CNC işlemede titreşim, hemen hemen her üretim sürecinde karşılaşılan bir sorundur. Üretimde kullanılan ağır makineler, yüksek düzeyde titreşim üretir ve bu durum, yüzey kalitesinde bozulmaya ve boyutsal doğrulukta düşüşe yol açar.

Tornalama, frezeleme veya delme gibi CNC işlemlerinde operatörlerin bu istenmeyen titreşimlerle başa çıkması gerekir. Ancak, CNC işlemede titreşimin nedenlerini anlamak ve bunu nasıl önleyeceğini bilmek, duruş sürelerini önlemek açısından oldukça faydalıdır. Ek olarak, işletmeler için ciddi kayıpların önüne geçer.

Bu makalede, titreşimin tanımı, türleri, sonuçları ve nasıl önleneceği ele alınacaktır.

CNC İşlemede Titreşim Nedir?

Talaşlı imalatta titreşim, parça kesimi veya delinmesi sırasında meydana gelen istenmeyen bir titreşimdir. Bu titreşim, iş parçası ile takımın birbirine göre tekrar eden şekilde hareket etmesinden kaynaklanan dengesiz titreşimlerden oluşur. Titreşim, işlenen parça ve kesici takımın zıt yönlerde hareket etmesiyle ortaya çıkar ve bu durum, takımın her bir dönüşünde kesme yükünün değişmesine neden olur.

Bu durum, üretim için yetersiz tasarım veya uygun olmayan takım seçimi nedeniyle ortaya çıkabilir. Titreşim genellikle yüksek sesler çıkarır ve işlenen parçaların yüzeyinde gözle görülür dalgalanmalara yol açmaktadır. Titreşim iki ana formda gerçekleşir:

1. Yankılı Titreşim
2. Yankısız Titreşim

CNC İşlemede Titreme Nedir?

Yankısız titreşim, iş parçası üzerinde eşit olmayan aşınmış takımların kullanılması sonucu meydana gelmektedir. Bu titreşim genellikle işleme döngüsü boyunca sabittir. Ayrıca titreşim, incelenmesi kolay mekanik nedenlerden kaynaklanır.

Öte yandan, yankılı titreşim takım yolunun belirli aşamalarında, örneğin içbükey köşelerin işlenmesi gibi durumlarda ortaya çıkar.

CNC İşlemede Titreşim Çeşitleri

CNC işlemede karşılaşabileceğiniz iki ana titreşim türü vardır:

1. Takım Titreşimi CNC freze takımları genellikle kesme işlemleri sırasında titreşim oluşturur. Titreşim, kesim yaparken iş parçasına aktarılır ve takımın çeşitli özellikleri eklemeye başlamasıyla artmaktadır. Sonuç olarak, takım ve iş parçası birbirine karşı kaymaya başlar ve bu da titreşimin önemli ölçüde artmasına neden olur.
2. İş Parçası Titreşimi İş parçasını freze tezgahının iş tablasına yanlış sabitlediğinizde, bazı kaymalar ve titreşimler oluşabilir. Bu durumda, iş parçasının ince duvarları titreşmeye başlar ve bu titreşim kesici takıma aktarılmaktadır.

Bazı titreşimlerin kaçınılmaz olduğunu unutmamak önemlidir. Eğer işleme sırasında oluşan titreşim 100 µm’nin üzerine çıkarsa, iş parçasının yüzeyinde çizikler meydana gelebilir. Ancak, ürün kalitesini korumak için takım ve iş parçası titreşimlerini kontrol altına almak önemlidir. Aşağıda, titreşimi nasıl önleyebileceğinizi ele alacağız.

CNC İşlemede Titreme Çeşitleri Nelerdir?

İşlemede Titreşim Ne Gibi Sorunlara Yol Açar?

Eğer talaşlı imalattaki titreşim kontrol edilmezse, işleme verimliliğini düşüren çeşitli olumsuz etkilere yol açmaktadır. Bunlardan bazıları şunlardır:

Makine Ömrünün Azalması

Farklı talaşlı imalat bileşenlerinde kullanılan makineler, çeşitli parçalardan oluşmaktadır. Ek olarak titreşim meydana geldiğinde bu parçalar aynı frekansta titreşir. Mil ve hareket eksenlerini üreten diğer önemli bileşenler, normalden daha hızlı aşınmaya başlar. Sonuç olarak, makine titreşimi, makine bileşenlerine gereksiz stres uygulayarak bu parçaların ömrünü kısaltır. Eğer titreşim kontrol edilmezse, işleme verimliliğini düşürür ve duruş sürelerine neden olur.

Kötü Yüzey Kalitesi

Talaşlı imalatta oluşan titreşim, iş parçasının estetik özelliklerini olumsuz etkiler ve aşırı durumlarda toleranslarını düşürmektedir. Makine titreşiminin en belirgin sonuçlarından biri, kötü yüzey pürüzlülüğüdür. Titreşim, yüzeyde dalgalı bir görünüm oluşturarak parçanın kalitesini ve dayanıklılığını tehlikeye atar.

Ölçülerde Sapma

CNC işleme sırasında kesici takım titreşim yaptığında, CAM tarafından belirlenen takım yolundan sapar. Bu sapma, parçaların hatalı bir şekilde oturmasına neden olmaktadır. Boyutsal doğruluk kaybı, parçaların çok sıkı, çok uzun, çok kısa veya çok gevşek olmasına yol açarak istenilen ölçülerin tutturulamamasına neden olur.

CNC İşlemede Titreşimi Neler Oluşturur?

CNC İşlemede Titreşim Nasıl Engellenir veya Azaltılır?

Üretim şirketleri, talaşlı imalat operasyonlarında titreşimi en aza indirmek ve hem iş parçalarının hem de kesici takımların iyi durumda olmasını sağlamak için çeşitli yöntemler kullanır. İşte CNC işleme sırasında titreşimi azaltmak için atılabilecek bazı adımlarşu şekildedir:

İşleme Stratejisini Optimize Etmek

Konvansiyonel frezelemede kesici takımın iş parçasına angaje olma derecesi değişir. Takım yolunda ilerlerken, freze kesicisine genellikle aşırı kuvvet uygulanır. Bu nedenle, titreşimi azaltmanın en iyi yolu, düzenli bir angajman sağlayan takım yoluna ulaşmaktır. Alternatif olarak, kesme derinliğini azaltabilirsiniz.

Ayrıca, milin konfigürasyonunu yeniden gözden geçirmek fayda sağlamaktadır. Örneğin, titreşime yankılı titreşim neden oluyorsa, makinenin devir hızını %5 artırmak veya azaltmak, yankılı titreşimleri minimalize etmektedir. Unutmayın ki bazı CAM yazılımları, mil hızlarını sürekli olarak değiştirmenize olanak tanıyan özellikler sunar. Çoğu üretici, bu özelliği esnekliği nedeniyle tercih eder.

İş Parçası Sabitlemenin Önemi

Dengeli makineler, daha iyi ayarlama imkanı sunar. Yanlış pozisyonlandırmalar ve sabitlemeler, CNC işleme sırasında titreşimin başlıca nedenleridir.  Ayrıca, iş parçasını sabitleyen mengene, vakum tablası, mandren gibi tutma cihazlarının, iş parçasını sabitlemek için yeterli baskı uygulayıp uygulamadığını kontrol etmelisiniz.

CNC İşlemede Ttireşim Nasıl Azaltılır?

Doğru Kesici Takımı Kullanmak

Doğru kesici takımın kullanılması, talaşlı imalatta titreşimi önlemeye yardımcı olur. Bazı kesici takımlar, diğerlerine göre daha fazla titreşim üretir. Takım titreşimlerini tamamen ortadan kaldırmak iş parçasındakini engellemek kadar kolay olmasa da, aşağıdaki faktörleri göz önünde bulundurmak önemlidir:

• Takımın kaplaması
• Doğru alt tabaka geometrisi
• Takımın en/boy oranı

Tornacılar ve mühendisler genellikle teknik gereksinimleri karşılayan en büyük kesici takımı kullanır. Kesici ne kadar sağlam olursa, titreşim o kadar az olur. Uzun veya ince takımlar ise genellikle esner. Bu yüzden, daha kısa ve büyük çaplı takımları tercih etmek önemlidir.

Farklı oluk şekillerine sahip çeşitli takımları birleştirmek de titreşimi en aza indirmenin en etkili yollarından biridir. Ayrıca, takımların tutucudan çıkan kısmını azaltmak ve onları sıkıca sabitlemek de titreşim olasılığını düşürür. Bu işlem sonrasında takım titreşimi daha az meydana gelir.

Kesici takımlarınızın, CNC freze makinelerindeki kesme kuvvetini azaltan keskin bıçaklara sahip olduğundan emin olun. İşleme ortamının stabilitesini sağlamak ve takımların düzenli bakımını yapmak da önemlidir.

İdeal Takım Yolunu Belirleme

CNC freze operasyonları genellikle iki türdür: yukarı frezeleme ve aşağı frezeleme. Kesme kuvvetini sabitleme yönüyle aynı doğrultuda uygulamak, eğik parçaların titreşimini azaltmaktadır. Bu, kesme işlemlerinde dikkat edilmesi gereken önemli bir husustur. Genel olarak, CNC frezeler, CNC makine teknolojisinin verimliliğini ve hassasiyetini artıran önceden monte edilmiş bilyalı vidalardan oluşmaktadır. Bu nedenle, kesme işlemi sırasında titreşimi önlemek için dikey işleme merkezlerini kullanabilirsiniz.

Makine Ayarı ve Bakımı

Beklendiği gibi, CNC makinenizin çatlak, deformasyon veya kesinti olmayan bir beton zemin üzerine kurulması gerekmektedir. Makinenizin yerleşim düzeni, işleme sırasında oluşan titreşimleri en aza indirmede kritik bir rol oynar.

Esnek, yumuşak veya hasarlı zeminler, CNC ünitesinin daha fazla titreşim yapmasına neden olmaktadır. Bu nedenle, titreşimi azaltmak için CNC ünitesini sabit ve sağlam tutmak adına ankrajlar ve ayarlanabilir ayaklar kullanmayı düşünmek gerekmektedir. Bu, makinenin stabilitesini artırarak titreşimi minimum seviyeye indirir ve işleme kalitesini iyileştirir.

Sonuç olarak, talaşlı imalatta titreşim verimliliğin önemli ölçüde düşmesine neden olan bir olgudur. Makine performansını, iş parçası kalitesini, kesici takımın ve makinenin ömrünü olumsuz etkiler. Bu titreşimin meydana gelmesine, makinenin kurulum yerinden takım yoluna kadar çeşitli faktörler katkıda bulunmaktadır.

Ancak, ciddi titreşimler yaşadığınızda bu durumu dikkatlice incelemeniz önemlidir. Kesici takım ve iş parçasının doğru şekilde tutulduğundan ve işleme seçeneklerinin doğru yapılandırıldığından emin olarak bu titreşimi etkili bir şekilde azaltabilirsiniz.