numerik kontrol nedir

1. Nümerik Kontrolün Tanımı

Nümerik kontrol(NC); elektronik kontrol sistemleri tarafından harekete geçirilen ve bir dizi sayı ile belirtilen talimatlarla, hareketlerin ve diğer değişik işlevlerin kontrolünü tanımlayan bir terimdir.

Bilgisayar destekli nümerik kontrol ise(CNC), kontrol sistemi bir bilgisayar içerdiğinde kullanılmaktadır.

Kontrol üniteleri ya tezgahın gövdesi üzerinde ya da tezgahtan ayrı bir ünite olarak bulunabilir.

2.Nümerik Kontrolün Uygulanması

Nümerik kontrol; talaş kaldırma, ağaç işleme, kaynak, alevle kesme, levha şekillendirme gibi bir çok imalat işlemlerinde kullanılmaktadır.

3. Nümerik Kontrolün Avantajları

Nümerik kontrol "kütle","parti" ve çoğu durumlarda "tek parça" üretim tiplerinde ekonomik olmaktadır. Nümerik kontrolün ekonomik oluşunda birçok etken vardır. Bunların en önemlileri aşağıda verilmiştir:

a) Ürünün şekilsel düzgünlüğü

b) Yüksek üretim hızları

c) Iskarta oranının azaltılması

d) Takım maliyetinin düşürülmesi

e) Az sayıda operator gerekliliği

f) Karmaşık şekillerin nümerik kontrollü tezgahlarda daha kolay işlenebilmesi

Geleneksel tezgahların yerine modern teknolojinin kullanılması durumunda, daha az işçinin gerektiği bir gerçektir. Ancak bu durumda nümerik kontrol için programlama ve kontrol sistemlerini bilen, takım ayar teknikleri, iş bağlama, kesme hızları ve ilerlemeleri konusunda bilgili kalifiye teknisyenlere ihtiyaç vardır.

4. Nümerik Kontrolün Yeteneği

Geleneksel imalat teknikleri üzerindeki kontrolün etkisinin önemi çok iyi anlaşılmıştır. NÜmerik kontrollü tezgahlar, denetim gerektirmeksizin günlerce çalışabilme yeteneğine sahiptir.

BU tezgahlar kolaylıkla çok değişik parçaların üretilmesini sağlayacak şekilde uyarlanabilir. Standart tezgahlarda bir usta tarafından gerçekleştirilen her işlev, nümerik kontrollü tezgahlarda bir nümerik kontrol işleme programı yardımıyla yerine getirilebilir.

Nümerik kontrolün ne kadar kullanışlı olduğunu anlamak için, sadece basit bir delik açma işleminde gereken işçiliği gözlemlemek yeterlidir. Bu deliğin, geleneksel bir dikey freze tezgahında açılacağını varsayalım.

Bir ustanın bu parçayı işlerken yürüteceği faaliyetler şunlardır:

a) Uygun bir takım şeçimi

b) Takımın tezgah miline yerleştirilmesi

c) Takımın bağlanması

d) İş parçasının iş bağlama düzeneğine yerleştirilmesi

e) İş parçasının yerleştirilmesi

f) A yüzüne göre bir başlangıç noktasının belirlenmesi

g) Gerekli kızak hareket mesafesinin belirlenmesi

h) Gerekli kızak hareket yönünün belirlenmesi

ı) Kızak sürtünmesi, kılavuz vidaların boşluğu gibi durumları göz önünde bulundurarak, hareketin gözlenerek kızağın hareket ettirilmesi

i) Kızağın konumunda kilitlenmesi

j) B yüzüne göre bir başlangıç noktasının belirlenmesi

k) Gerekli kızak hareket mesafesinin belirlenmesi

l) Gerekli kızak hareket yönünün belirlenmesi

m) Kızak sürtünmesi, kılavuz vidaların boşluğu gibi durumları göz önünde bulundurarak, hareketin gözlenerek kızağın hareket ettirilmesi

n) Kızağın konumunda kilitlenmesi

o) Uygun bir tezgah mili devir sayısının belirlenmesi

ö) Uygun bir ilerleme değeri seçimi

p) Tezhah mili motorunun çalıştırılması

r) Takımı ilerleterek deliğin delinmesi

s) Takımın geri çekilmesi

ş) Tezgah mili motorunun durdurulması

t) İş parçasının sökülmesi

u) İş parçasını ölçerek, işlemin doğruluğunun kontrol edilmesi

Bu listeden görüleceği gibi, en basit bir talaş kaldırma işlemi bile sonuçtaki fiziksel işlemi etkileyen bir dizi kararın alınmasını gerektirmektedir.Geleneksel bir tezgahı iyi bir usta, bu kararların hepsini düşünmeden alır ve gerekli tüm adımları beceriyle uygular. Yine de kararlar alınır ve gerekli hareketler yapılır.

Bir talaş kaldorma sürecinde, insan unsurunu ortadan kaldırmak mümkün değildir. Henüz hiçbir otomatik kontrol sistemi gerçek anlamda tek başına karar verme yateneğine sahip değildir. Bunların yeteneği, el ile hazırlanmış programlarla sınırlıdır ve kararlar bu programların hazırlanması sırasında alınır. Bu programlar yardımıyla tezgah kontrol ünitesine, kararları etkileyen talimatlar girilir. Bu sayede, yukarıda listelenen tüm fonksiyonlar hatta daha karmaşık işleme için gerekli olanlarda, otomatik ve sürekli olarakda yerine getirilebilir.

5. Kızak Hareketi

Herhangi bir el ile kontrollü talaş kaldırma işleminin başarısı, tecrübeli bir ustanın pratik yetenekleri yanı sıra, birçok etkene de bağlı olmaktadır. Bu yetenekler, elektronik olarak kontrol edilen tezgahlar kullanıldığında da çok önemli olmaktadır.

Nümerik kontrollü tezhaglarda kızak hareketi iki şekilde elde edilir:

a) Hidrolik olarak çalışan pistonlarla,

b) Elektrik servo motorlarla

Elektrik motorlarının kullanılması çok daha yaygındır. Motor ya doğrudan ya da dişli kayış ile kızağın kılavuz vidasını tahrik etmektedir. Servo motor gerçekte el volanının yerini alır. Bazı tezgahlar ayarlara yardımcı olmak ve hem nümerik hemde el ile kontrol sağlamak amacıyla el volanı bulundurmaktadır.

Takım tezgahları birden fazla kızağa sahip oldukları için, hareket etmesi istenen kızak tanımlanmalıdır. Hareketin oluşabileceği düzlem uzunlamasına enlemasina veya düşey olabilir. Bu düzlemler eksen olarak isimlendirilir ve genellikle X,Y,Z,W bazende C harfiyle gösterilir.

Bir kızağın hareket yönü, motor dönüş yönüne bağlı olarak saat yönünde veya saat yönünün tersi yönünde olabilir. Belirli bir başlangıç noktasına göre hareket (+) veya (-) olarak belirtilir.

Metre/dakika veya mm/devir cinsinden belirtilen,kızak hareket hızı veya oranı; servo motorun dakikadaki devir sayısıyla orantılıdır. Devir sayısı ne kadar yüksek olursa, kızak hareket hızı da o kadar yüksek olur.

Kızak hareketinin uzunluğu, ya devir sayısı ya da motorun yapmasına izin verildiği parça devir sayısı ile kontrol edilir. El volanının bir tam dönüşü kılavuz vidanın bir adımına eşit olduğu gibi, buradaki bir tam devir de kılavuz vidanın bir adımına eşittir. Bazı durumlardada kılavuz vida ile motor arasında redüksiyon kasnakları olabilir. Bu durumda motor devrine bağlı olarak elde edilen doğrusal hareket, orantılı olarak azaltılır. Bir kızak tarafından yapılan veya yapılması istenen hareketin uzunluğu koordinat boyutu olarak belirtilir.

Kızak hareketi bir servo motor tarafından sağlandığı için, bu motorun kontrolüde kızak hareketi tarafından yapılır. Motor, tezgahın kontrol birimi tarafından elektronik olrak kontrol edilir.Eksenler, yön, ilerleme miktarı,hareket uzunluğu gibi tüm bilgiler, bu kontrol ünitesine kabul edilebilir bir nümerik formada verilmelidir. Tezgah kontrol ünitesine bilgi girişi delikli şerit, manyetik şerit, bir bilgisayar bağlantısı veya el ile gibi değişik biçimlerde olabilir.

Şimdiye kadar tek bir kızağın basit doğrusal hareketi göz önüne alınmıştır. Ama iki yada daha fazla kızağın aynı anda hareket ettiği durumlarda olabilmektedir.Kızak harketini iki eksende uyumlandırarak 45 derecelik bir açı oluşturmak mümkündür. Fakat 30 derecelik bir açı oluşturmak, her bir eksendeki hareketin farklı hızlarda olmasını gerektirir. Bu iş, önceden hesaplanmış iki farklı ilerleme hızına göre hareket etme yeteneğine sahip değilse, basit bir NC sistemin kapasitesini aşar.

Benzer şekilde, işlenmesi ideal olarak iki eksende sabit olarak değişen ilerleme hızları gerektiren eğri de problem yaratır. Bu eğri, bir dizi koordinat boyutları dizisi ile belirtilebilir ve tezgahın boyuta göre çok küçük değişikliklere bile cevap verebilecek kapsitede olması halinde beklenen sonuçlar alınabilir.Fakat bunun için gereken hesaplamalar oldukça fazla olacaktır. Halbuki sisteme bir bilgisayarın eklenmesiyle, böyle bir eğriyi elde etmek için gereken karışık kızak hareketleri hesabı minumum veri girişiyle kolaylıkla sağlanabilir. Şüphesiz karışık profillerin işlenmesinde gereken kızak hareketlerinin hesabınn dışında, bir bilgisayarın sağlayabileceği birçok fonksiyon vardır.

7. Kızak Hareketlerinin Doğruluğunun Kontrolü

Konvansiyonel bir tezhagı kullanan kalifiye bir işçinin en önemli işlevi, kızak hareketini gözlemlemek ve doğruluğunu iş parçasını ölçerek kontrol etmektir. Benzer bir özellik nümerik kontrollü tezgahlardada istenir.

Kızağın gerçek konumu bir transducer yardımıyla gözlenmekte ve elde edilen bilgileer kontrol ünitesine geri beslenmektedir. Bu ünite de, ilerleme motoru aracılığı ile gerekli düzeltmeleri yapmaktadır.

Konumsal geri beslenmeye ek olarak, bazı tezgahlar işlem süresince ölçümler yapabilen aletlerle donatılmıştır. Bu aletler, işlenmiş yüzeylere temas ederek uygun olmayan boyut değişimlerine karşı tepki gösteren "prop" lardan oluşmaktadır. Bu şekilde toplanan veriler, tekrar kontrol sistemine beslenmekte ve kızak için gerekli düzeltmeler otomatik olarak yapılmaktadır.

8. Takım Kontrolü

Nümerik kontrollü tezgahlar, çok sayıda kesici takımı bir arada tutan magazin veya taretlerle birlikte tasarlanabilir. Tezgah kontrol ünitesi; iş için yeni bir takımın sağlanması, magazin veya taretin indexlenmasi ya da otomatik takım değiştiricilerin bulunması halinde takımın çıkarılması ve değiştirilmesi için programlanabilir.

Basit tezgahlarda takım değiştirme il ile yapılır. Bu durumda kontrol ünitesi, uygun bir zamanda otomatik süreci durdurmak için programlanır ve operatör değişimi yapar. Bazen kontrol ünitesi ve takım tutucu sistemlerin birlikte çalışmasıyla, kullanılacak doğru takım, ışıklı sinyallerler belirtilir.

9. İş Bağlama Kontrolü

Tamamen otomatik veya el ile yapılabilen iş bağlama, nümerik kontrollü tezgahların bir diğer konusudur. İş bağlama düzeneklerinin kendileri oldukça gelenekseldir, kısaca "mengene,pabuç, bağlama kalıbı ve ayna" kullanılır. İş parçasının bağlanmasında nümerik kontrol; robotların kullanımından, hidrolik ve pnömatik bağlama sistemlerinin kullanımına kadar uzanabilr.

Yine daha basit tezgahlarda, aynı takım değişirmede olduğu gibi, işleme sürecindeki programlanmış bir durma, gerektiğinde el ile düzenleme için kullanılabilir.