CNC İşleme Rehberi – A-dan Z-ye CNC İşleme Rehberi

CNC, bilgisayar destekli sayısal kontrol sistemleri kullanılarak üretim süreçlerini otomatikleştiren makineler ve bu süreçler için kullanılan genel bir terimdir. CNC makineleri, metal, ahşap, plastik ve diğer malzemeleri kesmek, delmek, oyma işlemleri yapmak ve şekillendirmek için yüksek hassasiyetle çalışır. Bu makineler, CNC operatör müdahalesini en aza indirerek otomatik olarak karmaşık şekillerin oluşturulmasını sağlar. CNC makineleri, sanayi ve üretim sektörlerinde verimliliği ve kaliteyi artırmak amacıyla yaygın olarak kullanılır.

CNC makineleri, manuel işleme yöntemlerine kıyasla çok daha hassas ve tekrarlanabilir bir üretim süreci sunar. CNC teknolojisi, CNC operatörlerin hata yapma olasılığını minimize ederek, seri üretim ve karmaşık geometrik şekillerin elde edilmesini sağlar. CNC makineleri, özellikle otomotiv, havacılık, savunma sanayi, elektronik, medikal cihazlar ve mobilya sektörlerinde önemli bir yer tutar.

CNC İşleme Süreci A’dan Z’ye Nasıldır?

CNC işleme süreci, temel olarak bir parçanın dijital ortamda tasarlanmasından başlayarak, bu tasarımın CNC makinesine aktarılması ve fiziksel bir parçanın işlenmesi ile tamamlanan çok aşamalı bir süreçtir. Bu süreci daha iyi anlamak için aşağıda yer alan adımları detaylandıracağız:

Dijital Tasarım ve Modelleme:

CNC işleme sürecinin ilk aşaması, işlenecek olan parçanın dijital bir modelinin oluşturulmasıdır. Bu model genellikle CAD (Computer-Aided Design) yazılımları kullanılarak tasarlanır. CAD yazılımları, parçanın üç boyutlu modelini oluşturarak geometrik detayları, boyutları, yüzey toleransları ve teknik çizimleri içerir.

• Tasarım Parametreleri ve Boyutlandırma: Tasarım aşamasında, parçanın fonksiyonel ve estetik gereksinimlerini karşılayacak şekilde boyutlandırma yapılmalıdır. Boyutlar, CNC makinesinin işleme kapasitesine ve kullanılacak olan kesme takımlarının özelliklerine göre belirlenir.
• Toleranslar ve Teknik Özellikler: Parçanın işlevselliğini sağlamak için gereken toleranslar belirlenir. Yüksek hassasiyet gerektiren parçalar, daha dar tolerans aralıkları ile tasarlanır. Bu aşamada, yüzey pürüzlülüğü, keskin kenar gereksinimleri ve malzeme kalınlığı gibi detaylar da belirlenir.
• Malzeme Seçimi: Parçanın tasarımı yapılırken, kullanılacak olan malzeme türü ve işleme özellikleri dikkate alınmalıdır. Metal, plastik veya kompozit malzeme seçiminde, malzemenin işlenebilirliği, mukavemeti ve maliyeti göz önünde bulundurulur.

CNC Programlama (CAM Yazılımı ile Programlama):

Dijital model oluşturulduktan sonra, işlenecek parçanın CNC makinesi tarafından okunabilir bir hale getirilmesi gerekir. Bu işlem, CAM (Computer-Aided Manufacturing) yazılımları ile gerçekleştirilir. CAM yazılımı, dijital modeli analiz ederek CNC makinesinin izlemeye çalışacağı kesme yollarını ve işleme parametrelerini belirler. Programlama sürecinde şunlar göz önünde bulundurulur:

• Kesme Yolu (Tool Path) Belirleme: Kesici takımın işleme sırasında izleyeceği yol, işleme hızı ve doğruluğunu etkileyen kritik bir parametredir. Doğru kesme yolu seçimi, işleme süresini optimize eder ve takım ömrünü uzatır.
• Kesici Takım ve Hız Parametreleri: İşlenecek malzemenin türüne ve parçanın geometrisine uygun kesici takım seçimi yapılır. Kesme hızı, ilerleme miktarı ve kesme derinliği, işlenecek malzemeye göre belirlenir.
• Kodlama (G ve M Kodları): CAM yazılımı, dijital modelde belirtilen kesme yollarını G ve M kodları olarak tanımlar. G kodları, CNC makinesine kesme ve hareket komutları verirken, M kodları soğutma sıvısı kontrolü, takım değişimi ve makinenin durdurulması gibi yardımcı fonksiyonları yönetir.

Parça Bağlama ve Sıfırlama:

Parçanın CNC makinesine doğru bir şekilde yerleştirilmesi, işleme sürecinin başarısı açısından kritik öneme sahiptir. Parça bağlama işlemi sırasında aşağıdaki adımlar izlenir:

• Parça Sabitleme: Parça, CNC makinesine mengene, kelepçe veya manyetik bağlama plakaları gibi sabitleme ekipmanları kullanılarak güvenli bir şekilde sabitlenir. Parçanın işleme sırasında kaymaması ve yer değiştirmemesi için sabitleme işlemi dikkatlice yapılmalıdır.
• Makine Sıfırlama (Zeroing): CNC makinesi, işleme işlemine başlamadan önce referans noktalarını belirlemek için sıfırlama yapar. Bu işlem, parçanın başlangıç konumunu ve takımın işleme sürecinde izleyeceği yolun başlangıç noktasını belirler.

CNC İşleme ve Kesme İşlemleri:

CNC makinesi, programlanan G ve M kodları doğrultusunda işleme sürecini başlatır. İşleme sırasında, makine belirlenen hız ve derinlikte kesme işlemlerini gerçekleştirir. CNC işleme sırasında dikkat edilmesi gereken bazı noktalar şunlardır:

• Kesme Sırası: Parça üzerindeki kesme sırası, parçanın stabilitesini koruyacak şekilde planlanmalıdır. Önce kaba kesim işlemleri yapılır, ardından hassas kesimler ve son işlemler gerçekleştirilir.
• Takım Aşınma Kontrolü: Kesici takımın ömrü, işleme sırasında sürekli olarak takip edilmelidir. Aşınmış veya hasar görmüş bir takım, parça yüzeyinde kusurlara yol açabilir ve işleme doğruluğunu azaltabilir.
• Soğutma Sıvısı Kullanımı: Soğutma sıvısı, işleme sırasında takım ve malzeme arasındaki sürtünmeden kaynaklanan ısıyı düşürmek ve takımın ömrünü uzatmak için kullanılır.

Kalite Kontrol ve Denetim:

Parça işleme süreci tamamlandıktan sonra, kalite kontrol aşamasına geçilir. Kalite kontrol süreci, işlenen parçanın istenen toleranslara uygun olup olmadığını belirlemek için yapılır. Bu aşamada kullanılan yöntemler şunlardır:

• Koordinat Ölçüm Makinesi (CMM): CMM, parça üzerindeki boyutları ve geometrik özellikleri yüksek hassasiyetle ölçer. Parçanın CAD modeline uygunluğunu kontrol eder.
• Optik Ölçüm Sistemleri: Parçanın yüzey kalitesini ve ölçü doğruluğunu kontrol etmek için optik ölçüm cihazları kullanılır.
• Yüzey Pürüzlülüğü Testi: Parçanın yüzey pürüzlülüğü, işleme kalitesini belirleyen önemli bir faktördür. Yüzey pürüzlülüğü testleri ile parçanın yüzeyinin istenen kalite standardına uygun olup olmadığı kontrol edilir.

Son İşlemler ve Yüzey Temizleme:

İşleme süreci tamamlandıktan sonra, parça üzerinde son işlemler yapılabilir. Bu işlemler, parçanın yüzey kalitesini artırmak, pürüzleri gidermek ve estetik görünüm kazandırmak amacıyla yapılır. Son işlemler şunları içerebilir:

• Çapak Alma: Kesme işlemleri sırasında oluşan çapaklar, zımparalama veya özel çapak alma aletleri kullanılarak temizlenir.
• Parlatma ve Cilalama: Parçanın yüzey kalitesini artırmak için parlatma ve cilalama işlemleri yapılabilir.
• Kaplama ve Boyama: Estetik görünüm kazandırmak ve yüzey dayanımını artırmak için parça yüzeyine kaplama veya boyama işlemi uygulanabilir.

CNC İşleme Sürecinde Hangi Malzemeler Kullanılır?

CNC işleme sürecinde kullanılacak malzeme, üretilecek parçanın kullanım alanına ve işlevine bağlı olarak seçilir. En yaygın kullanılan malzeme türleri şunlardır:

• Metaller: Alüminyum, paslanmaz çelik, dökme demir, titanyum ve pirinç gibi metaller CNC işleme sürecinde sıkça kullanılır. Metaller, mukavemet, dayanıklılık ve işlenebilirlik açısından geniş bir yelpaze sunar.
• Plastikler: ABS, polikarbonat, naylon, akrilik gibi plastikler, hafif ve dayanıklı yapıları nedeniyle tercih edilir. Özellikle elektronik, otomotiv ve medikal sektörlerinde plastik malzemeler yaygın olarak kullanılır.
• Kompozit Malzemeler: Karbon fiber ve cam fiber gibi kompozit malzemeler, yüksek mukavemet ve hafiflik sağlar. Bu malzemeler, havacılık ve otomotiv sektöründe, özellikle yüksek performans gerektiren parça üretiminde tercih edilir.

CNC Dikey İşleme Merkezi G Kodları

CNC makinelerinde kullanılan G kodları, makinelerin belirli hareketleri gerçekleştirmesi için verilen komutlardır. Bu kodlar, CNC makinesinin kesme yollarını, hızlarını ve işlem sıralarını tanımlar. Öne çıkan bazı G kodları şunlardır:

• G00: Hızlı konumlandırma komutu. Parçayı hızlıca istenen konuma götürür.
• G01: Doğrusal ilerleme komutu. Takımın belirlenen hızda doğrusal bir yol izlemesini sağlar. (Bakınız: CNC İşlemede Doğrusal ve Dairesel İnterpolasyon Nedir?)
• G02 ve G03: Dairesel ilerleme komutları. G02 saat yönünde, G03 ise saat yönünün tersinde hareket ettirir.
• G17, G18, G19: Düzlem seçimi komutlarıdır. G17 XY düzlemini, G18 XZ düzlemini, G19 ise YZ düzlemini seçer.

M kodları ise CNC makinesinin yardımcı fonksiyonlarını kontrol eder. Örneğin, M03 ile takım mili saat yönünde döner, M05 ile durur. Bu kodlar, işleme sürecinde kullanılan soğutma sıvısını açma/kapatma, takım değişimi gibi işlemleri yönetir.

CNC İşleme Süreci Ne Kadar Sürer?

CNC işleme süresi, işlenecek parçanın karmaşıklığı, boyutları, malzeme türü ve kullanılan kesici takım gibi faktörlere bağlı olarak değişir. Basit bir parçanın işlenmesi birkaç dakika sürebilirken, karmaşık bir parçanın işlenmesi saatler veya günler sürebilir. İşleme süresini etkileyen başlıca faktörler şunlardır:

• Parça Karmaşıklığı: Parçanın üzerinde yapılacak işlemlerin sayısı ve detayı arttıkça, işleme süresi de artar.
• Takım Değişim Sayısı: Farklı kesme işlemleri için farklı takımlar gerektiğinde, takım değişim süreleri işleme süresini uzatabilir.
• Kesme Hızı ve Derinliği: Malzeme türüne ve yüzey kalitesine bağlı olarak kesme hızı ve derinliği değiştirilebilir. Daha yüksek hızlar ve derin kesimler işleme süresini kısaltabilir.

CNC İşleme Süreci Maliyeti Ne Kadar?

CNC işleme maliyeti, birçok faktöre bağlı olarak değişir. Maliyeti etkileyen başlıca etmenler şunlardır:

• Malzeme Maliyeti: Kullanılacak malzemenin türü ve miktarı maliyet üzerinde doğrudan etkilidir. Örneğin, titanyum gibi zor işlenen ve pahalı malzemeler, maliyeti artırır.
• Makine Saati: CNC makinelerinin kullanım maliyeti, makinenin çalışma saati üzerinden hesaplanır. Saatlik maliyet, makinenin türüne ve enerji tüketimine bağlı olarak değişir.
• İşleme Süresi: Parçanın işlenmesi için harcanan toplam süre, maliyetin belirlenmesinde önemli bir faktördür.
• Ek İşlemler: İşleme sonrası yapılacak yüzey işlemleri veya ek operasyonlar, maliyeti artırabilir.

CNC işleme maliyetini düşürmek için tasarım aşamasında parça üzerinde yapılacak işlemlerin optimize edilmesi ve malzeme israfının en aza indirilmesi önemlidir. Optimal takım seçimi ve uygun kesme parametreleri ile işleme süresi ve maliyetleri minimize edilebilir.