MASAÜSTÜ 3 EKSEN CNC ÇİZİCİ
PROTOTİPİ
Emre AÇIK, Gökay ARSLAN, Kerim ÇETİNKAYA

ÖZET

 Bu çalışmada, Karabük Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Tasarım ve Konstrüksiyon Bölümünde masaüstü üç eksen CNC prototip çizisi, A5 kâğıdına belirlenen çizimleri yapması için tasarımı ve MDF ahşap malzemeden imalatı yapılmıştır. Yapılan çizimlerde çizgi boyutları dijital kumpas ile ölçülerek hassasiyet değerleri ve tezgâhın standart sapması belirlenmiş ve tezgâhın hassasiyetinin azaltılması için gerekli öneriler verilmiştir.


GİRİŞ

 Son 50 yıl içerisinde talaşlı imalatta üretim çok fazla vakit almaktaydı. Bunun sebebi işlemlerin insan gücü ile yapılmasıydı[3].Aynı zamanda insan gücü ile yapılan herhangi bir üretim her nekadar dikkat edilsede içerisinde hata payı içermektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte Bilgisayar Kontrollü Tezgâhların üretimi bu hata paylarını minimuma indirgemektedir. Bilgisayarların günümüzde yaygınlaşması ile birlikte makine sanayinde kullanılan çoğu tezgâh programlanabilir hale gelmiştir. Bu doğrultuda CAD/CAM programları geliştirilerek Talaşlı imalatta daha hassas ve daha az hata payı ile üretim amaçlanmaktadır. Dünya pazarında ihtiyaçlar arttıkça maneul tezgâhlar bu ihtiyaçları karşılayamamakta ve artık yerini bilgisayar kontrollü tezgâhlara bırakmaktadır. Bu doğrultuda CNC (Computer Numerical Control ) tezgâhları geliştirilmektedir[1].

Bu çalışmada Prototip Masaüstü CNC Tezgâhı tasarlanmış. Kesici takım yerine çizici bir kalem kullanılarak belirli çizimler yapılmıştır. Bu çizimlerin bir birleriyle karşılaştırılıp aralarındaki boyut farklılıkları ölçülerek tezgâh hassasiyeti ve tekrarlanabilirliği değerleri araştırılmıştır.

MATERYAL-METOD

Masaüstü 3 eksen CNC çizici prototipi imalatında alt gövde de 60x60 mm kesitinde ahşap malzeme kullanılarak yan sütunlarda ise 18mm kalınlığında MDF ahşap malzeme ile birleştirme yapılmıştır. Hareket in doğrusal olarak iletilmesi amacı ile FE52 malzemesinden 6 adet 10mm çapında mil ve FE52 malzemesinden 3 adet M10 vidalı mil kullanılmıştır. Başlıkların vidalı miller üzerinde hareketini sağlamak amacı ile 6 adet M10 krom kaplı somun gerekli yüzeylere yapıştırılmıştır. Bilgisayardan kontrolün sağlanması amacıyla 3 eksen kontrollü CNC sürücü kartı ve vidalı milleri tahrik etmek için 3 adet 1,8 derece 200 adım step motor kullanılmıştır. Sistem enerjisini sağlamak için 12 Volt 8,5 amper değerinde güç kaynağı temin edilmiştir. Step motorların kısa hareketlerinde aşırı ısınmasını engellemek için motor ve güç kaynağı arasına 3 adet 2,2 ohm direnç bağlanmıştır.
   


Alt gövde yan sütunlara akıllı vida ile bağlanmıştır. Motorların vidalı miller ile kavramasında kaplin kullanılmıştır. Vidalı miller gövdeye sabit bilyalı rulman ile monte edilmiştir. Yataklamada kullanılan miller gövdeye geçirilip yapıştırılmıştır. Tezgâh maksimum boyutları 430x500x420mm dır.


DENEYSEL ÇALIŞMA 

 Deneme çizimleri KBÜ Teknik Eğitim Fakültesi Otomasyon Atölyesinde yapılmıştır. Bu çizimler için 200 gr ve 148,5 x 210 mm  boyutlarında kağıt ile siyah keçeli kalem kullanılmıştır. Çizimler esnasında tabla üzerindeki kaçıklıklar denenerek düzeltilmiştir. Deneme çizimi olarak kağıt üzerine belilrli aralıklarla 4 adet 40x40mm’lik KARE çizilmiştir. Bu deneyde karelerin aynı eksendeki kenar uzunlukları, farklı eksenlerdeki kenar uzunlukları ve bütün kenar uzunlukları birbirleriyle kıyaslanarak standart sapma değerleri ölçülerek hesaplanmıştır.



BULGULAR VE TARTIŞMA






SONUÇ

 Bu çalışmada üç eksenli masaüstü CNC çizici prototipi tasarımı, MDF ahşap malzemeden imalatı yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda CNC çizicinin hassasiyetinin arttırılması için gövdenin daha sert malzeme olan metalden üretilmesi gerekmektedir. Böylece hassasiyet artırılır ve minimum hata sağlanmış olur.

TEŞEKKÜR

  Katkılarından dolayı Yrd. Doç. Dr. Mehmet KARALI ve sınıf arkadaşlarım; Gökay ARSLAN, Erkan EMRE, Aygün KORKMAZ ve Bizim Mobilya Dekorasyon’a teşekkür ederim.

KAYNAKLAR

1. Kabaş, K., Çetinkaya K. (2011), “Masaüstü CNC Dik İşleme Tezgahı Tasarımı ve Soğutma  Sıvısı Uygulaması”, IATS’11 16-18 Mayıs 2011, Elazığ.
2. Kaygısız, H.,  Çetinkaya K., (2010), “CNC Freze Eğitim Seti Tasarımı Ve Uygulaması”, SDU İnternational Journal of Technologic Sciences, Vol.2, No 3, Eylül 2010, pp.53-71
3. Kutlu, M., Çolakoğlu, M., (2006), “Üç Eksenli Masa Tipi CNC Freze Tezgahı Tasarım ve İmalatı”, Afyonkarahisa Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi.