2 EKSEN MASAÜSTÜ CNC TORNA PROTOTİPİ 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: 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. 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. X Z 150 140 50 49.45 49.3 130 120 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.  Üretilen CNC Tezgahın Model Görüntüsü:   110 100 75 74.8 75.5 90 80 70 100 100.4 100.8 60 50 40 30 X-50 50.4 20 Z-50 10 10 20 30 40 50 60 70 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. 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)