CNC torna ve freze işlemleri: farklar, eksenler ve ahşapta router

Talaşlı imalatın iki temel yöntemi tornalama ve frezelemedir. İkisi de malzemeden talaş kaldırarak parçaya biçim verir; fark, neyin döndüğündedir. CNC (bilgisayarlı sayısal denetim) bu iki yöntemi aynı mantıkla otomatikleştirir: takımın izleyeceği yol bir programla tanımlanır ve tezgâh onu tekrar tekrar aynı hassasiyetle uygular. Bu yazı iki yöntemi karşılaştırır, tipik işlemlerini sıralar ve mobilya atölyesinin gündelik aracı olan CNC router'ın bu tablodaki yerini gösterir.

Torna ile freze arasındaki fark

Tornada iş parçası döner, kesici takım sabittir ve parçanın ekseni boyunca ya da ona dik ilerler. Frezede takım döner, iş parçası tablaya bağlıdır ve takım ile tabla birbirine göre eksenler boyunca hareket eder. Bu tek fark, hangi parçanın hangi tezgâhta yapılacağını büyük ölçüde belirler:

İki dünya arasında geçiş yapan tezgâhlar da vardır: döner takımlı torna (canlı takım, C ve Y eksenli) tornalanmış parçaya freze ve delik işlemi ekler; frezede 4. eksen döner tabla bir parçayı tornaya benzer biçimde çevirerek işler. Yine de temel ayrım, hangi yöntemin parçanın ana biçimini verdiğidir.

CNC torna işlemleri

Tornada işlemler parçanın dönme eksenine göre adlandırılır. En yaygın olanlar:

• Alın tornalama: parçanın ön yüzünü eksene dik düzleme getirir; çoğu programın ilk işlemidir.
• Boyuna (silindirik) tornalama: takım eksen boyunca ilerleyerek çapı küçültür; kaba ve ince paso olarak yapılır.
• Profil (kontur) tornalama: konik, radyüslü ve kademeli dış biçimler.
• Diş açma: dış ve iç vida dişi; iş mili devri ile takım ilerlemesi senkronize edilir.
• Kanal açma ve kesme: segman kanalı, boşaltma kanalı; parçayı çubuktan ayırma.
• Delik delme ve delik tornalama: eksende matkapla delik, ardından iç çapı kalem ile hassas ölçüye getirme.

Torna programlarında kaba talaş, ince talaş ve diş açma için kontrol ünitelerinin hazır çevrimleri bulunur; hangi kodla çağrıldıkları üreticiye göre değişir. G-kodunun genel yapısı ve lehçeler için CNC programlama dilleri: G-kodu, M-kodları ve tezgâh lehçeleri yazısına bakın.

CNC freze işlemleri

Frezede işlemler takımın malzemeye nasıl girdiğine ve hangi yüzeyi ürettiğine göre ayrılır:

• Alın (yüzey) frezeleme: geniş bir düzlemi tek seviyeye indirir; ahşapta vakum tablanın yüzey düzeltmesi (tabla planyalama) de bu işlemdir.
• Kontur (profil) frezeleme: parçanın dış ya da iç çevresini keser; levhadan parça çıkarmanın temel işlemi.
• Cep frezeleme: kapalı bir alanın içini belirli derinliğe kadar boşaltır; kapakta göbek oyması, menteşe yuvası.
• Delik delme: dik matkap ile delik; mobilyada Sistem 32 dizileri ve bağlantı delikleri.
• Kanal frezeleme: arkalık kanalı, cam yuvası, V kanal.
• 3D yüzey frezeleme: serbest biçimli yüzeylerin kaba ve ince pasolarla işlenmesi; kalıp, rölyef, oyma.

Mobilya işlerinin büyük kısmı 2,5D frezedir: çizim iki boyutludur, her geometriye bir derinlik verilir. Gerçek 3D işleme (serbest yüzey) daha çok kalıp, oyma ve rölyef işlerinde görülür.

3, 4 ve 5 eksen ne demek?

5 eksende iki ayrı çalışma biçimi vardır: 3+2 (döner eksenler bir açıya kilitlenir, işlem 3 eksen gibi yapılır) ve eş zamanlı 5 eksen (beş eksen birlikte hareket eder). Eksen sayısı arttıkça tezgâh, CAM yazılımı ve post-processor daha karmaşık hale gelir; levha üreten bir mobilya atölyesinde 3 eksen ve agrega kafaları çoğu işi karşılar.

CNC router: ahşapta freze ailesi

Mobilya atölyesindeki CNC router, yöntem olarak bir frezedir: takım döner, levha vakum tablaya sabitlenir. Metal freze tezgâhından farkları malzemeden gelir: ahşap ve MDF yumuşak olduğu için iş mili devri çok yüksek (tipik olarak on binlerce dev/dk), tabla geniş (tam levha boyu), bağlama vakumla yapılır ve talaş soğutma sıvısıyla değil toz emme ile uzaklaştırılır. Router'lar ahşabın yanında plastik, kompozit ve hafif alüminyum da işleyebilir; ağır metal talaşı için tasarlanmamışlardır.

Router tarafındaki tipik işler kapak konturu, göbek cebi, desen V kanalı, menteşe ve raf delikleri, arkalık kanalıdır — yani yukarıdaki freze işlemlerinin levhaya uyarlanmış hali. Kapak çiziminden takım yoluna giden adımlar için Alphacam'de kapak çizimi: membran, panel (tabla), Amerikan, çerçeveli, camlı ve panjurlu kapak; üretim yöntemlerinin genel sınıflandırması için Üretim teknolojileri: mobilya ve ahşap atölyesinde CNC, CAD/CAM ve otomasyon yazısına bakın.

Ahşap ve MDF'de takım seçimi

Router'da takım seçimi yüzey kalitesini doğrudan belirler. Genel olarak bilinen seçenekler:

Devir, ilerleme ve talaş yükü

Freze ve router'da doğru kesim üç değerin dengesidir: iş mili devri (n, dev/dk), takımın ağız (diş) sayısı (z) ve diş başına talaş kalınlığı (fz, mm). İlerleme hızı bunlardan hesaplanır:

• İlerleme (mm/dk) = devir (dev/dk) × diş sayısı × diş başı talaş (mm) — F = n × z × fz
• Örnek: 18.000 dev/dk, 2 ağızlı takım, 0,1 mm diş başı talaş → 18.000 × 2 × 0,1 = 3.600 mm/dk.
• Kesme hızı: Vc = π × D × n / 1000 (m/dk); D takım çapı (mm).

Mantık şudur: her ağız her turda belirli kalınlıkta talaş kaldırmalıdır. Devir yüksek, ilerleme düşükse talaş çok incelir; takım malzemeyi kesmek yerine sürter, ısınır, ahşapta yanık izi bırakır ve takım erken körelir. İlerleme çok yüksekse takıma binen yük artar, yüzey bozulur, küçük çaplı takım kırılabilir. Doğru aralık malzemeye, takım çapına ve üreticinin tablosuna göre belirlenir; yukarıdaki sayılar yalnız hesabı göstermek içindir. Alphacam'de bu değerler takım kütüphanesinde saklanır; terimler için Alphacam ve mobilya CNC terimleri sözlüğü.

Alphacam'de Lathe, Mill ve Router modülleri

Alphacam bu ayrımı modülleriyle izler: Lathe torna, Mill metal frezeleme, Router ahşap, MDF ve plastik levha işleme içindir (Stone, Profiling ve Wire gibi başka modüller de vardır; modül ve seviye adları sürüme göre değişir). Mobilya atölyesinin kullandığı modül Router'dır. Modüllerin ayrıntısı Alphacam nedir? Mobilya ve ahşap CNC için CAD/CAM rehberi, CAM yazılımlarının genel sınıflandırması CAM yazılımı türleri: işleme, eksen ve sektöre göre rehber yazısındadır.

GMacros torna ya da metal işleme için araç üretmez; makroları ve eklentisi yalnız Alphacam Router içinde, ahşap ve MDF levha parçaları için çalışır. Kapak, kapı ve dolap parçalarını ölçüden çizen araçlar için kapak makroları sayfasına bakın.