Bu yazımızı CNC Router seçerken nelere dikkat etmeliyiz ve hangi tasarım bana daha uygun olur sorularının yanıtı için hazırladık.
CNC Router Tasarım Modelleri
Hobi olarak CNC Router yapmak gibi bir hedefiniz varsa, başlangıç olarak ilk karar vermeniz gereken yataklama çeşidinin ne olacağıdır. Temel olarak 2 tasarım türü karşımıza çıkıyor. Bunlar;
- Sabit Köprü, hareketli tabla
- Gezer Köprü, sabit tabladır.
Sabit Köprülü Tasarım
Hobi CNC Router yapanların çok fazla tercih etmediği bir tasarım olmasına karşın sabit köprülü tasarımın da bazı üstün yanları bulunmaktadır. Bu tasarım genel olarak PCB veya gravür makineleri gibi küçük CNC‘lerin yapımında kullanılır. Bu boyutlarda bir makine için yatak tasarımı çok iyi çalışıyor.
Bu tasarımın en önemli avantajı yük altında esnemeyecek, sağlam bir yataklamanın çok daha kolay yapılabilir olmasıdır. Sabitlenmiş tasarım sayesinde köprü ağırlığının ve boyutunun bir önemi kalmayacaktır. Böylece köprü üzerindeki yataklamalar çok daha rahat seçilebilir; belirli boyutlara indirgeme mecburiyeti kalmaz. Gezer köprülü yapılarda ise ağırlık, lineer rulman veya kızaklar üzerinde taşınacağı için köprü ağırlığı ve boyutu çok önemli olmaktadır. Köprünün sabitlenmiş olması ise hem rijitlik hem de daha hassas parça işleme olanağı sağlamaktadır. Ayrıca daha büyük motor seçimleri ve çoklu eksenlerin yapımına izin vermektedir.
Bu tasarımın dezavantajı, x-ekseninin uzunluğu arttıkça hareketli tablanın etkisinin daha az hale gelmesidir. Tabla ağırlığı ve taşıdığı yükün artması ile daha büyük yatak seçimi ve pahalı elemanlara ihtiyaç oluşacaktır.
Sabit köprülü hobi CNC‘lerin x yönündeki hareketi genellikle 30 ile 90 cm arasında olmaktadır. Y ve z-eksenlerinin hareket mesafesi x-eksenine göre daha azdır. Sabit köprülü konstrüksiyon daha rijit yapılı ve hafif olması sebebiyle yataklardaki radyal ve eksenel yükler daha az olacaktır. Bu sayede daha ucuz ve küçük boyutlu yataklama elemanları (lineer rulmanlı yataklar veya mil yatakları) ile taşıyıcı unsurlar (kızak, mil veya ray destekleri) tercih edilebilinir.
Gezer köprü tasarımlarında bilyalı vidalar kullanılırken, sabit köprülü yapı için daha ucuz olan aktarma vidalarını kullanabiliriz. Aradaki farkın kıyaslandığı bu makaleyi okumanızı tavsiye ederim. Ayrıca 3B yazıcılar için çok sık karşılaşılan diğer bir alternatif olan triger kayış-kasnak sistemlerini de hatırlatmak isterim. Konstrüktif açıdan çok yakın olmalarına karşın freze veya matkabın talaş kaldırma sırasında alt tablaya uygulayacağı itme kuvveti, taşıma sistemlerine fazladan yük bindirmiş olacağından çoğu zaman kayış-kasnak sistemleri tercih edilememektedir.
Sonuç olarak,
- Küçük boyutlu bir makine yapmak istiyorsanız sabit köprülü tasarım tam size göre olacaktır.
- Daha kompakt ve yapımı diğerlerine göre çok daha basittir.
- İskelet yapısı rijittir; esneme çok az
- Genel olarak boyuta kısıtlama getirilmeli
- Maliyeti nispeten daha düşük olmaktadır
Gezer Köprü Tasarımı
Gezer köprü tasarımı, hobi CNC’lerin %95‘ini oluşturmaktadır. Tüm x-ekseni boyunca hareket edebilen köprü tasarımı sayesinde, makine boyutunun çok daha büyük yapılabilmesine olanak sağlamaktadır. Ancak boyutun artması ve ağırlığın fazla olması sebebiyle rijit köprü yapımı da zorlaşacaktır.
Gezer köprülü tasarımlarda eksenel kuvvetlerin çok daha fazla olması sebebiyle aşınma miktarı en az olan ve yer yönlü kuvveti taşıyan bilyalı vidalar tercih edilir. Sürtünme kayıplarının az olması sebebiyle daha düşük güç gereksinimi olan motorlar tercih edilebilmesi bir avantaj sağlar. Bilyalı vida somunları ve yatakları özel olduğu için diğer vidalı sistemlere göre 10 kat daha pahalı olabilmektedirler. Özellikle mil çapının artması, fiyatının da aşırı yükselmesine neden oluyor; böylece daha ucuz motor seçme avantajımızın bir anlamı kalmamış oluyor.
Sonuç olarak;
- Büyük boyutlu bir makine yapmak istiyorsanız tercih edeceğiniz yapıdır,
- İskeletin rijit şekilde yapılabilmesi nispeten daha zordur,
- Boyutta bir sınırlama yoktur. İmkanların verdiği ölçüde büyük yapılabilir,
- Maliyeti çok yüksek olmaktadır.
Bir sonraki konumuz olan CNC Roter Y Eksen Köprü Hesabı ile daha ayrıntılı olarak ele alacağız. Daha sonraki makalemiz ise Z Eksen hesabını olacaktır.