Hassas işleme söz konusu olduğunda, muhtemelen CNC makinelerini duymuşsunuzdur. Bunlar, son derece hassas ve neredeyse yakın toleranslı parçalar üretmenizi sağlar. Dahası, bu makineler standart 3 eksenli makinelerden daha iyi esneklik sağlar. Ancak, çalışma prensipleri ve önemleri açıklığa kavuşturulmalıdır.
Dördüncü bir dönme hareketinin uygulanması, 4 eksenli bir CNC makinesinin standart 3 eksenli sistemlerin yeteneklerinin ötesine geçmesini sağlar. Çalışma sırasında iş parçasını döndürür, böylece fiziksel yeniden konumlandırma olmadan çeşitli taraflara ulaşabilirsiniz. Çeşitli yüzeylerdeki delikler ve oluklar, 4 eksenli bir sistem kullanılarak pratik uygulamalar bulur.
Öte yandan, 5 eksenli CNC makinesi, makine hareketi için ekstra bir kontrol ekseni uygulayarak 4 eksenli CNC'nin ötesine geçer. Ek eksen, kesme takımının parçalara farklı yönlerden erişmesini sağlar. Bu nedenle havacılık ve tıbbi cihaz endüstrilerinde sıkı toleranslara sahip karmaşık şekiller üretmek için olmazsa olmazdır. Ayrıca, tek bir işlemde prototip parçalar, ayrıntılı özellik bileşenleri oluşturabilir ve bu da hem zamandan tasarruf hem de daha düşük hata oranlarıyla sonuçlanır. Bu seçenekleri daha geniş bir perspektiften inceleyelim.
Gelişmiş 4 eksenli CNC teknolojisi, ek bir eksen sayesinde geleneksel 3 eksenli işlemeyi geride bırakmıştır. 3 eksenli bir makinede çalışan bir takım, sola-sağa hareket için X ekseni, ileri-geri hareket için Y ekseni ve yukarı-aşağı hareket için Z ekseni üzerinden hareket gerçekleştirir. 4 eksenli bir CNC makinesi ise çalışmasına "A ekseni" olarak bilinen ek bir eksen dahil eder.
İş parçası, manuel/operatör müdahalesi olmadan farklı parça taraflarına ulaşmasını sağlayan A ekseni işlevi aracılığıyla X ekseni etrafında döner. Makinede tek bir kurulum, makinistin bu dönme özelliği aracılığıyla birden fazla parça yüzeyine erişmesini sağlar ve bu da hem hassasiyeti hem de çalışma hızını artırır.
Tüm avantajların üstüne, 4 eksenli bir CNC makinesi parçayı otomatik olarak hassas konumlara çalıştırır. Özellikler arasındaki kurulum değişiklikleri için manuel durmaları önler. Kurulum süreci daha az zaman alır ve üretim hızı artar, bu da böyle bir makinenin orta karmaşıklıktaki parçalarda en iyi şekilde çalıştığı anlamına gelir.
4 Eksenli CNC Makinelerinin ortak avantajları şunlardır;
4 eksenli bir CNC makinesinin dönme kapasitesi, üst, alt ve yan delikleri olan braketler gibi çok taraflı parçaları otomatik olarak işleyebilir. 4 eksenli CNC makinesindeki parça dönüşü, pozisyonları değiştirmek için işlemi kesmenize gerek olmadığından manuel çevirmeden daha hızlı çalışır. 1000'lerce parçanın daha hızlı tamamlanmasını sağlar ve bu da toplam üretim süresini azaltır.
A eksenine dayalı iş parçası dönüşü, aletin her işlem için aynı açısal pozisyonları tekrarlamasına olanak tanır. Otomotiv üretiminde motor bloklarının doğru üretimi bu kurulumu gerektirir. 4 eksenli makine kullanılarak üretilen her parça, parti üretimi boyunca tutarlı çalışması nedeniyle tam olarak eşleşecektir.
4 eksenli makinenin karmaşık işlemleri bağımsız olarak yürütme yeteneği, ek kurulum prosedürlerine olan gereksinimi ortadan kaldırır. Kurulum süreci, bir kişinin makinedeki parçaların konumunu korumasına ve sistemin işlemin geri kalanını tamamlamasına olanak tanır. Bu yaklaşım, bazen malzemelerle tekrarlanan manuel temastan kaynaklanan hatalardan kaçınırken çalışan maliyetleriyle ilişkili giderleri düşürür.
Takım değiştirme ve parça yeniden konumlandırma işlemi, geleneksel 3 eksenli makine işlemlerini sıklıkla kesintiye uğratır. 4 eksenli bir makine sistemi, parçanın dönmesini sağladığı için daha az kurulum kesintisi gerektirir. Bu özellik, takım çeşitli düzlemlerde sorunsuz bir şekilde çalıştığında, braketler ve türbin kanatları gibi farklı yönelimlerde bulunan elemanlara sahip parçaların üretimi için önemli hale gelir.
Bir parçanın farklı yüzlerine dağılmış birden fazla özelliğin olması 4 eksenli CNC işleme gerektirir. Çünkü parçaların otomatik olarak dönmesine izin verirken manuel çevirme ihtiyacını ortadan kaldırır.
4 eksenli CNC işleme teknolojisi, standart frezeleme süreçlerinin sınırlarını aşan orta derecede zorlu parçalarda en iyi sonuçları sağlar. Plakaların ve yapısal bileşenlerin ve basit otomotiv parçalarının verimli üretimi, 4 eksenli bir makine kullanılarak gerçekleştirilebilir.
4 eksenli bir makinenin birden fazla yüzeyin tek kurulumlu işlenmesini gerçekleştirmesi durumunda parça partilerinin üretiminin hızlandırılması mümkün hale gelir. Hızlı pazar lansmanlarına ihtiyaç duyan endüstrilere özel bir değer katar.
Yani genel olarak 4 eksenli bir tezgahın kullanımı, yüksek hassasiyet gerektiren hassas parçaların işlenmesinde oluşan işleme hatalarını azaltmaktadır.
5 eksenli bir CNC makinesi, 3 eksenli sistemlerin ötesinde iki ekstra hareket ekseninin eklenmesiyle hassas üretimi ilerletir. Standart bir 3 eksenli makine, X, Y ve Z yönleri arasında sol-sağ, ileri-geri ve yukarı-aşağı işlevleri gerçekleştiren takım hareketini etkinleştirir. Ek 5 eksenli makine, operasyonel kontrolü ve esnekliği en üst düzeye çıkaran A ve B adı verilen iki özel ekseni uygular.
B ekseni Y ekseni etrafında dönmeye izin verirken, A ekseni X ekseni etrafında döner. Ek hareket kabiliyetleri sayesinde makineler için karmaşık şekiller ve özellikler mümkün hale gelir. Ayrıca, birden fazla kurulum veya parça yeniden konumlandırma ihtiyacını ortadan kaldırır.
5 eksenli CNC makinelerinin ortak avantajları şunlardır;
5 eksenli CNC işleme sistemi, aletin parçanın her mevcut pozisyonuna hareket etmesini sağlayarak karmaşık şekillerin üretimi için mükemmel hale getirir. Havacılık bileşenleri ve otomotiv parçaları, karmaşık tasarımları standart 3 ve 4 eksenli CNC makineleriyle ulaşılamayan özellikler içerdiğinden 5 eksenli CNC'den büyük ölçüde faydalanır.
Alet, parçaya çeşitli yönlerden ulaşabildiği için saldırı açısında üstün tutarlılık elde eder. Özellikle hassas parçalarda daha az aşınma ve yıpranma yaşadığı için daha uzun süre dayanır. Aletlerin daha az sıklıkta değiştirilmesi gerektiğinde üretim giderleri ve makine duruş süreleri azalır.
Parçalar, 5 eksenli işlemlerde tüm işleme süreci boyunca sabit bir konumda kalır. Tek kesintisiz işleme, tüm yüzeylerin tüm işleme işlemi boyunca tutarlı sonuçlar almasını sağlar. Bu yöntemden yüksek hassasiyet gerektiren sektörler, hem hizalama sorunlarını hem de alet yeniden konumlandırmasından kaynaklanabilecek kusurları en aza indirir.
İşte 5 eksenli CNC işleme kullanımına ilişkin birkaç örnek;
Karmaşık türbin kanatları ve kalıpları üretmek, geleneksel tekniklere kıyasla işleme sürelerini %30-40 oranında kısaltabildiği için 5 eksenli CNC işleme gerektirir. Alet, kurulum gereksinimlerini en aza indiren çeşitli konumlardan parçalara erişme esnekliğine sahiptir.
5 eksenli işleme, kurulum süresini yaklaşık %50-60 oranında azaltır. Havacılık sektöründeki makine kurulumu, 3 ila 5 geleneksel 3 eksenli kurulumun yerine geçerek üretim hızını ve tutarlılık seviyelerini iyileştirir.
5 eksenli bir makinede üretilen parçalar, 4 eksenli makinelerde mümkün olan yüzey kalitesini aşan bir yüzey kalitesine ulaşabilir. İşleme süreci, üretim sırasında takım izlerini en aza indiren kesintisiz takım hareketini mümkün kılar.
Havacılık sektörü ±0,001 inç (0,025 mm) sıkı toleranslar talep eder. 5 eksenli CNC işleme, her yerde hassas doğruluğu etkili bir şekilde koruyabilir. Her yüzey işlenirken parça yeniden yönlendirmesinin olmaması daha iyi boyutsal kararlılık üretir. Bu nedenle, sıkı kalite gereksinimlerini karşılamak için yanlış hizalama risklerini en aza indirir.
Sonuç olarak, hem 4 eksenli hem de 5 eksenli CNC makineleri, havacılık ve otomotiv ile tıbbi endüstrilerde uygulama bulan sofistike, doğru bileşenler üretmek için bir çözüm görevi görür. Parça aşırı karmaşık değilse ve tolerans gereksinimleri minimumsa, 4 eksenli işleme optimum bir seçenektir.
Buna karşılık, 5 eksenli makineler oldukça karmaşık parçalar/ürünler için oldukça uygundur. Bunlar yalnızca bir kurulumu içerir, teknoloji makineleri birden fazla tarafı işler, bu da üretim süresini %25'e kadar azaltır ve yüzey kalitesi iyileştirmeleri sağlar. Ancak, ilk yatırım genellikle 4 eksenli makinelere göre daha yüksektir. Ancak uzun vadede size maliyet tasarrufu sağlayabilir. Bu nedenle, iki seçenek arasındaki seçim parça karmaşıklığına, bütçeye ve zaman dilimine bağlıdır.