CNC Diş Frezeleme Hesaplama, G Kodu ve Takım Yolu Rehberi
Diş frezeleme; iç veya dış dişin, dönen bir diş frezesiyle helisel interpolasyon kullanılarak işlenmesidir. İşlem sırasında takım XY düzleminde dairesel hareket ederken Z ekseninde aynı anda diş hatvesi kadar ilerler. Bu sayfada takım çapı seçimi, sağ–sol diş yönü, tırmanma–geleneksel frezeleme, radyal paso, dairesel ilerleme düzeltmesi, tolerans ayarı ve genel CNC program mantığı birlikte anlatılır.
Marka bağımsız yaklaşım: Buradaki bilgiler belirli bir kesici takım markasını veya ürün kodunu öne çıkarmaz. Büyük kesici takım üreticilerinin ortak uygulama prensipleri, genel vida dişi geometrisi ve CNC programlama mantığı Mentor CNC için özgün şekilde birleştirilmiştir.
Bu sayfa bir CNC operatörüne ne kazandırır?
Diş frezelemede yalnız diş çapını ve hatveyi bilmek yeterli değildir. Takım çapının deliğe oranı, takımın tek veya çok sıralı oluşu, helisin yönü, Z ekseninin yukarı mı aşağı mı hareket edeceği ve CNC programına yazılacak ilerlemenin nasıl düzeltileceği birlikte düşünülmelidir. Yanlış seçim; diş çapının hatalı çıkmasına, girişte iz oluşmasına, takım kırılmasına veya gereksiz uzun çevrim süresine yol açabilir.
Diş frezeleme nasıl çalışır?
Diş frezesi, deliğin veya milin çevresinde helisel bir yol izler. Bir tam 360° turdaki Z hareketi, tek ağızlı standart dişte hatveye; çok ağızlı dişte ise ilerlemeye (lead = hatve × ağız sayısı) eşittir.
- Yaklaşma: Takım güvenli bölgeden kesme çapına teğetsel olarak girer.
- Diş işleme: G02 veya G03 dairesel hareketiyle birlikte Z ekseni eş zamanlı ilerler.
- Çıkış: Takım işlenmiş yüzeyi çizmeden teğetsel veya kontrollü bir yolla kesmeden çıkar.
Ayarlanabilir diş ölçüsü
Aynı hatve ve profil için, takım çapından büyük farklı diş çapları işlenebilir. Son ölçü takım yolu yarıçapı veya ofsetle ayarlanabilir.
Daha kontrollü yük
Büyük çaplı dişlerde kılavuzun tüm çevresi aynı anda yük almaz. Radyal paso kullanılarak takım yükü azaltılabilir.
Kırılma riski yönetimi
Takım kırılsa bile çoğu durumda parça içinden çıkarılması kılavuza göre daha kolaydır. Kör delikte dip talaş sıkışması da daha kontrollüdür.
Diş frezesi takım–diş konfigürasyonları
Tek sıralı / tek profilli takım
Takım, diş boyu boyunca çok sayıda helisel tur yapar. Takım yükü düşüktür ve uzun dişlerde esnektir; ancak çevrim süresi en uzundur.
Çok sıralı – takım boyu dişten uzun
Kesici profil boyu tüm dişi kapsıyorsa tek bir 360° helisel turla işlem tamamlanabilir. En kısa çevrim süresini verir; fakat kesme yükü daha yüksektir.
Çok sıralı – takım boyu dişten kısa
Uzun diş, birden fazla eksenel bölüme ayrılır. Program ve hizalama daha karmaşıktır; bölümler arasında iz veya küçük profil uyumsuzluğu oluşmaması için takım referansı dikkatle ayarlanmalıdır.
Tırmanma mı, geleneksel frezeleme mi?
Tırmanma frezeleme – genel ilk tercih
Talaş kalınlığı kesici kenar girişinde yüksek başlayıp çıkışta azalır. Isının daha büyük bölümü talaşla uzaklaşır; takım aşınması ve yeniden talaş kesme eğilimi azalır. Rijit ve boşluksuz CNC tezgâhlarda diş frezelemenin genel ilk tercihidir.
- Daha iyi yüzey kalitesi
- Daha uzun takım ömrü
- Daha düşük sürtünme
- Talaşın kesim bölgesinden uzaklaşması
Geleneksel frezeleme – özel durumlar
Talaş kalınlığı sıfıra yakın başlayıp çıkışa doğru büyür. Sürtünme ve ısı artabilir. Buna rağmen boşluk telafisi zayıf eski tezgâhlarda, bazı dökme demir kabuklarında veya sert yüzeyli parçalarda tercih edilebilir.
- Boşluklu mekanik sistemlerde kuvvet yönü avantajı
- Döküm kabuğunun altından kesmeye başlama
- Sert yüzey altında kesici kenarı koruma ihtimali
Sağ–sol diş, iç–dış diş ve G02/G03 yönü
Aşağıdaki tablo M03 saat yönünde spindle dönüşü ve XY düzleminde G17 kabul edilerek hazırlanmıştır. Aynı diş geometrisi iki zıt helis yönüyle üretilebilir; tırmanma veya geleneksel seçimi, G02/G03 ile Z yönünü birlikte değiştirir.
| Diş türü | Diş yönü | Frezeleme | Helis komutu | Z hareketi | Başlangıç |
|---|---|---|---|---|---|
| İç diş | Sağ | Tırmanma | G03 | Yukarı | Dişin altından |
| İç diş | Sağ | Geleneksel | G02 | Aşağı | Dişin üstünden |
| İç diş | Sol | Tırmanma | G02 | Yukarı | Dişin altından |
| İç diş | Sol | Geleneksel | G03 | Aşağı | Dişin üstünden |
| Dış diş | Sağ | Tırmanma | G02 | Aşağı | Dişin üstünden |
| Dış diş | Sağ | Geleneksel | G03 | Yukarı | Dişin altından |
| Dış diş | Sol | Tırmanma | G03 | Aşağı | Dişin üstünden |
| Dış diş | Sol | Geleneksel | G02 | Yukarı | Dişin altından |
Takım malzemeye neden teğetsel girmeli?
Takım kesme çapına düz ve radyal bir hareketle girerse bütün yük kısa sürede kesici kenara binebilir ve giriş noktasında iz oluşabilir. Teğetsel yaklaşma, yükü kademeli artırır ve yüzeydeki başlangıç izini azaltır.
- Merkezden veya güvenli dış noktadan hızlı hareketle yaklaşın.
- Kesme çapına yaklaşırken güvenli mesafede hızlı hareketi bırakın.
- Yavaş bir yay hareketiyle takım yoluna teğetsel girin.
- Yaklaşma ilerlemesini genellikle diş işleme ilerlemesinin yaklaşık %50’siyle başlatın.
- Çıkışta da teğetsel yay kullanın; çıkış ilerlemesi girişten daha yüksek olabilir.
Diş frezesi çapı ve radyal paso sayısı
İç dişte takım çapı
- Genel başlangıç oranı, takım çapının diş çapının yaklaşık %50–70’i olmasıdır.
- Daha küçük takım, profil hatasını ve talaş sıkışmasını azaltabilir; fakat rijitlik düşer.
- Takım çapı, ön deliğin yaklaşık %85’inden büyük olmamalıdır.
Dış dişte takım çapı
- Genel başlangıç oranı, takım çapının diş çapının yaklaşık %70–100’ü olmasıdır.
- Büyük takım rijitlik ve üretkenlik sağlayabilir; fakat profil sapması ve çarpışma alanı artar.
- Omuz, bağlama ve komşu yüzey boşlukları ayrıca kontrol edilmelidir.
Radyal paso için pratik başlangıç tablosu
| Hatve | Yaklaşık TPI | Çelik / paslanmaz başlangıç pasosu | Alüminyum / pirinç | Titanyum / nikel alaşımı |
|---|---|---|---|---|
| 1,75 mm’ye kadar | 14,5 TPI üzeri | 1 paso | 1 paso | 2 paso |
| 1,75–2,50 mm | 10–14,5 TPI | 2 paso | 1 paso | 3 paso |
| 2,50–6,00 mm | 4–10 TPI | 3 paso | 1 paso | 4 paso |
| 6,00 mm üzeri | 4 TPI altı | 4 paso | 1–2 paso | 5 paso |
Paso sayısı; malzeme, profil derinliği, takım çıkıntısı, ağız sayısı, tezgâh rijitliği ve hedef yüzey kalitesine göre değiştirilmelidir. Tablo yalnız başlangıç önerisidir.
Dairesel harekette program ilerlemesi neden düzeltilir?
Kesici kenarın izlediği gerçek çap ile takım merkezinin izlediği çap aynı değildir. Doğrusal ilerleme değeri doğrudan G02/G03 satırına yazılırsa kesici kenardaki gerçek diş başına ilerleme hedeflenenden farklı olur. Bu nedenle önce doğrusal ilerleme hesaplanır, sonra iç veya dış dişe göre merkez yolu ilerlemesine dönüştürülür.
Doğrusal freze ilerlemesi
fz: diş başına ilerleme, z: kesici ağız sayısı, n: spindle devridir.
Spindle devri
Vc: kesme hızı, Dc: diş frezesi çapıdır.
İç diş program ilerlemesi
Takım merkez yolu daha küçük çapta olduğu için program ilerlemesi doğrusal ilerlemeden düşüktür.
Dış diş program ilerlemesi
Takım merkezi, kesici kenarın işlediği çaptan daha büyük bir yörüngede dolaşır.
Diş toleransı ve program çapı ayarı
Nominal büyük ve küçük çaplar, dişin temel profilini tanımlar. Gerçekte iç dişte boşluk bırakmak için işlenen büyük çap bir miktar büyütülür; dış dişte işlenen küçük çap bir miktar küçültülür. En doğru ayar, istenen tolerans sınıfının hatve çapı sınırlarından yapılır.
ΔPD = | PD0 − Orta hatve çapı |
İç diş
Programda işlenecek büyük çap için başlangıç yaklaşımı:
Dış diş
Programda işlenecek küçük çap için başlangıç yaklaşımı:
Diş frezelemede sık karşılaşılan sorunlar
Diş küçük veya sıkı çıkıyor
Takım aşınması, yanlış program çapı veya yetersiz çap ofseti olabilir. İç dişte takım merkez yolu kontrollü biçimde büyütülür.
Giriş izi oluşuyor
Radyal düz giriş, yüksek yaklaşma ilerlemesi veya kısa yaklaşma yayı olabilir. Teğetsel yay ve daha düşük giriş ilerlemesi kullanın.
Takım titreşiyor
Takım çapı küçük ve çıkıntı uzun olabilir. Paso sayısını artırın, çıkıntıyı kısaltın ve mümkünse daha rijit takım seçin.
Profil hatası oluşuyor
Takım çapı diş çapına göre fazla büyük olabilir. Daha küçük çaplı takım profil doğruluğunu iyileştirebilir.
Yüzey bozuk çıkıyor
Geleneksel frezeleme, yeniden talaş kesme, yanlış ilerleme düzeltmesi veya yetersiz soğutma kontrol edilmelidir.
Bölümlü takım izi kalıyor
Çok sıralı kısa takımda eksenel kaydırma, etkili kesici boy ve bir sonraki bölüm başlangıcı birbiriyle uyumlu olmayabilir.
CNC diş frezeleme hesaplama ve genel G kodu aracı
Aşağıdaki araç; takım çapı kontrolü, devir, doğrusal ilerleme, dairesel program ilerlemesi, takım merkez yolu, radyal paso, helis yönü, yaklaşık süre ve genel Fanuc tipi program şablonu oluşturur.
Gelişmiş program ayarları
Takım yolu simülasyonu
Genel CNC program şablonu
Bu program eğitim ve ön hazırlık amaçlı genel bir şablondur. Takım boy telafisi, iş parçası sıfırı, Z işaret yönü, takım çağırma, kesme sıvısı, tam daire kabulü, G02/G03 davranışı ve makine kinematiği kontrol ünitesine göre değişebilir. Gerçek tezgahta kullanmadan önce programı grafik ekranında, havada, tek blokta ve düşük ilerlemede doğrulayın.
