CNC TORNA TEZGAHLARI
1
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
TORNALAMA
 En genel ifadeyle tornalama; iş parçasının
döndüğü ve kesicinin ilerleyerek parçadan talaş
kaldırdığı kesme işlemidir.
 Tornalama işlemi iç ve dış tornalama olmak
üzere iki guruba ayrılır. Bunun yanı sıra ilerleme
hareketi esas alınırsa boyuna ve enine tornalama
yöntemleri mevcuttur.
 Tornalamada kesme faktörleri veya parametreleri
kesme hızı v, ilerleme hızı vf ilerleme miktarı f
paso kalınlığı ise a’dır. Kaldırılan talaşın
geometrisi ise ilerleme f ve paso kalınlığına göre
belirlenir.
2
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC TORNA TEZGAHLARI ve EKSEN TAKIMI
 Bilgisayar desteği ile çalışan torna tezgâhları CNC torna tezgâhı olarak adlandırılmaktadır. CNC
torna tezgâhında temel iki eksen mevcuttur. Bu eksenler; kesicinin iş parçasının boyuna ilerlemesini
sağlayan Z ekseni ve kesicinin çapta ilerlemesini sağlayan X eksenidir. İşlem yetenekleri daha fazla
olan CNC tezgâhlarında X ve Z eksenlerinin yanında C ekseni de bulunmaktadır. C eksenli bir torna
tezgâhında parça üzerinde frezeleme işlemleri de yapılır.
3
CNC Torna Eksen ve Hareket Tanımı
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Tornalamada Yapılabilen Temel İşlemler
4
Gümüşhane
Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Tornalamada Yapılabilen Temel İşlemler
5
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC TORNA TEZGAHLARININ KISIMLARI
1. Gövde ve Kızaklar
2. Fener Mili ve Gezer Punta
3. Taret
4. Kontrol Paneli
5. Talaş Konveyörü
6. Takım ve İş Parçası
Ölçme Tertibatı
7. Ayna
6
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC TORNA TEZGAHLARININ KISIMLARI
1. Gövde ve Kızaklar
 CNC tezgâhların da ana gövde malzemesi olarak dökme demir yaygın olarak kullanılmaktadır.
Dökme demirin ucuz alma özelliğinin yanı sıra istenilen şeklinde üretilebilmesi avantajlı gözükür
ayrıca iyi bir sönümleme ve kendi kendine yağlama özelliğine sahiptir.
7
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Gövde ve Kızaklar (Devam)
 CNC tezgâhlarında eksenel hareketlerde yüksek hız ve ani yavaşlamalar gerekir. Bu durum hassas
konumlamalar için çok önemlidir. Kayıt ve kızaklarda yüksek sertlik ve titreşimleri sönümleme
özellikleri istenir. Bu nedenle CNC tezgâhlarında düşük
sürtünmeye sahip doğrusal ve bilyalı
kızak sistemleri kullanılır.
 Tezgah kızaklarını aşınmaya karşı direncinin yüksek olması istenir. Bunun için kızak yüzeyleri
serleştirilir ve genellilikle teflon ile kaplanır. Ayrıca sürtünmeyi ve aşınmayı azaltmak için basınçlı
yağlama sistemleri kullanılır.
8
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
2. Fener Mili ve Gezer Punta
 Torna aynası ile motor arasındaki bağlantıyı sağlayan makine elemanıdır. Fener mili torna
tezgahlarında aynaya yada özel bir aparatla iş miline doğrudan bağlanan iş parçasının dönmesini
sağlar. Fener mili fener kutusu içerisinde rulmanlar vasıtasıyla yataklanır. Fener mili motoru
dönme hızını ve yönünü belirten komutu bilgisayarlı kontrol ünitesinden alır.
9
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Gezer Punta
 Gezer punta torna tezgâhının kayıtları üzerinde hareket edebilen ve uzun parçaların bağlanmasında
kullanılan yardımcı bir elemandır.
 CNC torna tezgâhlarında iki tip gezer punta(karşılık puntası) kullanılır. Manüel kumandalı ve
programlanabilir puntalar. Manüel kumandalı puntalar da puntanın ileri çıkması kontrol ünitesindeki
tuş kontrolü hidrolik olarak sağlanır. Programlanabilir puntalar genellikle mil tornalamalarda
kullanılır. Punta gövdelerinin sabitlenmesi hidrolik olarak hareketi ise taret yardımıyla sağlanır.
10
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
3. Taret
 CNC torna tezgahında takımların takım tutucular vasıtasıyla takıldığı kısma taret denir.
 Ana mili ekseninde çalışan takımlar pensler yardımıyla bağlanır. Dış çapta çalışan kesici
takımlar ise takım tutucular ( katerler), malafalar ve kovanlar ile bağlanır. Programda yer
alan sıraya göre tezgâh tarafından otomatik olarak değiştirilir. Takım tareti tezgahın yapısına
göre hidrolik, pnömatik ya da servo motor tahrikiyle çalışır.
11
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
4. Kontrol Paneli
 Kontrol paneli CNC tezgahlarında tüm hareketi sağlayan ve davranışları kontrol eden sistemdir.
Ekran kısmında yapılan işlemler görülür. Simülasyonlar izlenebilir. Alfabetik ve sayısal tuşlar ile
veri girişi gerçekleşir.
 İş mili motoru eksen motorları takım magazini ve diğer yardımcı elemanlar buradan kumanda edilir.
Bu aygıtların programlanan şekilde hareket etmesi çalışması yada durması bu ünite tarafından
sağlanır.
12
5. Talaş Konveyörü
 CNC tezgâhlarında kesicinin iş parçasından çıkardığı talaşların etkili bir şekilde tezgahtan
dışarı atması ve temiz bir çalışma ortamı sağlaması gerekir. Bu işlem için talaş konveyörü
kullanılır. Talaş konveyörü kontrol ünitesinde bulunan butonlar kullanılarak talaş
konveyörü ileri talaş konveyörü geri ya da program içerisinde verilecek kodlara bağlı
olarak çalıştırılabilir. En yaygın olarak yürüyen bant konveyörü ve dönen bant konveyörü
sistemi kullanılır.
13
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
6. Takım ve İş Parçası Ölçme Tertibatı
CNC tezgâhlarında taret üzerindeki kesici takımların uçları koordinat değerleri üretici
firma tarafından tanımlanmış olan bir referans noktaya göre belirlenmesini sağlar.
Takım ucu,takım ölçme tertibatının hassas ölçme aparatına x ve z yönlerinde dokundurulur.
Kontrol ünitesi bu noktayı hafızasına kaydeder. Üretim anında bu değerleri hesaba katarak
hareketleri yönlendirir.
Torna tezgahında işlenen parçanın iç ya da dış çaplarlının dokunma duyarlığı kullanılarak
ölçülür. Eğer ölçülen değer olması gereken değerden farklı ise kontrol ünitesi bu farkı
hesaplayarak takımların hareketlerini otomatik olarak düzeltir.
14
 CNC tezgâh ve sistemlerinde; tezgâh, parça ve takım olmak üzere üç ayrı
koordinat sistemleri vardır.
 Tezgâha ait olanına tezgâh sıfır noktası (M),
 Parçaya ait olanına parça sıfır veya program sıfır noktası (W),
 Takıma ait olanına ise takım sıfır noktası (T) denilir.
15
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
CNC TORNALARDA KULLANILAN KESİCİ TAKIMLAR
 CNC torna tezgâhlarında genel olarak seri üretime en uygun takım gurubu olan takma uçlu
sert metal (karbür) kesici takımlar kullanılmaktadır.
 CNC tezgâhları klasik tezgâhlara göre daha yüksek devir ve ilerlemelerde çalışmaktadırlar.
CNC tezgâhlarının bu yapısı takım tutucu ve kesici takımlarının seçimini doğrudan
etkilemektedir.
16
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
 Tornalama işlemlerinde talaş kaldırma şekline göre birçok kesici takım geometrisi
geliştirilmiştir. Kesici takım seçimi için iyi bir imalat bilgisine ihtiyaç vardır.
 Kesici takım geometrisinin yanında, takım malzemesinin, takım kaplamasının, kesme
parametrelerinin belirlenmesi işleme maliyetleri açısından büyük önem arz etmektedir.
Uygun seçilmeyen kesici takım ve kesme parametreleri, işleme süresinin artmasına, işlenen
parçalarının ölçü ve yüzey pürüzlülüğü açsından uygun olmamasına ve takım ömrünün
azalmasına sebep olur.
 CNC tezgâhlarda kullanılacak takımlarda aranan fiziksel özelliklerin başında, 600 °C’ye
kadar çıkabilen metal kesme sıcaklığındaki malzemenin sertliği ve tokluğu gelmektedir.
 Bir takım malzemesinde aranan özellikler;








Yüksek sertlik
Yüksek eğilme mukavemeti
Yüksek basma mukavemeti
Tokluk
Sıcaklıkta sertlik
Aşınmaya dayanım
Kolay işlenebilme
Ekonomik olma
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
17
Tornalamada Kullanılan Kesici Takımlar
18
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Uçların Kodlanması
 Kesici uçlar ve uçların takıldığı katerlerin kodlama sistemleri uluslar arası kodlarlar
standartlaştırılmıştır. TNMG 160408HM kodlu bir takımın geometrisinin belirlenmesi;
19
Gümüşhane
Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Uçların Kodlanması
20
Gümüşhane
Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Uçların Kodlanması
21
Gümüşhane
Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Sert Maden Uçların Takım Tutucuya Bağlanması
22
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Takımlarının (Katerlerin) Kodlanması
 Kesici uçların kodlandığı gibi kesici uca uygun takımlarda (kater) kodlanarak
standartlaştırılmıştır. Herhangi bir kesici takım veya kesici uç siparişi verilirken kesici uç
ve kesici takımın uygun profilde ve uygun ölçülerde sipariş edilmesi gereklidir. MWLNR
25 25 M-16 W kodlu bir takımın geometrisinin belirlenmesi;
Sıkma Tipi
Uç Geometrisi
23
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Takımlarının (Katerlerin) Kodlanması
Takım Biçimi
Uç Serbest Açısı
24
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Takımlarının (Katerlerin) Kodlanması
Kesme Yönü
Kater Yüksekliği/Genişliği
25
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Takımlarının (Katerlerin) Kodlanması
Kater Uzunluğu M=150mm
Kesici Uç Boyutu W=16
26
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Takımlarının (Katerlerin) Kodlanması
ISO
Kater Kod
Sistemi
27
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Kesici Takımlarda Renk Kodlama
28
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
İşlenecek Malzeme Cinsine Göre Sert Metallerin Sınıflandırılması
Malzeme cinsine göre, talaş kaldırma grubunda ISO’ya göre belirtilen P, M ve K
kalitelerinin kaplamalı sert metaller, seramik ve kaplamasız sert metallerin süneklik-kesme
hızı ilişkisi ile ilerleme hızının-kesme hızına göre kullanım şekli aşağıdaki tabloda
belirtilmiştir.
Tabloya göre ISO P01 kalitesi en yüksek kesme hızına karşılık düşük ilerlemede
çalışması, İSO P40 kalitesi ise, düşük kesme hızı yüksek ilerleme seçilebileceğini
belirtmektedir
29
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Tornalamada Kesme Parametrelerinin Belirlenmesi
 Talaş kaldırma işlemlerinde hatalı seçilen bir kesici takım veya hatalı seçilen kesme
parametreleri kesicinin çok çabuk aşınmasına, işleme zamanının artmasına veya iş
parçasının yüzey kalitesinin bozulmasına hatta iş parçasının bozulmasına sebep olabilir.
 Kesici takım seçiminde işlenecek malzemeye ve kaldırılacak talaşa göre kesme
parametreleri belirlenir. Talaşın kaba talaş, orta talaş veya bitirme talaşı olması ucun
geometrisini ve parametrelerini doğrudan etkiler.
Kesme Hızı: Kesicinin iş çevresinde bir dakikada metre cinsinden aldığı yoldur.
Kesme hızını etkileyen faktörler
 Kesilen malzemenin cinsi
 Kullanılan kesici takımın cinsi
 Torna tezgahının gücü ve kapasitesi
 İlerleme miktarı
 Talaş derinliği
 İşleme cinsi
Vc= kesme hızı(m/dak)
d= İş parçasının çapı(mm)
n= Devir sayısı(dev/dak)
 ∗  ∗  30
 =
1000
Tornalamada Kesme Parametrelerinin Belirlenmesi
İlerleme:
Kesici takımın iş parçasının bir tam devrinde almış olduğu yol olarak
tanımlanabilir.
İlerlemeyi etkileyen faktörler
S0
a
Talaş derinliği
İş parçası malzemesinin cinsi
s
Kesme hızı
Torna tezgahının gücü ve kapasitesi
S0
s
a
s = İlerleme(mm)
a = Talaş derinliği(mm)
S0 = Talaş kesiti(mm2)
Tornalamada Kesme Parametrelerinin Belirlenmesi
 WNMG 080416 kodlu bir kesici ucun IC9015 kaplama kalitesine ait uygun kesme
parametreleri ;
32
 Bu katolagda ap talaş derinliği, f ilerleme hızı, Vc kesme hızı olarak tanımlanmıştır.
CNC Tornalarda Takımların Tezgâha Bağlanması
 CNC torna tezgâhlarında takımlar taret diye adlandırılan bir dönel gövdeye bağlanır.
Tezgâhın büyüklüğüne göre tarete bağlanabilen takım sayısı değişiklik gösterebilir. Tarete
çok farklı bağlama sistemleri üretici firmalar tarafından geliştirilmiştir.
33
CNC Tornalarda Parçaların Bağlanması
 CNC tezgâhlarında parçaların çok hızlı ve seri bir şekilde takılıp sökülebilmesi için
genellikle üç ayaklı hidrolik aynalar kullanır. Bu hidrolik aynalar bir ayak pedalı ile
pratik şekilde açılıp kapanabilir. Böylelikle parçalar seri şekilde bağlanıp sökülebilir.
Hidrolik aynaların fener mili ile şematik gösterimi aşağıda verilmiştir.
34
İki ve üç ayaklı hidrolik aynalar
CNC Tornalarda Parçaların Bağlanması (Devam)
 Sert ayna ayakları sertleştirilmiş oldukları için işlenemezler. Parçaları sıktıkları zaman
parça içine bir miktar iz bırakabildikleri için kaba parçaları tutmak için kullanılırlar.
Yumuşak ayaklar ise sertleştirilemediklerinden dolayı işlenebilirler. Hassas parçaları
tutmak için aynaya bağlandıklarında sıkılacak parça çapına göre bir miktar üzerinden
talaş kaldırılır.
35
CNC Tornalarda Parçaların Bağlanması (Devam)
 Sert ve yumuşak ayaklar iç ve dış çapları ters ve düz bağlayarak sıkabilirler.
36
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Özel Bağlama Teknikleri
 Bazı parçalar 3 ayaklı hidrolik ayaklarla bağlanamadıklarından dolayı değişik yöntemlerle
bağlanması gerekir. Parçaların hassas bir şekilde çok kısa sürelerde bağlanıp sökülmesinin
gerçekleşmesi için çeşitli hızlı bağlama yöntemleri geliştirilebilir.
37
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Özel Bağlama Teknikleri (Devam)
38
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Özel Bağlama Teknikleri (Devam)
39
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Özel Bağlama Teknikleri (Devam)
40
Gümüşhane Üniversitesi, Makina Mühendisliği
Download

CNC TORNA TEZGAHLARI - Makine Mühendisliği