HAREKET EKSENLERİ VE SAYISAL DENETİM TÜRLERİ Denetim sisteminin asli görevi kızak hareketlerinin eşgüdümü ve denetlenmesidir. Bu denetlemenin istenilen şekilde gerçekleştirilebilmesi için Sayısal Denetim biriminin programlanmasında eksen tanımlarının doğru yapılması gerekir. Doğru tanımlanmamış eksen komutları bir kaosa yol açarak büyük maddi kayıplara neden olabilir. Sayısal denetimli tezgahların çoğunda birbirlerine dik en az iki eksen hareketi vardır. Çoğunlukla üç eksen hareketi bulunur, ancak üçten yukarı eksen hareketi olan tezgahların sayısı da hızla çoğalmaktadır. Tezgahların bir kısmında kesici takım/uç iş tablasına bağlanmış sabit iç parçasına göre hareket ederken, bir kısmında da iş parçası bağlı bulunduğu iş tablası ile birlikte sabit kesici takıma/uca göre hareket eder. Bu farklılık standartlaşma sorunu doğurur; bir tip takım tezgahı için yazılmış parça programları başka tip bir takım tezgahı için programlarda değişiklik yapılmadan kullanılamaz. Bu sorunu aşmak ve standartlaşma sağlayarak parça programlarının ulusal ve uluslar arası düzeyde değişimine olanak tanımak ve programcılarının eğitimini kolaylaştırmak amacıyla standartlaşmaya gidilmiştir. Bu konuda sayısal denetimli tezgahlar için programlamaya esas standartlar ve bu standartların uygulandığı sayısal denetim tipleri açıklanacaktır.

EKSEN TAKIMLARI Doğrusal Hareketler Sayısal denetimli takım tezgahlarında Kartezyen (dik açılı) koordinat sistemi kullanılır. Birbirlerine dik üç eksen, X, Y ve Z, sağ el kuralıyla tanımlanır. Kartezyen koordinat sistemi kesici takımın/ucun iş parçasına göre hareketini tanımlar. Programcının bilmesi gereken tek nokta takım tezgahı üzerinde hangi doğrultunun artı yönde olduğudur. Doğrusal Hareketler Doğrusal hareket yönleri Şekilde gösterildiği gibi harflerle tanımlanır ve eksen hareketlerinin kesici takımın iş parçasına göre + yönündeki hareketlerini tanımlar. İş parçasının iş tablası ile birlikte hareket ettirildiği tezgahlarda ise eksen hareketi bu tanımın aksine ters yöndedir. Ancak, programcı açısından değişen bir şey yoktur ve kesici takım hareketi esas alınarak program yazılır. İş parçasının hareket ettiği durumlarda iş parçasının + yönündeki hareketinin tanımlamak için kullanılan harflerin üzerine tırnak üst simgesi konulur,

Z Ekseni Asal eksenlerin tanımlanması şu şekilde yapılır: Matkap veya delik delme gibi tezgahlarda –Z yönünde hareket delik açar veya işler. Kesici takımı iş parçasından uzaklaştırma komutları ise her zaman +Z yönünde verilir. İş millerinin olmadığı durumlarda Z ekseni tanımı kesme işlemini gerçekleştiren milin eksenine göre yapılır. Bu mil tornalarda veya silindirik taşlama tezgahlarında olduğu gibi iş parçasını döndüren mil olabileceği gibi, frezelerde veya delik işleme tezgahlarında olduğu gibi kesici takımı döndüren mil de olabilir. Herhangi bir milin ve dönme hareketinin olmadığı planya ve vargel gibi tezgahlarda Z ekseni iş parçasının bağlandığı yüzeye diktir. Birden fazla milin olduğu durumlarda iş parçasının bağlandığı yüzeye dik mil ana mil olarak tanımlanır. Ana milin dönebildiği durumlarda eğer ana mil sadece tezgahın Kartezyen koordinat sistemindeki eksenlerinden birine paralel olarak döndürülüyorsa o eksen Z ekseni olarak tanımlanır. Eğer birden fazla eksene paralel olarak döndürülüyorsa eksenlerden iş parçasının bağlandığı yüzeye dik olanı Z ekseni olarak tanımlanır.

X Ekseni X ekseni iş parçasının bağlandığı yüzeye paraleldir ve kesici takım veya iş parçasının hareketinde asıl eksendir. Eğer yüzeye paralel birden fazla eksen varsa, hareketi en uzun olan eksen X ekseni olarak kabul edilir. Mümkünse bu eksen yatay olmalıdır. Torna ve silindirik taşlama tezgahları gibi iş parçasının döndürüldüğü tezgahlarda X ekseni çapsal ve çapraz kızağa paraleldir. + yönü, iş parçasının dönme ekseni ile kesici takımın çapraz kızak üzerinde yerleştirildiği takım tutucunun arasındaki açıklığı arttıran yöndür. Freze gibi kesici takımların döndürüldüğü tezgahlarda, eğer z ekseni yatay ise +X hareketi milden iş parçasına bakarken sağa doğrudur. Eğer Z ekseni dik ise, +X hareketi milden (birden fazla ise ana milden) kolona bakarken sağa doğrudur (çift kolonlu tezgahlarda sol kolon). Planya ve vargel gibi milin bulunmadığı tezgahlarda X ekseni ana kesme yönüne paraleldir ve + hareket o yöndedir.

Döner Hareketler Y Ekseni Ek Doğrusal Hareketler Y ekseni ve +Y hareket yönü yukarıda tanımlanan X ve Z eksenleri ile birlikte sağ el koordinat sistemini oluşturacak şekilde tanımlanır. Ek Doğrusal Hareketler Eğer X, Y ve Z asal eksenlerinin dışında bu eksenlere paralel ek hareketler varsa eksenler sırasıyla U, V ve W harfleri ile tanımlanır. Üçüncü bir paralel hareket sistemi söz konusu ise bu ek hareketlerde sırasıyla P, Q ve R harfleri ile tanımlanır. Döner Hareketler İş tablası veya kesici takımları taşıyan kafalar X, Y ve Z eksenleri etrafında döndürüldüklerinde sırayla A, B ve C harfleri kullanılır. + A, +B ve +C dönüş hareketleri sağ el baş parmak kuralı ile belirlenir. Baş parmak asal eksenin + yönünü gösterdiğinde, içe kıvrılan diğer dört parmak o eksendeki + dönme yönünü gösterir. İş milinin dönme yönleri için saat yönünde veya saatin aksi yönünde tanımları kullanılır. C harfi ile gösterilen iş milinin dönme hareketinde +C saatin aksi yönünde, -C ise saat yönünde dönüşü gösterir.

SAYISAL DENETİM TÜRLERİ Sayısal Denetim türleri denetlenen eksenlerin denetim tarzlarına göre tanımlanır. Üç tür eksen denetimi vardır: Noktadan-Noktaya Denetim (“Point-to-point control”) Doğrusal Denetim (“Straight-line control”) Eğrisel Denetim (“Contouring control”) Noktadan-Noktaya Denetim Noktadan-noktaya denetim ‘Konum Denetimi’ (“position control”) olarak de adlandırılır. Bu denetim türünde ya iş tablası veya kesici takım koordinatları verilen noktaya konumlandırılır. Bu tür denetim biriminin kullanıldığı en güzel örnek iki eksen denetimli bir matkaptır. Noktadan-noktaya denetimli sistemlerin en önemli özellikleri bir noktadan diğer noktaya hareket edilirken hareketin iki noktayı birleştiren doğru üzerinde olma zorunluluğunun olmamasıdır. Bu harekette öncelikli kıstas iki nokta arasını en kısa sürede ve en basit denetim yöntemi kullanarak gitmektir. Çoğunlukla uygulanan yöntem ilk noktadan 450 bir açıyla hareketle en yakın yatay veya düşey eksene ulaşmak ve o noktadan eksen üzerinde hareketle istenilen ikinci noktaya erişmektir. İzlenen yol her ne kadar en kısa yol değilse de eksenleri hareket ettiren eksen motorların denetimi açısından en basit denetim stratejisidir. Bu tür bir denetim yönteminde karmaşık algoritmalara gerek yoktur.

Doğrusal Denetim Eksen denetleme türü doğrusal denetimli olan tezgahlar şekilde gösterildiği gibi kenarları tezgah eksenlerine paralel iş parçalarının imalatında kullanılırlar. Kesici takım iş parçası ile temas halindedir ve hareket sırasında kesme işlemi gerçekleştirilir. Eksen ilerleme motorlarının hızları teknolojik gereksinimlere uyacak şekilde belirlenir. Noktadan-noktaya denetimli sistemlerden faklı olarak doğrusal denetimli tezgahlarda şu noktalara dikkat edilmelidir: Kızak hareketleri, teknolojik gereksinimlere uyulması için, program komutlarını yakından takip etmelidir. Kızak yolları kesme sırasında oluşan titreşimleri sönümleyebilecek kadar yüksek esnemezliğe sahip olmalıdır. Noktadan-noktaya denetimli sistemlerde kullanılan kızak ve kızak yolları doğrusal denetimli sistemler için uygun olmaya bilir. Ancak, çoğu durumda noktadan-noktaya denetimli tezgahlar ile doğrusal denetimli tezgahlar birlikte ele alınırlar. Bazı doğrusal denetimli tezgahlarda sayısal denetim birimi eksenleri aynı anda denetleyerek ve ilerleme hızını teknolojik gereksinimlere uygun olarak ayarlayarak istenilen açıda kenarların işlenmesine olanak tanır. Bu tür bir doğrusal denetim sistemi bazı basit torna ve frezelerde görülebilir.

Eğrisel denetim Eğrisel denetim aynı zamanda ‘Sürekli Yol Denetimi’ (“Continuous Path control”) olarak da adlandırılır. Eğrisel denetimli sistemlerde hareket ve kesme işlevi eşgüdümlü olarak iki eksenden sekiz ekense kadar denetlenir. Bu tür sistemlerde kesici takımın izleyeceği yol tanımlanır ve tezgahın tipine göre kesici takım veya iş tablası tanımlanan yol üzerinde istenilen ilerleme hızını sağlayacak şekilde sürekli olarak hareket ettirilir. Eğrisel denetimin uygulandığı tezgahlar arasında freze ve torna gibi profil tezgahları, dikiş kaynağı makinaları, kesme makinaları ve dişli açma tezgahları vardır. Eğrisel denetimde doğru üretim yapabilmek için tüm eksenlerde ilerleme yönünün, hızın ve ivmenin sürekli olarak ölçülmesi ve denetlenmesi gerekir. Bu tür bir uygulama ise noktadan-noktaya ve doğrusal denetimli sistemlerden farklı olarak daha karmaşık denetim ve hesaplama donanımlarına gereksinim duyar. Eğrinin üzerindeki hareketi sırasında çeşitli eksenlerin hızları o şekilde denetlenmelidir ki, her bir ayrık hareketin sonunda varılan nokta istenilen yolun üzerinde olmalıdır. Konumlamanın doğruluğu konum ve hız geri besleme devreleri kullanılarak artırılır. Eğer eğri tezganın iki eksenine paralel bir yüzey üzerinde ise eğrisel denetim iki boyutlu olarak adlandırılır. Diğer durumlarda ise üç boyutlu eğrisel denetim olarak adlandırılır.