Eğitim amaçlı masaüstü üç eksenli CNC freze tasarımı ve prototipi

Abstract

Bu çalışmada, meslek okullarının atölye ve laboratuarlarında okul olanakları ile imal edilebilir, düşük maliyetli üç eksenli masaüstü CNC freze tasarlanmış ve prototipi imal edilmiştir. İmal edilen CNC'nin hassasiyet ve doğruluk değerlerinin tespiti için deneyler yapılmıştır. Bu kapsamda 460, 320, 120 mm (X,Y,Z) eksen kurs boylarına sahip adım motorlar ile tahrik edilen köprü tipi bir CNC freze tezgahı tasarlanmıştır. CNC'nin gövdesi sac ve sigma profiller ile destekli üretilmiştir. Eksenleri lineer bilyeli kızaklar ile yataklanmış ve hareket organı olarak bilyeli vidalı miller kullanılmıştır. Elektronik kontrol ünitesinde SLA 7062 tek kutuplu adım motor kontrol entegreli kontrol devresi tercih edilmiş ve CNC Mach II kontrol programı ile çalıştırılmıştır.Motorlar yarım adım sürüş tekniği ile sürülmüş ve CNC'nin hassasiyeti 0,0125 mm olarak hesaplanmıştır. Eksenlerin doğruluklarının tespiti için ilgili eksenler boyunca kanallar açılarak kanal boyları ölçülmüş ve standart sapmaları hesaplanmıştır.X eksenin standart sapması 0,119 mm, Y ekseninin standart sapması 0,030 mm ve XY ekseninin standart sapması ise 0,044 mm olarak hesaplanmıştır.CNC'nin 2,5 eksen işleme kabiliyetlerini test etmek için cep unsuru işlenmiş ve ölçümleri yapılmıştır. CNC'nin 3 eksen serbest yüzey işleme kabiliyetini test etmek için Atatürk rölyefi başarıyla işlenmiştir.

In this study a triaxial desktop CNC milling machine that can be produced in low cost through the opportunities of vocational schools on their workshops and laboratories was designed and its prototype has been manufactured. In order to determine the accuracy and precision, the experiments were realized. In this scope a bridge type CNC milling machine, whose axial stroke lengths are 460, 320, and 120mm (X,Y and Z respectively) driven by steeping motors, were designed. The body of CNC was produced with the elements of sheet metals and sigma profiles. The axes were born via linear ball skids and ball threaded rods were used as a moving mechanism. For electronic control unit, the control circuit which is integrated with SLA 7062 unipolar steeping motor was preferred and it was run by CNC Mach II control programme.The motors were driven by half stepping driving method and its CNC accuracy, in general, was calculated as 0.0125 mm. In order to determine the accuracy of axes, the channels through the axes were machined on a simple part and the lengths of the channels were measured and their standard deviations were calculated. The standard deviation of X axis was measured as 0.119 mm, of Y axis it was 0.030 mm and of XY axis was 0.044mm.Pocket future was machined in order to test the processing ability of CNC 2.5 axis and the required measurements were realized. An Atatürk?s relief was successfully processed in testing a triaxial free surface processing capability of CNC.