CNC tezgahlarında yazı ve desenlerin 3 boyutlu karmaşık yüzeylere aktarılması

Abstract

CNC (Computer Numerical Control) tezgâhlar, yüksek hassasiyet ve hızlı işlemkabiliyetlerine sahip olup konvansiyonel tezgâhların optimize edilmesi sonucu ortayaçıkan makineler olarak bilinir. Bu üstünlüklerinden dolayı, günümüzde çeşitli sanayiimalat sektörlerinde geniş bir kullanım alanına sahiptirler.Bu tez çalışması kapsamında, düz yüzeylerin yanı sıra eğrisel yüzeylere de işlemeyapabilen, lazer kesimli saçların kaynaklı konstrüksiyon işlemiyle birleştirilmesisonucu gövdenin kütlesi azaltılarak rijitlik oranı arttırılmış ve döner tablada dökümimalat işlemlerinin uygulanması sonucunda makinedeki titreşim oranları minimizeedilen prototip bir CNC makine imal edilmiştir. Mevcut CNC makinelerden farklıolarak, operatör tarafından kolaylıkla kullanılabilen ve özel olarak geliştirilen C#tabanlı matematiksel dönüşüm algoritmasını kullanarak özgün NC takım yoluoluşturma kabiliyetine sahip ve hassasiyet oranı yüksek olan yeni bir CNC makinenintasarımı yapılmış ve Turkuaz-Kesit Makine adlı firmaların da destekleriyle prototipuygulaması gerçekleştirilmiştir.Prototip makinenin çıktıları üzerinde yapılan kumpas ve komparatör ölçüm testlerisonucunda işlemenin neredeyse hatasız bir şekilde gerçekleştiği gözlenmiştir. Yapılankarşılaştırma ve değerlendirmelerde teorik sonuçlarla pratik sonuçların büyük orandaörtüştüğü ve işlenen örnek bir parçanın Ra değerinin (yüzey pürüzlülüğü) 1,2 μmcivarında ve yüzey kalitesinin ise N7 serisine karşılık geldiği sonucuna varılmıştır.Yerli ürün olarak ülkemizde ilk defa prototipi gerçekleştirilen ve üniversite-sanayiişbirliği açısından büyük öneme sahip olan bu CNC tezgâhın başta lastik kalıbı işlemesanayisinde olmak üzere ayakkabı taban kalıplarının işlenmesi, medikal sektöründekiprotez imalatı, havacılık, otomotiv, kuyumculuk sektörü vb. yerlerde yaygın olarakkullanılması beklenmektedir. Ayrıca ürünün ithal muadilinin güncel değeri ortalama1,7 Milyon TL (400000 Euro) civarında iken, ülkemizde ilk defa imal edilen ve özgünyazılıma sahip olan bu ürünün yaklaşık piyasa değeri 2017 yılı itibari ile 1 MilyonTL'dir.Satış maliyeti, kullanım kolaylığı, işlevselliği, hızlı servis ağı ve yedek parçamaliyetleri gibi avantajları göz önüne alındığında yakın gelecekte başta ülkemizinçeşitli sanayi sektörleri olmak üzere, dünya genelinde geniş bir kullanım alanına sahipolabileceği ve ilerleyen zamanlarda ihracat açısından milli sermayeye önemli katkılarıolacağı düşünülmektedir.

CNC (Computer Numerical Control) machines having high precision and fastprocessing abilities are kind of conventional machines which are well optimized. Dueto their advantage, they now have a wide range of applications in various industrialmanufacturing sectors.In the scope of this thesis, the prototype CNC machine which can process the curvedsurfaces as well as the flat surfaces, was produced. It has mainly a rotary table, whichwas produced by casting manufacturing process, and a body that is increased thestiffness ratio by reducing the mass using the laser cut sheet. Unlike existing CNCmachines, a new CNC machine with the ability to create an innovative NC tool pathand a high precision ratio has been designed using a specially developed C # basedmathematical transformation algorithm that can be easily used by an operator. Theprototype machine was carried out with the support of both Turkuaz Company andKesit Makine Company.As a result of the caliper and comparator measurement tests on the prototype machine'soutputs, it has been observed that the machining process can be performed almostwithout error. In the comparison and the evaluations made, the theoretical results andpractical results overlap well. The machined sample examined that its surfaceroughness (Ra value) is around 1,2 μm and its surface quality corresponds to the N7series.This CNC machine is prototyped for the first time in our country as a domestic productand has a great importance in terms of university-industry cooperation. It can bemainly used mold processing industry, for example, shoe sole molds and differentsectors such as medical, aerospace, automotive, jewelry and so on. Moreover, thisproduct, which is designed and produced domestically with its original software, isapproximately 1 million TL in 2017 while the current value of the product's importcounterpart is approximately 1,7 million TL (400000 Euro).Considering the advantages such as the cost of sales, ease of use, functionality, fastservice network and spare part costs, it is expected that it will be widely used ourcountry firstly, and then, around the world in the near future. As a result of export ofthis machine, it is projected that it will make a significant contribution of nationalcapital.