SolidWorks SolidWorks ile Tasarım & SolidCam SolidCam ile Üretim
13 Bölüm– 13 2.5D Eksen (XY-Z) Frezeleme İşlemleri
Şekil–a 2.5 Eksen frezeleme olarak Operasyon örnekleri
1
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
Tanım:2.5 eksen frezeleme işlemleri daha önceki konularda ifade edildiği gibi Z ekseninde paso verme; X,Y ekseninde de talaş boşaltma olarak tanımlanır. Kısacası 3D frezelemedeki sabit Z ekseninde talaş alma şeklindedir. SolidCAM2008’in yeni arayüzü ile birlikte , 2.5 frezeleme operasyonlarında da önemli gelişmeler olmuştur. Şekil -1de 2.5 eksen oper asyon çeşitleri gösterilmiştir .
Şekil– 1 SolidCAM 2.5 Eksen Operasyonları
Bu operasyonlar çeşitleri kısaca şöyle tanımlanabilir;
Yüzey..(Yüzey Frezeleme Operasyonu): Kütük parça üst kısmının düzlemsel olarak temizlenmesi ve de kalınlık ölçüsüne getirilmesinde uygulanır. Genellikle ilk yapılacak operasyondur. (Şekil-2)
Şekil– 2
Profil..(Profil Operasyon): Kontur dolanma olarak ifade edilen operasyon
türüdür. Seçilen geometri açık ya da kapalı veya bir birinden bağımsız geometriler olabilir. 2.5 eksen frezelemede çok kullanılan bir operasyon çeşididir. (Şekil-3) Şekil– 3 3B Profil..(3 Boyutlu Profil Operasyon): Bu operasyon türü gerçekte 3D
Frezeleme operasyonları sınıfına girmektedir. Kesici XY ve Z ekseninde sürekli aktif hareketle geometri (çizgi) takip ederek talaş kaldırmaktadır. (Ayrıca eğri yüzeylere 3 Şekil– 4
boyutlu yazı yazılabilmektedir.) (Şekil-4) Havuz..(Havuz Operasyonu): Genellikle seçilen geometrinin içinin boşaltıl-
masında kullanılır. (Şekil-5) Şekil– 5 2
2.5 Eksen Frezeleme
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
Delik Delme İşlemi (Delme operasyonu): Merkezi delik delme, normal delik ve kılavuz çekme gibi işlemlerin döngü kullanılarak yapıldığı operasyon komutudur. (Şekil 6)
Şekil– 6
Vida
açma..(Vida açma operasyonu): Silindirik iç ve dış yüzeylere vida tarağı
ile helisel oluk açılması operasyonudur. (Şekil-7)
Şekil– 7
Kanal..(Kanal açma operasyonu): Düz kanal ve eğrisel kanalların açılma-
sında kullanılan operasyon çeşididir. (Şekil-8)
Şekil– 8
T-Kanal..(T-kanal operasyonu): T ve çeşitli lolipop türündeki kalemlerle kanal
içerisinde tavan, taban ve duvardan tek operasyonla talaş kaldırmaya yönelik işlemlerde kullanılan operasyon çeşididir. (Şekil-9) Şekil– 9
2.5D Eksen Operasyonlar Yüzey..(Yüzey Frezeleme Operasyonu) Yüzey frezeleme operasyonu yapmak için Şekil-10 da gösterilen parçayı (2.5D Frezeleme1.SLDPRT)
SolidCAM>Yeni>Freze yolu ile
açınız. Parça Tanımlama kutusu içerisinde, iş sıfır noktasının seçim işleminden önce kütük parçanın tanımlanması için Stok Model düğmesine basınız. (Bu Şekil– 10 işlemin önceden yapılmasının nedeni, iş sıfır noktasının seçilm esinde, kütük parçanın köşesini kullanmak içindir.) Buradan kutu seçeneğini seçin ve ebatları belirten bölümde, +Z alanında 2mm, diğer bölümleri sıfır yapınız. Parçanın he rhangi bir bölgesinden seçim yaparak kütüğü tanımlayınız. Kütüğü CAD modele ekle düğmesi ile kütük modelin boyutlarını ekletiniz. İş sıfır noktası tayini için Referans Tanımla düğmesini tıklayınız. ( Pozisyonlamalı ref. noktası işaretli değilse otomatik olarak sol -üst köşeyi seçecektir. Ayrıca tanımlamak için bu işareti kaldırınız.) Açılan pencereden seçeneğini işaretleyiniz. Önceden oluşturduğumuz kütük parçanın çizgilerini kullanarak, parçanın sol-üst köşesine yerleşecek şekilde konumlandırınız. Açılan Referans noktası bilgileri penceresinden, parçanın alt ve üst düzlem değerlerinin parça k alınlığı ile uyumlu olup -olmadığını kontr ol ediniz. Hedef Model düğmesi ile parçayı tanımlayınız. Parça malzemesi olarak Alüminyum’u seçerek işlemi tamamlayınız.
3
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
NOT: 2.5D Frezeleme-1.SLDPRT Örnek uygulama için işlem sıralaması Şekil-11de olduğu gibidir.
Şekil–11 Uygulama parçası operasyon işlem sıralaması
Yüzey frezeleme operasyonunu başlatmak için İşler>Ekler>Yüzey.. yolunu takip ediniz. 1.
Geometri
: Kütük parçanın üst kenarları tanım-
lanmalıdır. düğmesi ile açılan pencerede, üç değişik tanımlama seçeneği mevcuttur. (Model, Yüzeyler ve Profil ) en pratik yolu Model seçeneği ile yapılan seçimdir. Model seçeneği aktifken parçanın üst yüzeyini tıklayınız. Tanımlanan geometriyi genişletmek için Şekil -12 de gösterildiği Offsetler seçeneğini kullanabilirsiniz. : Yüzey frezelemede kullanılacak taTakım rama freze çakısı, boyutlarını ve devir sayısı, ilerleme parametr elerinin verilmesi için düğmesi içerisinden çapı Ø40mm olan Tarama Kafası kesicisini seçiniz. Yine aynı penceredeki Takım Bilgisi sekmesi içerisinden İlerleme (F=300mm/dak) Şekil–12 Frezeleme yüzeyini genişletme ve Devir Sayısı (S=1000dev/dk) bilgilerini Tablo-1 de hesaplanan değerler olarak giriniz. 2.
Önemli: Z ’deki (Dalma) ilerlemeler için emniyetli olması açısından, bundan sonra ki tüm uygul amalarda (F=50mm/dak) olarak girilecektir. Not:
Kesme hızına uygun devir sayısının bulunması (V,N) V = Kesme hızı (metre/dakika) → N = İş mili devir sayısı (devir/dakika)
( Örnek uygulama için Kesme Hızı= 120m/dk alındı)
D = Freze çakı çapı-torna için işin çapı (mm)
→
Devir sayısı (S)
Kesme İlerlemesi (F) F = Devir başına ilerleme (mm/devir) Z = Kesici diş sayısı ( Kullanılan çakıdaki diş sayısı 6 dır.)
Kesici diş başına düşen ilerleme (mm/diş sayısı) ( Tablo-1 Uygulama parçasının devir sayısı ve ilerleme hesabı
: Kesicinin parça iş sıfır noktasına göre hareketlerinin ve konumlarının tarif edildiği bölümdür. (Şekil -13) 3.
4
Seviyeler
2.5 Eksen Frezeleme
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
Güvenli Düzlem: 1.emniyet mesafesi olarak da ifade edilen düzlemdir. Özellikle değişik derinliklerdeki dairesel veya dikdör tgen ceplerler ya da çeşitli yüksekliklerdeki çıkıntılarda takımın yanal ilerl emesinde duvarlara çarpmaması için takımın çıkacağı en üst seviyedir. Emniyet mesafesi: 2.emniyet mesafesi olarak da adlandırılır. Kesici takım bu mesafeden sonra G01 (Talaşlı hareket) kesme hareketi ile parçaya girecektir. (Komut satırına Post ’da örnek olarak G01 Z-2 Şekil– 13 Seviye parametreleri F50 yazdırır.) İş üst Düzlemi: Talaş alma işleminin başlanacağı düzlemi ifade eder. (Parçanın üst noktası tanımlanır.) Yüzey derinliği: Toplam alınacak talaş miktarını ifade eder. (Parçada İşlenecek unsurun en alt sevisi işaretlenir.) Aşağı adım: Her seferindeki talaş payıdır. Toplam derinlik: Seçilen en alt seviyeye göre (Yüzey derinliğinde, seçilen düzleme göre) isteğe göre derinlik üstte de bırakılabilir ( ) ya da derinliğin altına da inilebilir. ( ) Uygulama parça için Şekil-13 deki değerleri giriniz. : Yüzey frezeleme operasyon tipleri belirtilir. Üç tip operasyon çeşidi vardır. (Şekil-14) 4.
Teknoloji
Yan Adım bölgesinde, kesicinin bir sonraki adımda gideceği
mesafe tanımlanır. Bu tanımlama ile kesicinin bir sonraki takım yolu ile aynı hizaya geldiğinde oluşacak ara kesit mesafesi tanımlanmış olur.
Şekil– 14 Frezeleme tipleri
% takım çapı: Kesicinin kesme miktarı, çapının % çarpanı ile tanımlanır. Örnek: Çapı olan kesici için; % kutusu içerisine 20 değeri girildiğinde, otomatik olarak kesici nin çapı ile çarpılır, sonuç değeri olarak, %20 si talaş kaldırmayacak şekilde takım yolu hesaplanır. (Kesicinin 20mm’si kesim yapmayacak, geri kalan 80mm kesme işlemi yapacaktır.) Değer: Doğrudan kesicinin üst üstüne binme miktarı (Talaş almayacak miktar) girilir. Örnek: Ø50mm lik tarama freze çakısı için 15 değeri girildiğinde, çaptaki 15mm’lik mesafe talaş almayacak, geri kalan 25mm’lik mesafede talaş alacak şekilde takım yolu oluşturulur . (Şekil-15) Uygulama parça için % takım çapı değerine 30 giriniz.
Operasyon Tipleri
Şekil– 15 Frezeleme tipleri
5
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
Tarama: Bu operasyon çeşidi ile X eksenine göre verilecek açıya göre doğrusal frezeleme
yaptırılır. Genellikle çok kullanılan yüzey frezeleme operasyon çeşididir. Tarama tipi frezelemenin alt parametrelerine ait bilgi penceresi Şekil-16 de gösterilmiştir.
Şekil– 16 Tarama bilgileri penceresi
Uygulama parça için Şekil-15 deki verilen değerleri giriniz. (Takım yolu sonlarını yuvarlatma seçeneği yerine Köşe→Yok seçeneği ile düz hale getir ilebilir.) Simülasyon sonucu Şekil -17 da gösterilmiştir. Şekil–17 Yüzey Frezeleme -1 simülasyonu
Kontur: Kütük parçanın sınır geometrisi ofsetlenerek takım yolu çıkartılır. Kontur parametre penceresi; Cep İşleme, Yüzey Frezeleme, 3B Model ve Sabit Z operasyon çeşitlerinde de kullanılma ktadır. Kontur parametreleri penceresi Şekil-18 de gösterilmiştir.
Başlangıç Noktası: Takım yolu içten dışa ya da dıştan içe şeklinde tanımlanır. o Takım Yolu Dönüşleri: Takım yolu bağlantılarının şeklini belirler. o Takım Kesme Tipi: Konvansiyonel işleme tipi, ilerleme ile aynı yönlü işlemedir. (Aynı yönlü frezeleme, özellikle duvarların kesiminde yüzey pürüzlülüğü hassas çıkmaktadır.) Tırmanarak seçeneği ile zıt yönlü kesme işlemi gerçekleştirilmektedir. o Takım yolu Bağlantısı: Takım yolu bağlantıları düzenler. o Uzatma: Takımın parçaya girişte, ne kadarını telafi edeceğini tanımlatır. o
6
2.5 Eksen Frezeleme
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
Şekil–18 Yüzey Frezeleme -1 simülasyonu
Tek Geçiş: Tek operasyon kullanılarak yüzey frezeleme yaptırılır. Bu işlem kanal açma işlemi olarak da kullanılabilir. O perasyonda parçanın dışarıdan giriş yapması için Uzatma seçeneğine %100’ün üzerinde ya da Değer seçeneğinde takım çapından büyük değer verilmelidir.
Profil..(Profil Operasyon) Profil operasyon işlemlerinde, açık ya da kapalı geometrilerin sağından veya solundan freze çakısı takip ettirilerek işlem yaptırılmaları esasına dayanır. Birden fazla açık yada kapalı profil geometri seçimi yapılabilir. Ayrıca bu seçilen profillere değişik deri nlikte frezeleme yaptırılabilir. Şekil -19 de gösterilen 1,2,3, ve 4. bölgeler gerçekte tek bir operasyonda işletilebilir. Burada daha temel ve basit bir anlatım için 2 ve 4, 1ve 3 birleştirilmiş, birleştirilenler ayrı iki operasyonda frezelet ilmiştir. (Derinlik seviyeleri farklı olduğu için..) Şekil–19 Profil frezeleme yapılacak kenarlar Şekil-1 de gösterilen uygulama parçasının Pro fil Operasyon işlem sıralaması ve teknolojisi aşağıda anlatıldığı gibidir.
Ekle→Profil.. yolu ile Profil İşlemi penceresi açılır.
7
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
1. Geometri : Tanımla düğmesi ile açılan pencereden Şekil-20 de gösterildiği gibi kena r ların seçimi yapılır. (Seçim sırasında ok
yönlerinin önemi büyük olacaktır. Nedeni ise takımın istenen taraftan gitmesi içindir. Örnek parçada kesici, ilk konturdeki ok yönünde ilerleme yapacaktır. Dolayısı ile kesici parçanın sağından gidecektir. Diğer konturün ok yönünü de bu mantık ile değiştiriniz. ( )
Şekil–20 Profil geometri seçimi
Not: Ok yönü değişimi bu aşamada yapılmadı veya dikkatten kaçtı ise de Teknoloji bölümündeki Geometri düğmesinden de değiştirilebilir.
Takım 2. : Yan profillerin frezelenmesinde kullanılacak parmak freze çakısının, kanal frezelemede de kullanılması için malzemesi HSS olan ve çapı Ø14mm parmak freze seçilmiştir. (işlenecek yan kanalların genişliği 10mm’dir.) Parmak freze çakısı HSS, işlenecek malzemenin alüminyum olması dikkate alınarak (V=120m/dk alınmıştır, daha fazla alınabilir.) hesaplanan değerler Takım Bilgisi sekmesi içerisindeki İlerleme (F=420mm/dak) ve Devir Sayısı (S=1400dev/dk) bilgilerine yazılır. (Eğitim amaçlı old uğu için hesaplanan değerlerin yarısı alınmıştır. Bundan sonraki takım ile ilgili hesaplamalarda Takım malzemesi bölümünden seçim yaptırılarak SolidCAM’in verdiği değer ler kabul edilecektir.) 3. Seviyeler : Kesici takımın dalma ya da geri çekilme mesafeleri ( Z’deki hareketleri) tanımlanacaktır. Şekil-21 de
gösterildiği gibi İş üst düzlemi için parçanın en üst yüzeyi ya da kenarları seçilir. Böylece takımın üst bölgelerde boşa kesme yapması engellenmiş olacaktır. (-2 olmasının nedeni ö nceki operasyondaki yüzey frezelemede 2mm alınmasından dolayıdır.) Profil derinliği, için talaş kaldırılacak en dip mesafe tanımlanmalıdır. Şekildeki gibi yüzey ya da kenar, köşede seçilebilir. Şekil– 21 Seviyeler Not: seçim işlemini talaş kaldırılacak unsur üzerinden alınız. Aynı mesafeyi gösterebilecek başka unsur üzerinden olmamalıdır. Çünkü sonradan kanal derinliğinin değiştirilmesi durumunda, otomatik
olarak mesafe nereden alındı ise o seviyede kalacak ya da değişmeyecektir. : Profil frezelemede, önemli parametrelerin tanımlandığı bölümdür. Şekil-22 de tanımlanması zorunlu alanların gösterimi , şekillerle de anlatılmaya çalışılmıştır. 5.
Teknoloji
Geometriyi Düzelt: Seçilen profil geometrinin tekrar düzenlenmesi (yenisi ile değiştirilmesi, yön değişimi, ilk ve son uzantılarının verilmesi, kesicinin kesme yönünün belirlenmesi v.b.) işlemler inin yapıldığı bölümdür. Not: Uygulama parçası için bu bölümdeki Geometriyi Düzelt penceresinden, kesicinin dışarıdan parçaya yanaşması için Genişletme içerisindeki Başlangıç ve Son uzantılara 10mm değer giriniz. Aksi takdirde,
kesici parçaya dalma biçiminde girecektir. Derinlik: Birden fazla tanımlanan farklı derinlikteki profillerin (Açık ya da kapalı olabilir.) işleme türlerinin tanımlandığı alandır. 8
2.5 Eksen Frezeleme
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
Şekil–22 Teknoloji bölümü parametreleri
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………
Uygulama-2
(2,5D Frezeleme-2)
2.5 eksen frezeleme işlemlerinde, yukarıda anlatılan örnek parçada (2,5D Frezeleme-1) yapılan operasyonlara ilave olarak, kalan operasyonların anlatımı için Şekil-42 deki parça kullanılacaktır. sıralaması sayılarla gösterilmiştir. Havuz işlemi yukarıdaki örnekte anlatılmıştı. Konunun detaylı anlatımı için bu kez açık havuz strate jisi uygulanacaktır. Kanal işleme de yine sabit derinlikteki seçenek kullanılmış, eğrisel kanal şekline dönüştürülmüştür. Kısacası bu örnekteki anlaŞekil– 42 2,5D Frezeleme-2 örnek uygulama parçası tılan bazı operasyonlar yukarıda anlatıldığı için öncelikle üstteki örneği uygulamanız anlamanız da kolaylık sağlayacaktır. Operasyon
9
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
Kanal… (Kanal Frezeleme Operasyonu) Kanalın frezelemesi yukarıdaki örnekte anlatılmıştı. Bu uygulama da bu kez Geometri seçiminde
kullanacağımız kenar profili yerine, CAM ortamında iken kenar profille aynı fakat uçları uzatılmış çizgi oluşturularak bu eğrinin seçimi yapılacaktır. Nedeni ise CAM’ de model üzerinde olmayan sonradan çizilen çizgilerin kullanılabildiğini hatırlamak, aynı zamanda kanal giriş ve çıkışlarını uzatılması ile kesicinin parçaya dorudan dalması engellenmiş olacaktır. : Kanal için kullanılacak çizginin çizimi için kanalın alt yüzeyinde taslak çizim açılır. Şekil -43 de görüldüğü gibi 1.
Geometri
eğri uçları takım yarıçapından büyük olacak şekilde uzatılır ve çizilen eğri seçimi yapılır. Takım 2. : Kanal genişliği 12mm olduğundan dolayı, Ø12’lik parmak freze çakısı seçilir. 3. Seviyeler : Bu bölümde, parça üst seviyesini yapınız. Şekil–43 Taslak çizgi (Yüzey frezeleme yapılmadığı için değer sıfır olmalıdır.) 4. Teknoloji : Sabit seçeneği, Bilgi düğmesi tıklanır. Açılan penceredeki, uygulama içinde gerekli ola n değerler ve tanımları için önceki uygulamada Şekil -33 gösterilen değerleri giriniz. (Deri nlik:10mm’dir) Kanal frezelemesi tanımlanan parçanın simülasyonu Şekil-44 de gösterilmiştir.
Havuz..(Havuz İşleme Operasyonu)
Şekil– 44
Önceki operasyonda havuz işleme uygulaması yapılmıştı. Bu uygulamada Sol idCAM208 ile yeni gelen açık havuzların işlenmesi üzerinde durulacaktır. 1. Geometri : Geometri seçiminde önceki operasyonda, Çoklu zincir seçim yöntemi ile sınırlar otomatik olarak seçilmişti. Bu örnekte de aynı yöntem uygulanabilir , daha sonra Kenarları açık seç işaretlenir . Fakat burada silindirik ada ve dikdörtgen kenarların seçimi yapılacak, dikdörtgen kenardaki açık kenar seçilmeyecektir. (Şekil-45) Dikdörtgen seçiminin ya pılmasının sonundaki onayla bir- Şekil–45 Açık havuz için kontur seçimi likte çıkan diyalog penceresinden Çizgiyi açık kontur olarak iş aretle seçeneği işaretlenir. Böylece Teknoloji bölümündeki, Açık havuzlar alanı aktif hale gelecektir. Takım 2. : Havuzun iç bölgesindeki köşe radüsleri R8mm olduğu için kanal açmada kullanılan Ø12mm’lik çakı (R6mm) tekrar kullanılabilir. 10
2.5 Eksen Frezeleme
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
3.
Seviyeler
4.
Teknoloji
: Kesici hareketlerini tanımlamak için Şekil -46 daki değerleri giriniz. : Havuzun işlenmesinde kesme yöntemlerini tanımlamak için Şekil -47 de gös-
terilen değerleri giriniz. İnce işleme için pay bırakılmayacaktır. Şekilde verilen pencerenin parametre tanımları önceki konuda anlatılmıştı. Bu uygulamada açık havuz parametrelerinin aktif olması için g eometri bölümünde havuz kenarları seçilirken “Kenarları açık seç” seçeneğini işaretlemeyi unutmayınız. Şekil–47 Havuz boşaltma penceresi metreleri
Teknoloji para-
Havuz frezeleme işlemi sonucundaki simülasyon görünüşü Şekil-48 de gösterilmiştir.
Şekil–48 Havuz simülasyonu
Şekil–22 Teknoloji bölümü parametreleri
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… ………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………
11
SolidWorks ile Tasarım & SolidCam ile Üretim
2.5 Ek sen Alıştırmalar:
Alıştırma -1
Alıştırma -2
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………
12
2.5 Eksen Frezeleme