CNC işleme birçok sektörde devrim yaratmıştır. Hassasiyet ve hızlı bir geri dönüş sunuyor. Eskiden günler süren karmaşık tasarımlar dakikalar içinde tamamlanabiliyor. Bu teknoloji onlarca yıllık bir çabanın sonucudur. CNC işlemenin geçmişi 1950'lere kadar uzanmaktadır.
John T. Parsons bu teknolojinin arkasındaki merkezi beyin olarak kabul edilir. Ancak, diğer birçok mühendis de bu CNC işleme sistemine katkıda bulunmuştur. Tüm çabalardan tek bir paragrafta bahsedemem. Bu nedenle, bu kılavuz CNC makinelerinin tarihine ve arkasındaki insanlara adanmıştır. Tüm evrimleri öğreneceksiniz.
CNC İşleme Nedir?
CNC işleme, bilgisayarlı bir sistem kullanan modern bir üretim sürecidir. CNC, Bilgisayarlı Sayısal Kontrol anlamına gelir. CNC işleme, malzemeleri kesmek ve şekillendirmek için otomatik bir sistem kullanır. Bu işleme sistemi, karmaşık tasarımlarla çalışırken bile 100% hassasiyeti sağlar.
Geçmişte makineler manueldi. Makinelerle çalışmak için insan emeğine ihtiyaç vardı. Artık işler değişti. CNC işleme büyük ölçüde insan emeği gerektirmez. Bunun yerine, makinelerin tüm mekanizmasını bir bilgisayar kontrol ediyor.
Tasarım, kodlar halinde bilgisayara gider. Makinelerin kesme aletleri vardır. Bu aletler bilgisayarın komutlarını takip eder. Yani bilgisayar, kodu okuduktan sonra aletlere talimatlar gönderir. Sonuç olarak, kesici aletler bilgisayarlı talimatlara göre hareket eder.
Makineyi bir bilgisayar çalıştırdığı için hata olasılığı minimumdur. Üreticiler 100% parçasının tasarımını doğru bir şekilde yaparlar. İhtiyacınız olan şekil ne kadar karmaşık olursa olsun, CNC makineleri asla hayal kırıklığına uğratmaz. Tek yapmanız gereken bir tasarım oluşturmaktır. Bilgisayarlı makine sistemi her şeyi halledecektir.
CNC İşlemenin Tarihçesi
CNC işleme yeni değildir. Modern bir teknoloji gibi gelebilir. Ancak, temeli 1950'lere kadar uzanmaktadır. Birçok iyileştirme ve teknolojik ilerleme geçirmiştir. Bugün gördüğünüz CNC makineleri yıllarca süren çabaların sonucudur. Her şeyi en başından itibaren inceleyelim ve tartışalım.
1- CNC İşlemenin İlk Günleri
İkinci Dünya Savaşı sırasında uçak parçalarının üretimi çok zaman aldı. Bildiğiniz gibi, uçak parçaları 100% hassasiyete ihtiyaç duyar. Bu kadar hassas parçaların el işçiliği ile elde edilmesi zor ve zaman alıcıydı. Bu iki sorun üretim sürecini çok yavaşlatıyordu.
Bu durum mühendisleri parçaları hızlı bir şekilde üretmenin bir yolunu geliştirmeye yöneltti. 1948 civarında John T. Parsons NC kullanarak ilk helikopter rotor kanatlarını yaptı. O zamanlar mühendisler bu işleme sistemine çok fazla odaklanmamışlardı. John T. Parsons'ın eskiden ABD Hava Kuvvetleri'nde çalıştığını unutmayın.
1949 yılında ABD Hava Kuvvetleri MIT'ye fon sağlamaya başladı. Bu fonun ana odak noktası, makinelerde otomatik kontrol sistemleri elde etmekti. Bu fonun oyunun kurallarını değiştirdiği kanıtlandı. John Runyon ilk sayısal makineyi icat etti.
Bu makine tam otomatik değildi. İnsan emeğine ihtiyaç duyuyordu. Ancak CNC işlemeye atılan ilk adımdı. 1950'ler CNC makinelerinin birincil devrim yılı olarak kabul edilir. İlk CNC freze makinesi 1952 yılında icat edildi.
Mühendisler kodlanmış talimatlar sorunuyla karşı karşıya kaldılar. Ancak çözümü G kodu şeklinde buldular. G kodu bir giriş dili olarak kullanıldı ve bilgisayar bu G kodlu talimatları okudu. Sonuç olarak, aletler bilgisayarlı talimatlara göre hareket ediyor ve malzemeyi kesiyordu.
Hızlı vurgu: Parsons CNC makinelerinin kurulmasına öncülük etmiştir. Çabaları her zaman el üstünde tutulmuş ve takdir edilmiştir. 1968 yılında Sayısal Kontrol Topluluğu ilk çalışmaları için onu ödüllendirdi. Daha sonra, 1975 yılında da bir onur plaketi aldı. Kendisi ikinci sanayi devriminin babası olarak anılmaktadır.
2- Dijital Bilgisayarların Devrimi
1960'ların başında sayısal kontrol makineleri çok hızlı değildi. Maksimum insan emeği gerektiriyorlardı. Bu makineler optimum hassasiyet sunsa da hız bir sorundu. Mühendisler CNC makineleri için ilk dijital bilgisayarı geliştirdiler.
Bu bilgisayarın CNC makinelerine entegrasyonu bir atılımdı. Bilgisayar kodları depolayabiliyor ve aynı tasarımın tekrarlanmasına izin verecek şekilde geri çağırabiliyordu. CNC makinelerindeki bu bilgisayar entegrasyonu parçaların seri üretimine yardımcı oldu. Üreticiler hızlı bir geri dönüş elde edebildi.
Daha sonra sayısal makineler, dijital bilgisayarlar ile piyasaya girmeye başladı. O dönemde bu önemli bir yenilik olarak kabul ediliyordu. 1960'ların sonunda CNC makineleri 1/1000'e kadar hassasiyet elde edebiliyordu. Geriye bir sorun kalmıştı, o da CNC makineleri için ortak bir dil geliştirmekti.
Bu CNC makineleri meşhur olmaya başlamıştı. Ancak, daha yeni teknoloji nedeniyle bu makineler pahalıydı. Sadece daha önde gelen markalar veya üreticiler bunları karşılayabiliyordu. Ancak, gelecek umut verici görünüyordu.
3- Yazılımdaki Gelişmeler
CNC makineleri 100% hassasiyetindedir. Şekli tasarıma göre yaparlar. Ama ya tasarımda bazı hatalar varsa? Verilen tasarımı takip eden CNC hatalı, yanlış bir şekil yapacaktır. Bu sorun başlangıç günlerinde yaygındı.
İnsan yapımı tasarım 100% doğru değildi. Ancak 1970'lerde CAD ve CAM adlı iki yazılım programı kullanılmaya başlandı. Bunlar tasarım doğruluğu sorununu çözdü. Tasarımcı, parçanın şeklini oluşturmak için CAD yazılımını kullandı. CAD tarafından oluşturulan tasarımlar çok doğrudur.
Ayrıca CAD yazılımı, herhangi bir sorun olması halinde tasarımcının küçük değişiklikler yapmasına olanak tanıyor. CAM (Bilgisayar Destekli Üretim) yazılımı da faydalı oldu. Bu yazılım bilgisayar destekli tasarımı kodlara dönüştürüyor.
Bu kodlar, bilgisayara beslenen tasarım talimatlarını içerir. Kesici takımlar çalışırken bu talimatları takip eder. Böylece, tasarım kusurları sorunu bu iki yazılım sayesinde çözülmüş oldu. Bu iki aracın CNC 100%'yi otomatik hale getirdiğini söylemek yanlış olmayacaktır.
CNC evrimi artık her şeyi ele geçirdi. Bu makinelerin birçok farklı türünü göreceksiniz. Her biri belirli amaçlar için uygundur. Farklı eksenlere sahip makineler de mevcuttur. Hepsinden önemlisi, bu modern makineler nispeten daha ucuzdur. Bu makinelerin üreticiler için olmazsa olmazlar haline geldiğini söylemek yanlış olmaz.
Unutulmaması Gereken Nokta: 1950'lerde yapılan CNC makineleri delikli bantlara dayanıyordu. Bilgisayarlı programları yoktu ve kesici takımlar hareketleri için delikli bantlara bağımlıydı. Bilgisayar programları 1960'ların sonlarında ortaya çıktı.
CNC İşleme Ne Zaman İcat Edildi?
CNC işlemenin tarihçesi yukarıdaki bölümde ele alınmıştır. Bu faydalı teknolojinin bugünkü seviyesine ulaşması 70 yıldan fazla zaman almıştır. Birçok mühendis ve öncü bu teknolojiyi dünyaya getirmek için çok çalıştı.
CNC makinelerinin çalışması İkinci Dünya Savaşı'ndan hemen sonra başlamıştır. Ancak 1948 yılında John T. Parsons helikopterler için ilk kanatları üretmiştir. Bu imalat sırasında NC makinesini kullandı. Bu NC makinesi CNC işleme için bir başlangıç noktasıydı.
Ancak, ilk çalışan CNC makinesi 1952 yılında icat edilmiştir. ABD Hava Kuvvetleri MIT'ye (Massachusetts Institute of Technology) fon sağladı. Bu enstitü ilk Hydro-Tel dikey freze makinesini yaptı. Bu makinenin delikli banda dayalı olduğunu unutmayın. Bu delikli bantlar makinelerin hareketinden sorumluydu.
İlk CNC Makinesi Neydi?
Daha önce de söylediğim gibi, ilk NC makinesi 1952 yılında yapıldı. Delik delmek için kullanılan bir Cincinnati Hydro-Tel dikey freze makinesiydi. Bu makine bilgisayarlı bir kontrolöre sahip değildi veya 100% otomatik değildi.
Talimatları takip etmek yerine, aletlerin hareket etmesine yardımcı olan delikli bantlar kullanır. Bu makinenin birçok sınırlaması olduğunu unutmayın. Bununla birlikte, doğruluğu manuel işlemeye kıyasla daha iyiydi. MIT (Massachusetts Institute of Technology) modern CNC işlemenin kurulmasına öncülük etmiştir.
CNC İşleme Ne Zaman Popüler Oldu?
CNC işleme fikri her zaman popülerdi. Aslında en başından beri mühendisler CNC tabanlı makinelerin devrim getireceğini biliyordu. Ancak 1960'larda bu makineler bir etki yaratmaya başladı. Popülerliklerinin arkasındaki başlıca nedenler şunlardı:
- Hızlı geri dönüş ve toplu üretimlerin kolaylaştırılması
- 100% parça yapımında ve karmaşık tasarımlarda hassasiyet
1960'larda tasarım biraz zordu ve hatalı çıktılara yol açıyordu. Ancak yazılımın kullanılmaya başlanmasından sonra işler hızla değişti. Bu yazılımlar CAM ve CAD'i içeriyor. Üreticiler ihtiyaçlarına göre tasarım yapabilir hale geldi.
İlk bilgisayar destekli tasarım 1976 yılında yapıldı. CAD sistemini ünlü yapan şey ayarlanabilirliğiydi. Herhangi bir hata yaparsanız, bu büyük bir sorun değildir. Yazılım, tasarımcının ayarlamalar yapabilmesi için önceki tasarımları kaydeder.
Hız ve hassasiyet zaten en üst seviyedeydi. CAM ve CAD gibi yazılımlar CNC işlemeyi daha da otomatikleştirdi. Bu otomasyon sayesinde CNC makineleri fazla işçiliğe ihtiyaç duymuyor ve bu da işçilik masraflarını azaltıyor. Bu faktörler CNC işlemeyi ilk günlerden beri çok popüler hale getirdi.
CNC İşlemenin Dünya Üzerindeki Etkisi Ne Oldu?
CNC makineleri birçok sektörde devrim yarattı. Eskiden aylar süren üretim süreçleri artık günler içinde tamamlanıyor. Bu makineler, her ikisi de büyük bir ivme kazanan havacılık ve otomobil endüstrileri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Bildiğiniz gibi, araçların ve uçakların bileşenleri hassasiyet gerektirir. Küçük hatalar ölümcül olabilir. Bu parçaların insan eliyle yapılması yanlışlıklara neden olabilir. CNC'ler bu endüstrilerde parçaları 100% hassasiyetinde yapmak için kullanılır.
Birçok şirket üretimlerini geliştirdi. Geçmişte otomobil üreticileri çok sınırlıydı. Parçaları ve bileşenleri insan yapmak zorundaydı. Ancak, CNC makineleri ile bileşenler kısa sürede yapılmaktadır. Bu, üretimlerini toplu olarak artırdı. CNC kullanımı yaygınlaştı.
Genellikle göz ardı edilen bir husus maliyet etkinliğidir. 1950'lerden önce şirketler büyük ölçüde insan emeğine dayanıyordu. İşçilik hem zaman alıcı hem de pahalıydı. Ancak CNC kullanımı işçiliğe olan ihtiyacı azalttı. İşçilik için para harcamak zorunda kalmayacaksınız. Bu, şirketlerin ürünlerinin fiyatını düşürmeleri için büyük bir artıdır.
Hızlı Özet: CNC'nin üretim şeklini değiştirdiği bir hata değildir. Bu teknoloji hala gelişiyor ve bir şeyleri değiştirmeye devam edecek. Şimdiye kadar, tüm endüstrileri etkiledi ve hem hassasiyeti hem de üretimi yükseltti.
CNC İşleme 21. Yüzyılda Nasıl Gelişti?
ŞİMDİ ile O ZAMAN'ı karşılaştırırsanız büyük bir fark görürsünüz. Geçmişte CNC makineleri çok azdı. Daha az seçenek vardı. Ancak şu anda farklı tipte CNC makinelerine sahipsiniz. Bunların her biri belirli işler için uzmanlaşmıştır. İşte bazı makinelerin listesi:
- CNC frezeleme
- CNC tornalama
- CNC lazer kesim
- CNC plazma kesim
- CNC elektrik deşarjlı işleme (EDM)
Liste uzayıp gidiyor! Üreticiler işlerini daha etkili hale getirmek için bu tür makineleri kullanmaktadır. Son zamanlarda, birden fazla eksene sahip CNC makineleri tanıtıldı. Bu makineler üretime daha fazla hassasiyet ve hız katıyor.
Geçmişte, CNC makine kesme takımları minimum harekete sahipti. Artık makineler birçok eksende hareket edebiliyor, bu da takımların hareket etmesine ve malzemeyi çok karmaşık bir şekilde kesmesine olanak tanıyor. CAN gibi yazılımlar kolayca 3D modeller oluşturabiliyor. Gelecekte daha da fazla ilerleme göreceksiniz.
CNC İşleme Hangi Sektörde Kullanılır?
Bu sorunun düzeltilmesi gerekiyor. Şöyle olmalıydı: CNC işlemeyi kullanmayan endüstri hangisidir? Neredeyse her modern imalat endüstrisi bu makinelere güveniyor. İlk günlerde, sadece daha önde gelen markalar ve üreticiler bunları kullanıyordu.
Bunun nedeni makinelerin fiyatlarının yüksek olmasıydı. Bununla birlikte, piyasada birçok CNC makine üreticisi bulunmaktadır. Bu rekabet nedeniyle her marka rakiplerinin önüne geçmeye çalışıyor. Bu yarışta makinelerin fiyatları aşağıya indi.
Bu nedenle, daha küçük üreticiler de CNC işlemeyi benimsiyor. CNC makinelerini kullanan başlıca sektörler havacılık ve otomobillerdir. Aşağıdaki bölümde sektörlerin listesini ve CNC makinelerinin kullanımını gösteren bir tablo sundum.
| Endüstri | CNC Makineleri ile Üretilen Parçalar |
| Havacılık ve Uzay | Motor bileşenleri, türbin kanatları, iniş takımı parçaları, yapısal bileşenler, braketler |
| Otomotiv | Motor blokları, silindir kafaları, şanzımanlar, şanzıman gövdeleri, özel otomobil parçaları |
| Tıbbi | Cerrahi aletler, ortopedik implantlar, diş implantları, protez bileşenleri, tıbbi cihazlar |
| Elektronik | Devre kartları, ısı alıcıları, konektörler, muhafazalar, küçük metal bileşenler |
| Askeri ve Savunma | Silah bileşenleri, uçak parçaları, araç parçaları, iletişim ekipmanları, gözetleme sistemleri |
Neredeyse her imalat endüstrisinin bir dereceye kadar CNC makineleri kullandığını unutmayın. Ancak, yukarıda bahsedilen endüstriler CNC makinelerine 100% güvenmektedir. Basitçe söylemek gerekirse, bu endüstriler onlar olmadan kendilerini sürdüremezler. Hepsinden önemlisi, CNC tabanlı makinelerin kullanımı her geçen gün artmaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
S1: NC ve CNC işleme arasındaki fark nedir?
NC, Sayısal Kontrol anlamına gelirken CNC, Bilgisayar Sayısal Kontrolü anlamına gelir. Her ikisi de kodlanmış talimatlar aracılığıyla bir makineyi kontrol etme açısından benzerdir. Ancak, CNC makineleri çalışmaları için bilgisayarlı programlar kullanır. NC bu tür programlar kullanmaz.
S2: CNC İşlemeyi kim icat etti?
John T. Parsons ve Richard Kregg CNC işlemenin mucitleri olarak kabul edilir. MIT'de çalışırken çok önemli bir rol oynadılar. Cincinnati Hydro-Tel dikey freze makinesini yapmayı başardılar.
S3: CNC işleme neden eski üretim yöntemlerinden daha iyidir?
CNC makineleri karmaşık şekilleri kolayca oluşturabilir. Hassasiyetleri 100%'dir ve çok hızlı çıktılar sunarlar. Dahası, otomasyona dahil olmaları, işçi çalıştırma maliyetinden tasarruf sağlar. Bu faydaları nedeniyle CNC işleme eski tekniklere göre tercih edilmektedir.
S4: CNC işleme nerede yaratıldı?
İlk CNC makineleri MIT'de (Massachusetts Institute of Technology) üretilmiştir. ABD Hava Kuvvetleri bu enstitüyü finanse etmiştir. John T. Parsons ve Richard Kregg bu yaratımın arkasındaki ana beyinlerdi.
S5: CNC işlemenin babası kimdir?
John T. Parsons CNC işlemenin babası olarak bilinir. Richard Kegg ile birlikte 1952 yılında MIT'de ilk CNC makinesini icat etmiştir. CNC makinelerindeki çabaları gerçekten kabul görmüştür. Ayrıca 1948 yılında NC kullanarak helikopter kanatları da yapmıştır.
Sonuç
CNC işleme, üreticiler için bir zorunluluk haline gelmiştir. Karmaşık parçaları ve şekilleri 100% hassasiyet ve doğrulukla üretir. Birçok kişi CNC işlemenin çok eski olmadığına inanıyor. Bu yanlıştır, çünkü bu teknolojinin arkasındaki çabalar 1950'lerde başlamıştır.
Bugün elde ettiğiniz şey, sürekli ilerlemenin sonucudur. Başlangıçta, bu CNC makineleri hassasiyet ve hızdan ödün veriyordu. Ancak, mühendis çalışmaya ve gelişmeye devam etti. Bugün, farklı tipte makineler mevcuttur. Geçmişte çalışan herkese teşekkür ve takdir edelim.