CNC işleme genel bakış: CNC işleme süreci, yaygın süreçler ve avantajları

CNC işleme (Bilgisayarlı Sayısal Kontrol İşleme), bilgisayar program kontrolüne dayalı hassas bir üretim sürecidir. Makinenin kesme aletlerini kontrol etmek için makine takımına bağlı bir bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC) sistemi kullanır. CAD modelinden türetilen işleme parametre talimatlarını içeren G-kodları ve M-kodları, makine takımına iletilir. Daha sonra makine, tornalama, delme, frezeleme ve diğer işleme operasyonları yoluyla önceden ayarlanmış bir yolu izleyerek iş parçasından malzeme kaldırır. Bu, metal, plastik ve ahşap gibi malzemelerin hassas bir şekilde işlenmesini sağlayarak tasarım gereksinimlerini karşılayan parçalar veya ürünler elde edilmesini sağlar.

CNC işleme tipik olarak dört temel adım içerir ve kullanılan işleme sürecinden bağımsız olarak, aşağıdaki süreç izlenmelidir:

Adım 1: CAD Modelini Tasarlama

      CNC işlemede ilk adım, ürünün 2B veya 3B modelini oluşturmaktır. Tasarımcılar genellikle ürünün doğru bir modelini oluşturmak için AutoCAD, SolidWorks veya diğer CAD (bilgisayar destekli tasarım) yazılımlarını kullanır. Daha karmaşık parçalar için, 3B modelleme, toleranslar, yapısal çizgiler, dişler ve montaj arayüzleri gibi ürün özelliklerini daha net bir şekilde gösterebilir.

Adım 2: CNC Uyumlu Bir Formata Dönüştürme

     CNC makineleri doğrudan CAD dosyalarını okuyamaz. Bu nedenle, CAD modelini CNC uyumlu sayısal kontrol koduna (G-kodu gibi) dönüştürmek için Fusion 360 ve Mastercam gibi CAM (bilgisayar destekli üretim) yazılımları gereklidir. Bu kod, makine takımına hassas kesme yolları, ilerleme hızları, takım hareket yolları ve işleme doğruluğunu sağlamak için diğer parametreleri yürütmesini emreder.

Adım 3: Uygun Makine Takımını Seçme ve İşleme Parametrelerini Ayarlama

      Parçanın malzemesine, şekline ve işleme gereksinimlerine bağlı olarak, uygun bir CNC makinesi (CNC freze makinesi, torna veya taşlama makinesi gibi) seçin. Daha sonra operatör aşağıdaki hazırlık görevlerini gerçekleştirir:

     Takımı takın ve kalibre edin

      İşleme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği gibi parametreleri ayarlayın

      İşleme sırasında hareket etmesini önlemek için iş parçasının güvenli bir şekilde sabitlendiğinden emin olun

Adım 4: CNC İşlemi Gerçekleştirme

      Tüm hazırlık adımları tamamlandıktan sonra, CNC makine takımı, önceden ayarlanmış CNC programına göre işleme görevini yürütebilir. İşleme süreci tamamen otomatiktir, takım tanımlanan yol boyunca parça oluşana kadar kesim yapar.

İşlemeden sonra, parçanın boyutsal doğruluğunun ve yüzey kalitesinin tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için kalite kontrolünden geçirilir. Denetim yöntemleri şunları içerir:

>Boyutsal ölçüm: Kumpas, mikrometre veya bir koordinat ölçüm makinesi (CMM) kullanarak boyutsal denetim

>Yüzey kalitesi denetimi: Ek parlatma veya boyama gerekip gerekmediğini belirlemek için parçanın yüzey pürüzlülüğünü kontrol etme

>Montaj testi: Parça diğer bileşenlerle birleştirilecekse, uyumluluğu sağlamak için montaj testi yapılır

Gerekirse, parça performansını ve dayanıklılığını artırmak için çapak alma, ısıl işlem veya yüzey kaplama gibi son işlemler yapılabilir.

CNC işleme süreci otomatikleştirilmiş olsa da, CNC teknisyenleri hem beklenen hem de beklenmedik arızaları gidermede ve sorunsuz işleme sağlamada hala hayati bir rol oynamaktadır. Aşağıdakiler, bir CNC teknisyeninin ana sorumluluklarıdır:

>Ürün Özelliklerini Onaylama: Sipariş gereksinimlerine ve teknik dokümantasyona göre ürün boyutlarını, toleranslarını ve malzeme gereksinimlerini doğru bir şekilde anlama.

>Mühendislik Çizimlerini Yorumlama: Ürün tasarım detaylarını anlamak için teknik resimleri, el çizimlerini ve CAD/CAM dosyalarını okuma.

>CAE Modelleri Oluşturma: İşleme planlarını optimize etmek ve işleme doğruluğunu ve verimliliğini artırmak için Bilgisayar Destekli Mühendislik (CAE) yazılımını kullanma.

>Takımları ve İş Parçalarını Hizalama ve Ayarlama: Optimum işleme koşulları için kesici takımların, fikstürlerin ve iş parçalarının doğru bir şekilde takılmasını ve ayarlanmasını sağlar.

>CNC Makinelerini Kurma, Çalıştırma ve Sökme: CNC makinelerini ve aksesuarlarını doğru bir şekilde kurma ve sökme ve çeşitli CNC ekipmanlarını ustalıkla çalıştırma.

>Makine Çalışmasını İzleme: Uygun çalışmayı sağlamak için makine hızını, takım aşınmasını ve işleme kararlılığını gözlemleme.

>Bitmiş Ürünlerin Denetimi ve Kalite Kontrolü: Kusurları belirlemek ve kalite standartlarını karşıladıklarından emin olmak için bitmiş parçaları denetleme.

>Parçanın CAD Modeline Uygunluğunu Onaylama: Ürünün boyutlarının, geometrisinin ve toleranslarının tasarım gereksinimlerini doğru bir şekilde karşıladığını doğrulamak için gerçek parçayı CAD tasarımıyla karşılaştırma.

CNC teknisyeninin profesyonel becerileri ve titiz yaklaşımı, işleme kalitesini sağlamak, üretim verimliliğini artırmak ve hurdayı azaltmak için çok önemlidir ve CNC işleme sisteminin ayrılmaz bir parçasıdır.

CNC (Bilgisayarlı Sayısal Kontrol) işleme teknolojisi, çeşitli metal ve metal olmayan malzemelerin hassas işlenmesi için imalat endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İşleme gereksinimlerine bağlı olarak farklı CNC işleme süreçleri gereklidir. Aşağıdakiler, bazı yaygın CNC işleme süreçleridir:

          1. CNC Frezeleme

           CNC frezeleme, iş parçalarını kesmek için dönen bir takım kullanan bir işleme yöntemidir. Düz yüzeyleri, eğri yüzeyleri, olukları, delikleri ve karmaşık geometrik yapıları işlemek için uygundur. Ana özellikleri şunlardır:

           Alüminyum, çelik, paslanmaz çelik ve plastik gibi çeşitli malzemelerin işlenmesi için uygundur.

           Yüksek hassasiyetli ve yüksek verimli çok eksenli işleme (3 eksenli, 4 eksenli ve 5 eksenli frezeleme gibi) yapabilir.

           Muhafazalar, braketler ve kalıplar gibi hassas parçaların seri üretimi için uygundur.

CNC tornalar, kesme için dönen bir iş parçası ve sabit bir takım kullanır. Öncelikle şaftlar, halkalar ve diskler gibi silindirik parçaların işlenmesi için kullanılırlar. Ana özellikleri şunlardır:

             Simetrik dönen parçaların verimli bir şekilde işlenmesi için uygundur.

             İç ve dış daireleri, konik yüzeyleri, dişleri, olukları ve diğer yapıları işleyebilir. Seri üretim için uygundur, otomotiv parçaları, havacılık yatakları, elektronik konektörler ve daha fazlasının imalatında yaygın olarak kullanılır.

CNC delme, bir iş parçasında delik veya kör delik işleme işlemidir. Tipik olarak vida delikleri, pim delikleri ve parça montajında kullanılan diğer bileşenler için kullanılır. Ana özellikleri şunlardır:

              > Çeşitli derinlik ve çaplardaki deliklerin işlenmesi için uygundur.

              > Delik içinde diş oluşturmak için kılavuz çekme ile birleştirilebilir.

              > Metaller, plastikler ve kompozitler dahil olmak üzere çeşitli malzemelere uygulanabilir.

4. CNC Borulama

     CNC borulama, boyutsal doğruluğu ve yüzey kalitesini iyileştirmek için mevcut delikleri büyütmek veya ince ayar yapmak için kullanılır. Ana özellikleri şunlardır:

Yüksek hassasiyetli, büyük boyutlu deliklerin işlenmesi için uygundur.

     Motor blokları ve hidrolik silindirler gibi sıkı tolerans kontrolü gerektiren parçalar için yaygın olarak kullanılır.

     Daha karmaşık işleme ihtiyaçlarını karşılamak için frezeleme ve tornalama gibi diğer süreçlerle birleştirilebilir.

5. CNC Elektrik Deşarj İşleme (EDM)

      Elektrik deşarj işleme (EDM), bir elektrot ve bir iş parçası arasındaki darbeli elektrik deşarjlarını kullanarak malzeme kaldırır. Yüksek sertlikteki malzemeleri ve karmaşık parçaları işlemek için uygundur.

     >Geleneksel kesme yöntemleriyle işlenmesi zor olan karbür ve titanyum alaşımları gibi malzemeler için uygundur.

     >Enjeksiyon kalıpları ve hassas elektronik bileşenler gibi ince detayları ve yüksek hassasiyetli kalıpları işleyebilir.

     > İş parçası yüzeyinde mekanik hasar olmadan gerilimsiz işleme için uygundur.

CNC işleme süreçleri çeşitlidir, her biri farklı işleme ihtiyaçlarına uygun kendi benzersiz özelliklerine sahiptir. Frezeleme, tornalama ve delme en yaygın temel süreçlerdir, EDM, lazer kesim ve su jeti kesim ise özel malzemeleri ve karmaşık yapıları işlemek için uygundur. Doğru CNC işleme sürecini seçmek sadece üretim verimliliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda parça hassasiyetini ve kalitesini de sağlayarak modern üretimin yüksek standartlarını karşılar.

CNC (Bilgisayarlı Sayısal Kontrol) işleme, modern imalatın temel bir teknolojisi haline gelmiştir. Geleneksel manuel veya yarı otomatik işleme yöntemlerine kıyasla, CNC işleme daha yüksek hassasiyet, verimlilik ve tutarlılık sunar. CNC işleme seçmenin başlıca avantajları şunlardır:

Yüksek Hassasiyet ve Tutarlılık

CNC işleme, her bir iş parçası için hassas boyutlar ve şekil sağlamak için takım hareketini kontrol etmek için bilgisayar programları kullanır. Geleneksel işleme yöntemlerine kıyasla, CNC işleme mikron seviyesinde doğruluk elde edebilir ve seri üretimde insan hatasından kaynaklanan ürün sapmalarını ortadan kaldırarak tutarlılık sağlayabilir. Havacılık, tıbbi cihazlar ve elektronik gibi endüstrilerde yüksek tolerans gereksinimleri olan parçaların işlenmesi için uygundur. Çok eksenli işleme (5 eksenli CNC gibi) ayrıca karmaşık geometriler elde etmek, kurulum sürelerini azaltmak ve hassasiyeti artırmak için kullanılabilir.

CNC takım tezgahları sürekli çalışabilir, manuel müdahaleyi azaltır ve üretim verimliliğini artırır. Ayrıca, otomatik takım değiştirme (ATC) ve çok eksenli işleme teknolojisi sayesinde, CNC makineleri birden fazla işleme adımını tek bir kurulumda tamamlayabilir, üretim döngülerini önemli ölçüde kısaltır ve büyük ölçekli üretim için uygun hale getirir. Bu, takım değiştirme ve makine kurulum süresini azaltır, böylece birim zaman başına çıktıyı artırır. Geleneksel manuel işlemeye kıyasla, CNC makineleri 7/24 çalışabilir, üretim maliyetlerini düşürür.

CNC işleme, özellikle karmaşık geometrilere ve yüksek hassasiyet gereksinimlerine sahip parçaları kolayca işleyebilir. Özellikle çok eksenli CNC makineleri, tek bir işlemde çok yüzeyli işleme yapabilir, tekrarlanan sıkıştırmadan kaynaklanan hataların birikmesini önler. Bu, havacılık, tıbbi cihazlar ve otomotiv üretimi gibi yüksek parça karmaşıklığı gereksinimleri olan endüstriler için uygun hale getirir. Ayrıca, geleneksel yöntemlerle elde edilmesi zor olan spiral şekiller, karmaşık iç yapılar ve eğri yüzeyler de işleyebilirler.

CNC işleme, metaller (alüminyum alaşımları, paslanmaz çelik, titanyum alaşımları, bakır vb.), plastikler (POM, ABS, naylon vb.), kompozit malzemeler ve seramikler dahil olmak üzere çok çeşitli malzemeler için uygundur. Bu, CNC işlemenin çeşitli uygulama senaryolarının ihtiyaçlarını karşılamasını sağlar. Ayrıca, CNC işleme, uçak sınıfı titanyum alaşımları ve yüksek mukavemetli paslanmaz çelik gibi yüksek mukavemetli ve yüksek sertlikteki malzemeleri de işleyebilir, bu da onu elektronik, tıp ve otomotiv dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde hassas bileşen üretimi için uygun hale getirir.

CNC işleme, ekipmana önemli bir ilk yatırım gerektirse de, uzun vadede birim maliyetleri önemli ölçüde azaltabilir. Yüksek işleme kapasitesi, düşük hurda oranları ve iş gücünden tasarruf sağlayan özellikleri, CNC işlemeyi büyük ölçekli üretim için daha ekonomik hale getirir.