttur. İş mili bu köprü gövdesinin üzerinde yukarı aşağıya (Z eksen hareketi) hareket edebilen ayrı bir blok içerisindedir. Ayrıca iş mili bloğu köprü üzerinde sağa ve sola hareket ederek Y eksen hareketini oluşturur. İş parçası ise iş milinin altında X ekseninde hareket edebilen bir tablanın üzerindedir. Özellikle plaka tarzı veya boyutları plakaya benzer gövdelerin işlemesi için çok uygundur. Çift kolonlu köprü yapısı sayesinde geometrik sarkma problemi yoktur. Orta ve büyük ebatlı, ağır parçalar için uygundur. Y eksen hareket kapasitesi c tipi ve t tipi cnc dik işleme merkezlerine göre çok daha yüksektir.
İş parçasının boyutları kolon arası ve köprü yüksekliği ile limitli olacağından hacimli parçaların taşma yaparak ya da kaydırma yaparak işlenebilmeleri zordur. Platino tarzında gövdelerin işlenmesi için en uygun tezgah tarzıdır. Şase tarzı büyük gövdeli parçaların işlenmesinde her zaman çok verimli olmayabilir. Kafa ataçmanları ile farklı açılarda işlemeler yapılabilse de çok verim alınabildiği söylenemez.
Köprü tipi (Bridge type) cnc işleme merkezi
Özellikle kafa ataçmanları ile çalışırken iş mili tablaya doğru yaklaştırıldıkça tezgah verimi moment kolunun uzamasından dolayı drastik bir şekilde düşer. Bunun önüne geçebilmek için köprü gövdesi de ayrıca yukarı aşağı hareket edebilen (W eksen) köprü tipi tezgahlar da mevcuttur. Bu sayede hem çok kısa, hem de çok yüksek iş parçaları benzer rijitlik şartlarında işlenebilir.
CNC köprü tipi (bridge type) işleme merkezi, LITZ BMC-4221
- Portal tip (Gantry tip) cnc dik işleme merkezleri (Gantry type cnc vertical machining centers) : İş parçasının zeminde bir tabla üzerinde sabit olduğu, köprü şeklindeki iki kolon ve kolonlar arası gövdesinin ise iş parçası üstünde hareketli olduğu tezgah tipidir.
İş parçasının çok ağır olduğu ya da yüksek hassasiyet nedeni ile hareket etmesinin istenmediği uygulamalar için çok uygundur. Üstten gantry ve alttan gantry tip olarak iki ayrı varyasyonu bulunmaktadır.
Üstten gantry (Upper Gantry) tip cnc işleme merkezi
Üstten gantry tip cnc işleme merkezlerinde her iki yanda hareketsiz kolonlar (ya da tek bir kolon bloğu) bulunur, kolonlar arasını birbirine bağlayan üst köprü gövdesi de kolonlar üzerinde iler geri hareket eder. Sadece üst köprü gövdesi hareket ettiği için daha yüksek hızlarda hareket sağlanabilir. Hassasiyetin ve yüzey kalitesinin özellikle talep edildiği, havacılık, otomotiv kalıpçılığı, kompozit işleme gibi işlere çok uygundur. Genellikle tam otomatik açılı kafa ataçmanları ile 5 eksen işleme yapabilen tezgahlardır. Alttan gantry tip cnc işleme merkezlerinde ise iki kolon ve kolonlar arasını birbirine bağlayan üst köprü gövdesi komple tek parça olarak zeminde bulunan kızaklar üzerinde ileri geri hareket eder.
CNC üstten gantry (Upper Gantry) tip
işleme merkezi,
JOBS Linx 5 eksenİş parçası yine zeminde tabla üzerinde sabittir. Çok ağır ve havaleli büyük boyutlu parçalar için çok uygundur. Kolonlar ve köprü hareketli olduğu için büyük boyutlu iş parçalarının yüklemesi çok kolaydır. Daha çok güç ihtiyacı olan ağır işler, makina imalatı, fason işleme, demiryolu, enerji sektörü..vb uygulamalar için çok uygundur.
Alttan gantry (Lower Gantry) tip cnc işleme merkezi
CNC yatay işleme merkezleri kesme yapan takımı bağladığımız iş milinin yer düzlemine paralel olarak konumlandırıldığı tezgah tipleridir. Z eksen iş mili ekseni doğrultusunda ve zemin düzlemine paralel olarak ileri - geri hareket eder.
CNC yatay işleme merkezlerinde en çok karıştırılan noktalardan birisi koordinat eksenleridir. CNC dik işleme merkezlerinde yukarı aşağı hareket Z ekseni ismini alırken, CNC yatay işleme merkezlerinde yukarı aşağı hareketler Y ekseni olarak adlandırılır. Bu özellikle daha önce yatay işleme merkezi kullanmamış kişilerin kafasını karıştırabilir. Aslında çok basitçe, bir cnc dik işlemi merkezini iş mili yere paralel olacak şekilde arkaya doğru devirdiğimizi hayal edip eksenlerini hareket ettirdiğimizi düşünürsek, koordinat eksenlerini cnc yatay işleme merkezine göre çevirmiş oluruz.
Genel olarak cnc yatay işleme merkezleri cnc dik işleme merkezlerine göre daha güçlü, rijit ve yüksek talaş kapasitesine sahiptirler. Her koşulda olmasa da genel olarak yatırım maliyetleri daha yüksektir. Döner tabla ile kullanımları çok yaygındır. Döner tabla ile iş parçasının birden fazla yüzeyine tek bağlamada işleme yapabilme yeteneği kazanmış olurlar. Ayrıca açılı kafa ataçmanlarının da kullanımı cnc yatay işleme merkezlerinde çok yaygındır. Açılı kafa ataçmanları ile hem yatay hem de dik işlemeler yapılabileceği gibi, ara açılarda işleme veya simultane 5 eksen işlemeler de yapılabilir.
Temel olarak yatay işleme yapmanın en önemli avantajlarından birisi kesilen talaşın yer çekimi etkisi ile iş parçası üzerinden kolayca atılabilmesidir. CNC dik işleme merkezlerinde talaş özellikle derin deliklerde ya da havuzların içerisinde kalarak hem takım ömrünü azaltır, hem de kesim kalitesini ciddi anlamda düşürür. CNC yatay işleme merkezlerinde ise talaşın iş parçası üzerinden atımı çok daha kolay olduğundan dolayı hem takım ömürleri artar hem de kesim kalitesi ve performansı her anlamda artmış olur.
İş parçasını tezgaha bağlamak yatay işleme merkezlerinde dik işleme merkezlere nazaran daha zor ve daha çok tecrübe isteyen bir konudur. İş parçasını tezgaha doğru bağlayabilmek işlemenin verimini direk etkileyen bir husus olduğundan dolayı operatörün niteliği ve tecrübesi özellikle yatay işlem merkezlerinde çok önemli bir hal alır.
Özellikle küçük ve orta büyüklükteki iş parçaları için cnc yatay işleme merkezlerinde çift tabla (palet) ya da çoklu tabla özellikleri yaygın olarak kullanılan bir
özelliktir. Bir iş parçası tezgah içerisinde işlenirken, diğer bir iş parçası tezgah dışındaki ikinci bir tablaya bağlanabilir ve tezgah içerisindeki iş parçasının işlemesi bittiğinde zaman kaybetmeden tablalar (paletler) otomatik olarak değişerek ikinci iş parçasının işlemesi başlayabilmektedir. Böylece iş parçasını bağlama ve sökme sürelerinden tasarruf edilerek ciddi bir zaman kazanılmış olur. Bu sayede imalat maliyetlerinde ciddi düşüşler sağlanabilmektedir. Anlaşıldığı üzere çok tablalı (paletli) cnc yatay işleme merkezleri seri imalata çok uygundurlar.
Görüldüğü üzere cnc işleme merkezlerinin çok farklı varyasyonları ve her birisinin çok farklı opsiyonları bulunmaktadır. En iyi veya en verimli bir makina tipi mevcut değildir. Her bir varyasyonun diğerlerine göre avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. Önemli olan işimize göre en uygun, en verimli ve en ekonomik çözümü bulabilmektir. Sadece yatırım maliyetinin düşük olması ya da tanıdığımız birisinin benzer iş parçasını o makina tipinde işliyor olması, o çözümün her zaman verimli olması anlamına gelmeyebilir. İşleme yöntemlerini ve stratejilerini iyi öğrenmeli, makina çözümleri arasındaki avantajları ve dezavantajları düşünerek yatırım kararı almalıyız. Çoğunluğunu ithal yollarla tedarik edebildiğimiz makina çözümlerinin seçimini yaparken doğru seçimler yapmak ve milli kaynaklarımızı en verimli şekilde kullanmak mecburiyetindeyiz.
Özgür ÜNAL
27.10.2021
Yatay İşleme Şekli
CNC yatay işleme merkezlerinde en çok karıştırılan noktalardan birisi koordinat eksenleridir. CNC dik işleme merkezlerinde yukarı aşağı hareket Z ekseni ismini alırken, CNC yatay işleme merkezlerinde yukarı aşağı hareketler Y ekseni olarak adlandırılır. Bu özellikle daha önce yatay işleme merkezi kullanmamış kişilerin kafasını karıştırabilir. Aslında çok basitçe, bir cnc dik işlemi merkezini iş mili yere paralel olacak şekilde arkaya doğru devirdiğimizi hayal edip eksenlerini hareket ettirdiğimizi düşünürsek, koordinat eksenlerini cnc yatay işleme merkezine göre çevirmiş oluruz.
Genel olarak cnc yatay işleme merkezleri cnc dik işleme merkezlerine göre daha güçlü, rijit ve yüksek talaş kapasitesine sahiptirler. Her koşulda olmasa da genel olarak yatırım maliyetleri daha yüksektir. Döner tabla ile kullanımları çok yaygındır. Döner tabla ile iş parçasının birden fazla yüzeyine tek bağlamada işleme yapabilme yeteneği kazanmış olurlar. Ayrıca açılı kafa ataçmanlarının da kullanımı cnc yatay işleme merkezlerinde çok yaygındır. Açılı kafa ataçmanları ile hem yatay hem de dik işlemeler yapılabileceği gibi, ara açılarda işleme veya simultane 5 eksen işlemeler de yapılabilir.
T tipi CNC yatay işleme merkezi,
SACHMAN TRT314 (5 eksen, döner tablalı)
Temel olarak yatay işleme yapmanın en önemli avantajlarından birisi kesilen talaşın yer çekimi etkisi ile iş parçası üzerinden kolayca atılabilmesidir. CNC dik işleme merkezlerinde talaş özellikle derin deliklerde ya da havuzların içerisinde kalarak hem takım ömrünü azaltır, hem de kesim kalitesini ciddi anlamda düşürür. CNC yatay işleme merkezlerinde ise talaşın iş parçası üzerinden atımı çok daha kolay olduğundan dolayı hem takım ömürleri artar hem de kesim kalitesi ve performansı her anlamda artmış olur.
İş parçasını tezgaha bağlamak yatay işleme merkezlerinde dik işleme merkezlere nazaran daha zor ve daha çok tecrübe isteyen bir konudur. İş parçasını tezgaha doğru bağlayabilmek işlemenin verimini direk etkileyen bir husus olduğundan dolayı operatörün niteliği ve tecrübesi özellikle yatay işlem merkezlerinde çok önemli bir hal alır.
T tipi CNC borverk tezgahı (döner tablalı cnc yatay işleme merkezi),
FERMAT WFT13
Çift paletli CNC yatay işleme merkezi,
LITZ LH-500
Görüldüğü üzere cnc işleme merkezlerinin çok farklı varyasyonları ve her birisinin çok farklı opsiyonları bulunmaktadır. En iyi veya en verimli bir makina tipi mevcut değildir. Her bir varyasyonun diğerlerine göre avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. Önemli olan işimize göre en uygun, en verimli ve en ekonomik çözümü bulabilmektir. Sadece yatırım maliyetinin düşük olması ya da tanıdığımız birisinin benzer iş parçasını o makina tipinde işliyor olması, o çözümün her zaman verimli olması anlamına gelmeyebilir. İşleme yöntemlerini ve stratejilerini iyi öğrenmeli, makina çözümleri arasındaki avantajları ve dezavantajları düşünerek yatırım kararı almalıyız. Çoğunluğunu ithal yollarla tedarik edebildiğimiz makina çözümlerinin seçimini yaparken doğru seçimler yapmak ve milli kaynaklarımızı en verimli şekilde kullanmak mecburiyetindeyiz.
Özgür ÜNAL
27.10.2021
CNC işleme merkezi tanımının ne anlam ifade ettiğine geçmeden önce imalat sanayinde kullanılan işleme tanımı üzerinde durmanın faydalı olacağı görüşündeyim. Metal, ahşap, kompozit, seramik, plastik, alçı, strafor gibi çeşitli malzemelerin, takım tezgahları vasıtasıyla ve ölçüsel olarak tam istenilen miktarlarda malzeme kopartılarak nihai şekle ve boyuta getirilmesine imalat sanayisinde işleme (ingilizcede machining) denir. İşleme, imalat teknolojilerinin ana unsurlarından birisidir ve malzeme üzerinden talaş adını verdiğimiz çok küçük katmanlar kopartılarak yapıldığı için talaşlı imalat ismini de alır. İşleme veya talaşlı imalatın bir çok farklı teknolojik çeşidi mevcuttur.
Perpa Makina
Perpa Makina Endüstri Sanayi ve Tic. Ltd. Şti. takım tezgahları alanındaki ticari faaliyetine İstanbul'da 1986 yılında başlamıştır. İsmini ilk kurulduğu yer olan Karaköy Perşembe Pazarı'ndan alan PERPA MAKİNA, 30 seneyi aşkın tecrübesi ve birikimi ile günümüzde konusunda uzman bir firma olarak faaliyetlerine devam etmektedir.
