Koordinat Sistemi

Konu Anlatımı

CNC Koordinat Sistemi

Bir CNC programı, operatör ile makine arasında ortak dildir ve bu dilin alfabesi koordinat sistemidir. Programcı, takımın nereye gideceğini bilmeden komut yazamaz; makine de yazılan sayıyı hangi noktaya taşıyacağını bilmeden hareket edemez. Bu yüzden CNC öğreniminde ilk adım, eksenleri, yönleri ve sıfır noktalarını hatasız belirlemektir.

1. Eksenler ve Yön Kuralı

Hareketler dik koordinat sisteminde X, Y ve Z eksenleri üzerinde tanımlanır. Standart kural şudur: artı yön, takım ile tezgâhın sabit elemanı arasındaki mesafenin arttığı yöndür. Tornada Z ekseni mil (spindel) eksenidir ve artı değerler sıfırdan sağa doğru okunur; X ekseni çap yönünde olup artı değerler merkezden dışarıyı gösterir. Dik işleme merkezinde ise Z ekseni spindel ekseni olarak yukarı doğru artar, X sağa, Y ise operatöre doğru artar.

2. Mutlak (G90) ve Artımlı (G91) Programlama

Mutlak programlamada yazılan her koordinat iş parçası sıfır noktasına göredir; hangi noktadan gelindiğinin önemi yoktur. Artımlı programlamada ise değer bir önceki noktaya göre gidilecek farktır. Dik işleme merkezlerinde standart G90'dır; torna çevrimlerinde ise kaba alma payları artımlı verilir ve bu yüzden U ve W parametreleri ile tanışılır. Bir operatör G91 modundayken G90'a dönmezse sonraki bütün komutlar yanlış noktaya gider; bu, program şaşmasının en sık nedenidir.

3. Sıfır Noktaları ve G54-G59

Üç farklı sıfır noktası vardır. Makine sıfırı üretici tarafından belirlenen ve referans noktasına (home) gidildiğinde otomatik bulunan mutlak noktadır. İş parçası sıfırı ise programcının seçtiği, tüm ölçümlerin dayandığı noktadır. Aradaki fark, iş parçası ofseti ile telafi edilir ve bu ofsetler G54, G55, G56, G57, G58, G59 olmak üzere altı ayrı sistemde saklanır; aynı tablada altı farklı parçanın sıfırı ayrı ayrı tanımlanabilir. Ayrıca takım değişim pozisyonu ve ön dayama (dog point) konumu, takım uzunluklarının ölçüldüğü sabit referanslardır.

4. Takım Uzunluğu ve Yarıçap Ofsetleri

Aynı tutucuda farklı uzunlukta takımlar kullandığında kontrol ünitesi hepsini aynı noktadan sanmaması gerekir. G43 H__ komutu ile takım uzunluğu ofseti uygulanır, G49 ile iptal edilir. Yüzey işleme payında takım yarıçapının unutulması yüzey hatası yaratır; bu yüzden G41 (sol), G42 (sağ) ile yarıçap telafisi açılır, G40 ile kapatılır. Ofset tablosunda bir sıra kayarsa veya takım kırılıp da numara güncellenmezse çarpışma kaçınılmazdır; bu yüzden takım değişiminden sonra ofset numarası mutlaka teyit edilir.

5. Adım Adım: Nokta ve Yol Hesabı

1. İş parçası sıfırı ve ölçüm yönü belirlenir.
2. Hedef noktanın mutlak koordinatları yazılır, artı moddaysa farklar hesaplanır.
3. Çap ve boy ayrı ayrı kontrol edilir; tornada X daima çap olarak okunur.
4. İki nokta arası mesafe gerekirse koordinat farklarından Pitagor ile bulunur.
5. Takım uzunluğu ve yarıçap ofsetleri uygulanır, çarpışma payı doğrulanır.

L = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²) bağıntısı bir yolun gerçek uzunluğunu verir; bu değer, kesme süresi ve ilerleme hesabı için gereken veridir.

6. Sınav Odaklı Özet

Sınavlarda en çok G90 ile G91'in farkı, tornada artı X yönü, G54'ün neyi tanımladığı ve çap programlama kuralı sorulur. Bir koordinat sorusunda ilk yapılacak iş sıfır noktasını bulmak, ikincisi ise ölçüm yönünü (çap mı boy mu) doğrulamaktır.

Ne Öğreneceğiz

Mutlak ve artımlı programlamayı, eksen yönlerini, iş parçası sıfır noktasını ve G54-G59 sistemlerini örneklerle açıklar. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Dik koordinat sisteminde eksen ve yön kuralını torna ve freze açısından açıklar.
• Mutlak (G90) ile artımlı (G91) programlamayı karşılaştırır ve dönüşüm yapar.
• Makine sıfırı, iş parçası sıfırı ve G54-G59 iş parçası koordinat sistemlerini tanımlar.
• İki nokta arasındaki mesafeyi koordinat farklarından hesaplar.
• Takım uzunluğu ve yarıçap ofsetlerinin koordinat sistemine etkisini açıklar.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Artı eksen yönü, takım ile tezgâh sabit parçası arasındaki mesafenin arttığı yöndür; tornada artı X merkezden dışarıdır.
• Torna programında X daima çap değeridir; yarıçap yazılmak istenirse yarıya bölünür.
• G91 ile yazılan rota dönüş tamamlanğında başlangıç noktasına döner; artımlar toplamının sıfır olması gerekir.
• G54-G59, iş parçası sıfır noktalarını saklar; makine sıfırı ile iş sıfırı arasındaki fark ofset olarak girilir.
• Takım uzunluk ofseti uygulanmadan Z hareketi verilmez; aksi hâlde takım veya ayna çarpışır.
• Yarıçap telafisi yalnız kesme düzleminde (G17, G18 veya G19) açılır ve yol bitiminde G40 ile kapatılır.
• İş sıfırı genellikle parçanın ölçüsel olarak en önemli köşesi ya da aks kesişimine konur; ölçüler buradan okunur.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: İş parçası sıfırı orijinindedir. Parça üzerindeki (0, 0) noktasından (30, 40) noktasına kadar olan mesafeyi hesaplayınız.

1. Adım 1: Koordinat farkları alınır: Δx = 30 − 0 = 30, Δy = 40 − 0 = 40.
2. Adım 2: Farkların karesi yazılır: 30² = 900, 40² = 1600.
3. Adım 3: Toplanır: 900 + 1600 = 2500.
4. Adım 4: Karekök alınır: √2500 = 50 mm.

Sonuç/cevap: Cevap: İki nokta arasındaki mesafe 50 mm'dir.

Karşılaştırma Tablosu

Sık Yapılan Hatalar

G90 ile G91'i karıştırmak: G91 modda unutulan dönüş, sonraki bütün koordinatları şaşırtır; mod her blokta kontrol edilmelidir.

Tornada yarıçapı çap olarak programlamak: X ekseninde değer daima çaptır; X18 ile X36 arasında iki kat fark vardır.

Artı X yönünü merkeze doğru sanmak: Artı X, merkezden dışarıdır; yön ters bilinirse parça ölçüsü ters tarafa gider.

G43 ofseti olmadan Z ekseninde inmek: Takım uzunlukları hesaba katılmazsa takım veya ayna çarpışır, takır sesi duyulduğunda durdurma yetmez.

İş sıfırını rastgele seçmek: Sıfır, ölçülerin dayandığı noktadır; keyfi seçimde bütün ölçüler kayar ve toleranslar tutmaz.

Kendini Dene

Soru: Yönerge: G90 ile G91 arasında geçişli bir konum görevi çöz. Önce G90 modunda (10, 20) noktasından (40, −5) noktasına gidildiğini yaz; sonra G91'e geçilerek X +15 ve Y −25 artımı verildiğinde ulaşılan noktayı hesapla ve modun neden bir daha G90'a çevrilmesi gerektiğini açıkla.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: G90'ın iş parçası sıfırına göre okunduğunun yazılması 3 puan; ilk hareketin (40, −5) olarak doğrulanması 3 puan; artımlı hesabın 40 + 15 = 55 ve −5 − 25 = −30 ile (55, −30) bulunması 5 puan; modun sürmesi hâlinde oluşacak hatanın açıklanması 3 puan; düzen 1 puan. Toplam 15 puan. Model cevap: G90 ile (40, −5)'e gidilir; G91 ile sonraki artım X+15, Y−25 olduğundan nokta (55, −30) olur. G91 sürerse sonraki değer mutlak sanılır; G90 ile sıfıra dönülür.