CNC tezgahlarında yazı ve desenlerin 3 boyutlu karmaşık yüzeylere aktarılması
Transfering of fonts and patterns to complex 3D surfaces in CNC machine tools
Yazar: MELİH KUNCAN
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN METİN ERTUNÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
CNC (Computer Numerical Control) tezgâhlar, yüksek hassasiyet ve hızlı işlem
kabiliyetlerine sahip olup konvansiyonel tezgâhların optimize edilmesi sonucu ortaya
çıkan makineler olarak bilinir. Bu üstünlüklerinden dolayı, günümüzde çeşitli sanayi
imalat sektörlerinde geniş bir kullanım alanına sahiptirler.
Bu tez çalışması kapsamında, düz yüzeylerin yanı sıra eğrisel yüzeylere de işleme
yapabilen, lazer kesimli saçların kaynaklı konstrüksiyon işlemiyle birleştirilmesi
sonucu gövdenin kütlesi azaltılarak rijitlik oranı arttırılmış ve döner tablada döküm
imalat işlemlerinin uygulanması sonucunda makinedeki titreşim oranları minimize
edilen prototip bir CNC makine imal edilmiştir. Mevcut CNC makinelerden farklı
olarak, operatör tarafından kolaylıkla kullanılabilen ve özel olarak geliştirilen C#
tabanlı matematiksel dönüşüm algoritmasını kullanarak özgün NC takım yolu
oluşturma kabiliyetine sahip ve hassasiyet oranı yüksek olan yeni bir CNC makinenin
tasarımı yapılmış ve Turkuaz-Kesit Makine adlı firmaların da destekleriyle prototip
uygulaması gerçekleştirilmiştir.
Prototip makinenin çıktıları üzerinde yapılan kumpas ve komparatör ölçüm testleri
sonucunda işlemenin neredeyse hatasız bir şekilde gerçekleştiği gözlenmiştir. Yapılan
karşılaştırma ve değerlendirmelerde teorik sonuçlarla pratik sonuçların büyük oranda
örtüştüğü ve işlenen örnek bir parçanın Ra değerinin (yüzey pürüzlülüğü) 1,2 μm
civarında ve yüzey kalitesinin ise N7 serisine karşılık geldiği sonucuna varılmıştır.
Yerli ürün olarak ülkemizde ilk defa prototipi gerçekleştirilen ve üniversite-sanayi
işbirliği açısından büyük öneme sahip olan bu CNC tezgâhın başta lastik kalıbı işleme
sanayisinde olmak üzere ayakkabı taban kalıplarının işlenmesi, medikal sektöründeki
protez imalatı, havacılık, otomotiv, kuyumculuk sektörü vb. yerlerde yaygın olarak
kullanılması beklenmektedir. Ayrıca ürünün ithal muadilinin güncel değeri ortalama
1,7 Milyon TL (400000 Euro) civarında iken, ülkemizde ilk defa imal edilen ve özgün
yazılıma sahip olan bu ürünün yaklaşık piyasa değeri 2017 yılı itibari ile 1 Milyon
TL'dir.
Satış maliyeti, kullanım kolaylığı, işlevselliği, hızlı servis ağı ve yedek parça
maliyetleri gibi avantajları göz önüne alındığında yakın gelecekte başta ülkemizin
çeşitli sanayi sektörleri olmak üzere, dünya genelinde geniş bir kullanım alanına sahip
olabileceği ve ilerleyen zamanlarda ihracat açısından milli sermayeye önemli katkıları
olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
CNC (Computer Numerical Control) machines having high precision and fast
processing abilities are kind of conventional machines which are well optimized. Due
to their advantage, they now have a wide range of applications in various industrial
manufacturing sectors.
In the scope of this thesis, the prototype CNC machine which can process the curved
surfaces as well as the flat surfaces, was produced. It has mainly a rotary table, which
was produced by casting manufacturing process, and a body that is increased the
stiffness ratio by reducing the mass using the laser cut sheet. Unlike existing CNC
machines, a new CNC machine with the ability to create an innovative NC tool path
and a high precision ratio has been designed using a specially developed C # based
mathematical transformation algorithm that can be easily used by an operator. The
prototype machine was carried out with the support of both Turkuaz Company and
Kesit Makine Company.
As a result of the caliper and comparator measurement tests on the prototype machine's
outputs, it has been observed that the machining process can be performed almost
without error. In the comparison and the evaluations made, the theoretical results and
practical results overlap well. The machined sample examined that its surface
roughness (Ra value) is around 1,2 μm and its surface quality corresponds to the N7
series.
This CNC machine is prototyped for the first time in our country as a domestic product
and has a great importance in terms of university-industry cooperation. It can be
mainly used mold processing industry, for example, shoe sole molds and different
sectors such as medical, aerospace, automotive, jewelry and so on. Moreover, this
product, which is designed and produced domestically with its original software, is
approximately 1 million TL in 2017 while the current value of the product's import
counterpart is approximately 1,7 million TL (400000 Euro).
Considering the advantages such as the cost of sales, ease of use, functionality, fast
service network and spare part costs, it is expected that it will be widely used our
country firstly, and then, around the world in the near future. As a result of export of
this machine, it is projected that it will make a significant contribution of national
capital.