ÜÇ EKSENLİ MASA TİPİ CNC TEZGAHININ FARKLI MALZEME

2 EKSEN MASAÜSTÜ CNC TORNA PROTOTİPİ
Proje Sorumlusu :Ümit DURAN –Yunus YALÇIN
Proje Danışman : Prof. Dr Kerim ÇETİNKAYA
Karabük Üniversitesi,Teknik Eğitim Fakültesi,Makine Eğitimi Bölümü
Tasarım ve Konstrüksiyon Öğretmenliği
ÖZET:
Çıkartılan kodlar bilgisayarda yazılarak Mash 3 programına eklendi.CNC
Tezgahımızın aynasına işlenecek olan strafor (köpük) bağlandı.Daha sonra Mash 3
programı başlatılarak CNC tezgahı çalıştırıldı.Girilen kodlar bilgisayar üzerinden
takip edilerek işlenen şekil test edildi, doğruluğu gözlendi.
Bu çalışmada iki eksenli CNC Torna tezgahı, oluşturan parçalar ve malzemesi
hakkında bilgi verildi.İki eksenli masa tipi CNC Torna tezgâhı tasarım,analiz ve
imalatı için gerekli tasarım parametreleri belirlenip ölçülendirmesi ve hesapları
yapıldı.Hesapları ve modellemesi yapılan tezgahın üretimi yapıldı.Üretimi yapılan
tezğah’da, Mach3 program aracılığı ile yapılan çizimin G kodları çıkarılarak tezgah
üzerinde örnek uygulamalar yapıldı.
GİRİŞ:
•
•
•
•
CNC (Computer Numerical Control),'bilgisayar sayımlı idare' anlamına gelir.
CNC tezgahlar, üzerine özel bir standarda göre delikler delinmiş bantlar ile
"otomatik" olarak işleme yaparlar. CNC makineler, üzerine monteli bir
bilgisayar aracılığı ile programlanarak otomatik olarak işleme yapan
makinelerdir. Günümüzde tarım ve diğer insan iş gücü gereksinimini azaltmak
ve seri imalata yani fabrikasyona geçebilmek için makineler ve bu makineler
için takım tezgahları tasarlanmıştır. Endüstrinin talaşlı imalat adını verdiğimiz
bölümü CNC nin en yaygın biçimde kullanıldığı alandır. Bugünkü CNC nin
doğmasına da bu alanda karşılaşılan problemler sebep olmuştur. Günümüzde
imalatın yapıldığı hemen hemen her alanda CNC kullanılmaktadır.Sistem;
gövde, mil,tutucu çeneler, vidalı mil ve tahrik elemanları, hareket elemanlarını
tahrik eden adım motorlarından oluşmaktadır.
AHMET KUTU’nun (2006) “Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü Makine Eğitimi Anabilim Dalı” yaptığı çalısmada, 2 eksenli
masa tipi CNC torna tezgâhı tasarım ve imalatı için gerekli tasarım
parametreleri belirlenmiştir. Bu parametreler çerçevesinde tezgâhın tasarımı ve
imalatı için gerekli olan statik ve dinamik hesaplamalar yapılmıştır.Yapılan
çalışmalar sonucu solid programında modellemesi yapılmıştır.[1]
SEDAT YANIK’ın (2011)‘Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Makine Mühendisliği Bölümü’nde yaptığı çalışmada ilk olarak CNC torna
tezgâhının tasarımı yapılmıştır. Tasarım esnasında tezgâhın hızı ve kapasitesi
dikkate alınarak mukavemet hesapları yapılmıştır. Tasarımdan sonra masa tipi
CNC torna tezgâhının imalatı gerçekleştirilmiştir.[3]
Bu çalışmada öncelikle CNC gövdesini oluşturmak için boyutları
hesaplanarak üç boyutlu bir çizim programında modellemesi yapıldı.Her
parçanın montaj sırasında birbiriyle ilişkisi göz önüne alınarak belirli yerlere
toleranslar verildi.Parçaların boyutlarının birbiri ile orantılı olmasına dikkat
edildi.Bu çalışmadaki amaç CNC Torna tezgahının bilgisayar destekli çizim
programı ile G kodları çıkartılarak bilgisayar bağlantısı ile tezgaha veri aktarımı
ve ilgili çizimin tezgaha bağlı kesici takım ile parçayı dikey olarak işlemesidir.
Z
X
150
140
130
120
50
49.45
49.3
110
100
90
75
74.8
75.5
100
100.4
100.8
80
70
60
50
40
30
20
10
10
20
30
40
50
60
70
X-50
Z-50
50.4
SONUÇLAR VE TARTIŞMA:
Test aşamasında yapılan çizimlerin her çizgisi ayrı ayrı ölçüldü. İstenilen
ölçüler ile çizilen ölçüler arasındaki tutarlılığa bakıldı.15mm uzunluğunda
çizilmek istenilen çizgiyi 26mm çizdiği gözlemlendi.Meydana gelen sapmanın
nedeni Mash 3 programından kaynaklanmaktadır.Motor adımının değiştirilmesi
ile bu sorun çözüldü.Ayrıca tezgahın ucundaki kesici takımın sabitlenmesi
gerektiği ve tam olarak paralel olmazsa şekil bozukluklarının ortaya
çıkabileceği gözlendi.
•
SONUÇ:
•
Bu çalışmada iki eksenli masa tipi CNC Torna tezgâhının tasarım ve
imalatı yapılmıştır. Tasarım ve imalatı yapılan tezgâhın yapımında standart
parçalar hariç özel üretim parçalar kullanılmıştır.Aşağıdaki şekil de tasarımı ve
imalatı yapılan masa tipi CNC Torna tezgahı görülmektedir.

Bu çalışmada, “iki eksenli masa tipi bir CNC Torna tezgâhının” tasarımı ve
imalatı yapıldı. Makine üç boyutlu çizim programında tasarlandıktan sonra
imalat resimleri yardımıyla makine parçaları yapıldı. Yapılan makine parçaları,
hazır alınan ve teknik resimlere göre işlenen yatak ve millerle montajı yapıldı.
Mekanik olarak montajı yapılan CNC Tornaya elektronik malzemelerin montajı
yapıldı.
Sonuç olarak, tasarımı ve imalatı yapılan üç eksenli masa üstü CNC
Torna tezgâhı sorunsuz olarak çalışmıştır.X, ve Z ekseninde de sorun
görülmemiştir.İstenilen şekil parça üzerine işlenmiştir.
Üretilen CNC Tezgahın Model Görüntüsü:

MATERYAL-METOD:
•
•
•
Tezgâhın eksenlerinin tahrik sistemi step motorlarla sağlandı. Motorların
modeli: Stepper 23KM-CO51 Akımı: 2.5 Amper Voltajı: 0.7 volt Derecesi:1.8
Kablo çıkışı :6 (2 adet bulunmaktadır.) Step motorların kontrolünde
kullanılmak üzere üç eksen kontrol kartı alındı. Kontrol kartının güç
gereksinimi için 24V değerinde güç kaynağı alındı. Bu güç kaynağı sayesinde
karta gereken elektrik ihtiyacı sağlandı.Tezgahın gövdesi 2mm’lik sacdan
yapıldı.Bağlantılar için standart parçalar kullanıldı.Motor çıkış mili ile vidalı
milin bağlantısı için özel üretim olarak 3 adet kaplin yapıldı.Kaplinler
vidalarla sıkıldı.Gövdeyi montajlarken gerekli yerlerde cıvatalar kullanıldı.9
adet mil alındı.Bunların 3’ü vidalı mildir.Her üç eksen içinde gerekli olan
vidalı millerin modelleri saptandı.Kontrol kartı ile motor arasındaki bağlantı
için gerekli kablolar alındı.Elektrik bağlantıları yapıldı.Kartı bilgisayara
bağlayarak tezgahın çalışması sağlandı.Çalışması için Mash 3 programı
kullanıldı.
Tezgahın montajı tamamlandıktan sonra tezgahın eksenleri Mash 3 programı
aracılığı ile çalıştırıldı.Eksenlerin sorunsuz çalıştığı gözlendikten sonra parça
üzerine işlenecek şekle karar verildi.Şeklin krokisi çizilerek kodları çıkartıldı.
Test aşamasında işlenen şekil:
TEŞEKKÜR
Bu Çalışmanın yapımında bizlere destek olan ve tüm imkanları bize sunan
Kardemir Karçel (Karabük Çelik Yapı İmalat Montaj İnşaat Nakliyat Turizm
Sanayi ve Ticaret A.Ş. ) Sonsuz Teşekkürlerimizi Sunuyoruz.
Prototipin üretim aşamasında yardımı geçen Tasarım ve Kons. Öğrenci
arkadaşlarıma teşekkür ediyoruz.
KAYNAKLAR








1) Ahmet Kutu, ‘’Üç eksenli masa tipi cnc freze tezgahı tasarım ve
imalatı’’,Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü,Afyonkarahisar (2006)
2) Ferhat Dikmen,Ph.D. , Utku Büyükşahin,M.Sc., ‘’Üç eksenli cnc makine’’,
Yıldız Teknik Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği, İstanbul
3) Sedat Yanık, ‘’Bilgisayar kontrollü x-y-z tablası tasarımı ve imalatı’’, Marmara
Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği, İzmir (2011)
4) Kerim Kabaş,Kerim Çetinkaya,’’Masaüstü cnc dik işleme tezgahı tasarımı ve
soğutma sıvısı uygulaması’’, Karabük Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine
Anabilim Dalı,Karabük (2011)
5) Yılmaz Küçük,İhsan Korkut,Ulvi Şeker, ‘’Frezeleme işlemlerinde cnc parça
programının türetilmesi’’, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine
Eğitimi Anabilim Dalı,Ankara(2006)
6) Hüseyin Kaygısız,Kerim Çetinkaya,’’Cnc torna eğitim seti tasarımı ve
uygulaması’Karabük Üniversitesi Teknoloji Fakültesi,Karabük(2010)
7) Oğuz Çolak,’’Cnc torna tezgahı için kesme parametrelerinin akıllı yöntemlerle
elektronik ortamda optimizasyonu’Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü,Isparta(2006)