CNC Torna Teknolojisine Genel Bakış

Bu makalede, CNC torna teknolojisi, havacılık ve otomotiv gibi endüstrilerdeki uygulamaları ve hassas mühendislikteki önemi hakkında kapsamlı bir genel bakış sunacağız.
CNC turning machine

Bu detaylı CNC torna kılavuzunda, torna üretim sürecini derinlemesine inceleyeceğiz. CNC torna temellerini ve bazı yaygın tornalama işlemlerini ele alacağız. Bu makaleyi okuduktan sonra, CNC tornanın nasıl çalıştığı ve sunduğu avantajlar hakkında temel bir fikre sahip olacaksınız.

CNC Torna nedir?

CNC torna, bir kesici takımın dönen bir iş parçasından talaş kaldırarak ve keserek istenen şekli oluşturduğu bir talaşlı imalat prosesidir. Kesici takım genellikle bilgisayar kontrollü bir taret üzerinde bulunur ve iş parçası bir torna aynasına sabitlenir. Otomatik takım, iş parçasının yüzeyi üzerinde hareket ederek malzemeden talaş kaldırır ve  istenen şekli oluşturur.

CNC torna, çeşitli silindirik, konik ve helezon şekiller oluşturabilir. Bu, birçok uygulama için kullanılabilen son derece çok yönlü bir işleme sürecidir.

CNC Torna Tezgahı Parçaları

CNC torna işlemini kavrayabilmek için CNC torna tezgahının parçalarını tanımak önemlidir. Torna tezgahı parçaları üreticiye, çeşidine ve kapasitesine göre değişir. Tüm CNC torna tezgahlarının ortak birkaç parçaya sahip olduğunu belirtmek önemlidir.

  • Kontrol ünitesi: Kontrol ünitesi, işlemin beynidir. Operatörden komutları alır ve bunu eylemlere çevirir.
  • İş mili: İş parçasını tutan ve döndüren makine parçasıdır.
  • Taret: Kesici takımları tutan ve endeksleyen bir platformdur.
  • Takım tutucu: Kesici takımları taret üzerinde tutan ayarlanabilir cihazlardır.
  • Kesici takımlar: İş parçasından malzeme kaldırmak için kullanılan kesici takımlardır.
Modern CNC turning machining
Modern CNC torna tezgahı

CNC Torna tezgahı nasıl çalışır?

Torna tezgahları, bilgisayarlı nümerik kontrol (CNC) tanıtılmadan önce manuel olarak çalıştırılıyordu. Bu da hatalara sebebiyet verebiliyordu. Bir ressam işine başlamadan önce nihai sonucu kafasında gördüğü gibi, makine operatörü de yaratmak istediği şeyin görsel bir resmine sahipti.

Ancak, bilgisayarlı nümerik kontrol (CNC) ile torna, birden çok adımlı ve çok hassas bir işlem haline geldi. CNC torna tezgahı ile bir parça oluşturmak için aşağıdaki adımlar izlenir:

  • İlk olarak, ürünün CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) modeli tasarlanır. Bunun için çeşitli CAD yazılımları kullanılabilir. Son ürünün her bir bileşeni tasarımda belirtilmelidir.
  • CAD dosya formatları CNC torna tezgahları tarafından tanınmaz. Bunun yerine, üç boyutlu uzayda nereye gideceklerini ve ne yapacaklarını söyleyen G-Kodu adı verilen bir dizi dijital talimatı takip ederler. Bu nedenle, CAD dosyalarını G-Kodu’na dönüştürmek esasken bu bağlamda bilgisayar destekli üretim (CAM) yazılımları yararlıdır. Bir CAD modeli tamamlandıktan sonra, tasarımcı onu bir CAM programına gönderir ve bu program verileri yorumlayarak üretim için uygun G-Kodu’nu oluşturur.
  • Bir sonraki adım tezgahı kurmaktır. Operatör, CNC programı çalıştırılmadan önce iş parçasını monte ederek, doğru kesici takımı tarete sıkıştırarak ve ilgili depoyu kesme sıvısı ile doldurarak CNC torna tezgahını hazırlamalıdır.
  • Makine kurulduktan sonra, operatör makinenin kontrol panelini kullanarak tornalama işlemini başlatacaktır. Tornalama işlemi, makine kesici takımını dönen iş parçasının yüzeyi üzerinde hareket ettirdiğinde başlar.

CNC Torna Tezgahı Kurulumu

CNC torna işleminin parametreleri birkaç faktöre bağlıdır. Bunlar, parçanın ve kesici takımın malzemesi, kesici takımın boyutu, yüzey özellikleri vb. dir.

Devir Sayısı

Birim devir sayısıdır ve iş milinin ve iş parçasının dönme hızını gösterir. Devir hızı, çapı da dikkate alan kesme hızına doğrudan orantılıdır. Çap önemli ölçüde değişiyorsa, kesme hızını sabit tutmak için dönen takım hızı ayarlanmalıdır.

İlerleme Hızı

İlerleme hızı, kesici takımın iş parçasının her bir dönüşünde kat ettiği mesafeyi gösterir. Yüksek kalitede bir yüzey elde etmek ve iş parçasına veya takıma zarar vermemek için ilerleme hızı dikkatlice kontrol edilmelidir. Çok yüksek bir ilerleme hızı, takımın sıçramasına veya titremesine neden olurken, çok düşük bir ilerleme hızı ise kötü bir yüzeye neden olur.

Illustration of Feed Rate
İlerleme hızının gösterimi (Kaynak: Toolnotes.com)

İş Parçası Çapı

İş parçası çapı, işlenebilecek iş parçası boyutunu belirleyen önemli bir CNC tornalama parametresidir. İş parçası çapı, kesme kuvvetlerinin yanı sıra takımın sertliğinden de sorumludur.

Kesme Derinliği

CNC torna işleminde kesme derinliği (DOC), en önemli parametrelerden biridir, çünkü tek bir geçişte kaldırılabilecek malzeme miktarını belirler. Çok küçük bir DOC uzun işleme süresine neden olurken, çok büyük bir DOC takım kırılmasına neden olabilir. İdeal kesme derinliği, işlenen malzeme, kullanılan takım ve spindle hızı gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.

Illustration of depth of cut
Kesme Derinliğinin Gösterimi (Kaynak: Toolnotes.com)

CNC Torna İşlem Tipleri

Bir CNC torna tezgahı, kesici takımlara ve makine tasarımına bağlı olarak çeşitli torna işlemleri gerçekleştirebilir. Dört temel CNC torna işlemi şunlardır:

Konik Torna

Konik torna, iş parçasının çapını kademeli olarak daraltmak için kullanılan CNC torna türüdür. Bu koniklik, kesici takımın açısını değiştirerek veya iş parçasını tezgahın ekseni boyunca hareket ettirerek üretilebilir. Konik torna, genellikle şaftlar, konik delik ve spindle gibi bileşenler oluşturmak için kullanılır.

Taper turning
Konik Torna (Kaynak: Mechanicalbooster.com)

Alın Tornalama

Alın tornalama, CNC torna işleminin bir türüdür ve eksenine paralel silindirik yüzeylere sahip parçalar oluşturmak için kullanılır. Bu tornalama türü, akslar ve pimler gibi basit geometrilere sahip parçalar üretmek için çok uygundur. Düz torna işlemi, bir mandrene monte edilmiş iş parçası adı verilen bir malzeme bloğuyla başlar. Mil, iş parçasını yüksek hızda döndürürken kesici takımlar malzemeyi şekillendirir.

Straight turning
Straight turning (Source: Mechanicalbooster.com)

Dış Çap Tornalama

Dış çap tornalama, bir ürünün dış yüzeyinde pürüzsüz ve tutarlı bir yüzey elde etmeye yardımcı olur. Bu tip torna, metaller, plastikler ve kompozit malzemeler dahil olmak üzere çeşitli malzemelerde kullanılabilir. Kesme işlemi, bir mil üzerine monte edilmiş bir parça ile başlar. Ardından, stok dışındaki malzemeyi çıkarmak için bir kesici takım kullanılır ve bir kanal oluşturulur. Operatör, kanalın derinliğini ve genişliğini kontrol edebilir, bu da yüksek doğruluk sağlar.

Profil Tornalama

Profil tornalama, iş parçasının yüzeyine üç boyutlu bir şekil kesme işlemidir. Takım, bir fener miline monte edilir ve iş parçası makineden kontrollü bir hızla geçirilirken yüksek hızlarda döndürülür. Profil torna, yuvalar ve konturlar dahil olmak üzere çok çeşitli şekiller oluşturabilir.

CNC Torna için Uygun Malzemeler

CNC torna için birçok farklı malzeme kullanılabilir. En yaygın olanlardan bazıları metaller, plastikler ve kompozitlerdir:

  • Metaller güçlü ve dayanıklı oldukları için yaygın olarak kullanılırlar. Ayrıca sıkı toleranslara işlenebildikleri için hassas parça üretimi için idealdirler.
  • Plastikler, CNC torna için bir diğer popüler malzemedir. Genellikle metallerden daha uygun maliyetlidir ve çeşitli renk ve yüzeylerde üretilebilirler.

İşte CNC torna için kullanılan yaygın malzemelerin tam listesi:

Metaller Plastikler
Alüminyum (2007, 2017A, 6060, 6061, 6082) ABS
Çelik (1.0038, 1.0503, 1.0511, 1.0570, 1.2842, 1.7131, 1.7218, 1.7225) PEEK
Paslanmaz Çelik (303, 304, 304L, 316, 316L, 316Ti) Nylon 6 / PA 6
Bakır (2.0060, 2.0065) PC (Polikarbonat)
Pirinç (2.0401) Polipropilen (PP)
Titanyum (Seviye 2 ve 5) POM / Delrin acetal
CNC machined parts for the aerospace industry
Havacılık ve uzay endüstrisi için CNC ile işlenmiş parçalar

CNC Torna Uygulamaları

CNC torna merkezleri, birçok sektörde basit geometrideki parçaların üretimi için genel olarak uygundur. Bu teknolojinin parça üretimi için yaygın olarak kullanıldığı üç tipik endüstri şunlardır:

Havacılık Endüstrisi

CNC torna, havacılık endüstrisinde birçok uçak bileşeninin üretiminde kullanılan bir yöntemdir. Bunların hepsini listelemek zor olsa da, bazı önemli örnekler arasında bağlantı elemanları, konnektörler, vidalar, miler, eksantrik içi boş miller ve pimler bulunur.

Otomotiv Endüstrisi

Otomotiv endüstrisinde bir otomobilin içten yanmalı motorunun kritik birkaç bileşeni CNC işleme kullanılarak üretilebilir. Örneğin, büyük bir alüminyum blok, silindir bloğu haline işlenebilir. CNC torna ayrıca sıvı sistemi bileşenleri, egzoz parçaları, kılavuzlar, süspansiyon bileşenleri, valf tutucuları, karbüratör muhafazaları ve daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli otomotiv parçalarının üretilmesinde kullanılır.

Elektronik Bileşen Endüstrisi

Elektronik endüstrisi, dünyanın en büyük endüstri sektörlerinden biridir. Büyük tüketici elektroniğinden küçük elektrik bileşenlerine kadar birçok ürünü içerir. CNC torna, ısı emicileri, soketler ve bağlantılar ve yarı iletkenler dahil olmak üzere çeşitli elektrik bileşenlerinin üretiminde kullanılabilir.

CNC Torna Kullanımının Avantajları

CNC torna, çok çeşitli şekil ve boyutlarda parçalar üretebilen çok yönlü bir işlemdir ve geleneksel işleme yöntemlerine göre birçok avantaj sunar. CNC tornanın bazı faydaları şunlardır:

  • Daha yüksek hassasiyet: CNC torna tezgahları, bilgisayarlı sistemler tarafından hassas bir şekilde kontrol edilen kesme aletleri sayesinde, son derece yüksek hassasiyete sahip parçalar oluşturabilir. Bu, yüksek boyutsal kararlılık sağlar ve her kesimin aynı olmasını sağlar.
  • Daha fazla esneklik: CNC torna tezgahları, çeşitli şekil ve boyutlarda parçalar üretmek için programlanabilir. Bu da onları aynı parçanın farklı boyutlarda üretilmesi gereken üretim koşuları için ideal hale getirir.
  • Geliştirilmiş verimlilik: Bu makineler, bakım veya operatör müdahalesi için durdurulmadan kesintisiz olarak uzun süre çalışabilir. Bu da üretim verimliliğini artırır ve zaman kayıplarını azaltır.
  • Yüksek güvenlik: CNC torna tezgahları, bilgisayar programları kullanarak çalışan kapalı sistemlerdir. Bu, operatörlerin kesme aletlerine yakın olma ihtiyacını ortadan kaldırır ve olası kazaları azaltır.
  • Daha uygun maliyet: CNC torna tezgahları parçaları hızlı ve verimli bir şekilde üretebilir, bu da daha düşük üretim maliyetlerine yol açar. Ek olarak, bilgisayar programları tasarım değişikliklerinin kolayca yapılmasına izin verir, bu da malzeme israfını azaltır.
CNC-threaded cylinders with high-precision
CNC torna ile üretilmiş yüksek hassasiyetli dişli silindirler

CNC Torna Teknolojisinin Sınırlamaları

CNC torna, kullanılmadan önce dikkate alınması gereken bazı sınırlamalara sahiptir:

  • Sadece simetrik parçalar: CNC tornalamanın temel sınırlaması, yalnızca dönme ekseni boyunca simetrik parçalar üretebilmesidir. Bu, herhangi bir konikliğin veya düzensizliğin genellikle başka bir işleme süreciyle gerçekleştirilmesi gerektiği anlamına gelir.
  • Tekdüze enine kesit: CNC tornalama, yalnızca tekdüze enine kesite sahip parçalar üretebilir. Daha karmaşık geometriler, cnc dik işleme gibi başka bir işleme süreci kullanılmasını gerektirir.

Sonuç

CNC torna, üretim endüstrisinin temel taşlarından biridir. Bu üretim tekniği, eksenel simetrik parçalar için en hassas sonuçları üretir. CNC torna tezgahları, çeşitli şekil ve boyutlarda parçaları yüksek hassasiyetle üretebilir. İşlem, hem küçük hacimli parça üretimi hem de seri üretim için idealdir. Birçok CNC torna işlemi farklı malzemeler ve parçalar için uygundur. Ayrıca modern ve gelişmiş CNC işleme merkezleri artan üretkenlik ve verimlilik için hem CNC dik işlem hem de torna kabiliyetine sahiptir.

Xometry, müşterilerine çok çeşitli hizmetler sunan yüksek kaliteli bir CNC işleme servis sağlayıcısıdır. Anlık fiyat teklifi almak için modelinizi şimdi yükleyin.

Comment(0)