Mikro Delik Delme Tezgahı Z Ekseninin Bilgisayarla Kontrolü

Öz

Bu çalışmada bir masaüstü matkap tezgahı kullanılarak, mikron çaplarda ve hassasiyette delik delebilmek için ilerleme ekseninin otomatik kontrolü amaçlanmıştır. Yapılan kontrol matkabın tek eksendeki ilerleme hızı, delme derinliği ve çıkış hızı parametrelerini kullanarak Visual Studio C# ara yüz programı ile gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda mikroişlemcili kontrol kartı sayesinde, matkabın step motoru yönetilmekte ve bilgisayarla haberleşme sağlanabilmektedir. EEPROM hafıza kullanmak suretiyle çalışma parametreleri hafızaya kaydedilmiş bilgisayara gerek olmadan çalışma imkanı oluşturulmuştur. Tezgahın tüm bileşenlerinin kontrolü için PIC18F2550 mikroişlemcili kontrol kartı kullanılmıştır. bu sayede hem step motor sürmesi hem de bilgisayar ile haberleşme sağlanmıştır. Tasarlanan kontrol devresi ile 3.6 derece hassasiyet ile delme işlemi gerçekleştirilebilmektedir. Oluşturulan sistemle mikron çaptaki (0.18-0.25µ) matkap uçlarının farklı hızlarda ve boylarda gerçekleştirilen delme işlemleri sonucunda tezgâhın istenilen kalite karakteristiklerine göre ideal delme işlemi gerçekleştirilebildiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Delme
• Mikro Delik delme
• Eksen Kontrolü

Computer Control of Z-Axis Movement in Micro Drilling Machine

Abstract

In this study, the automatic control of the feed axis is aimed to drill holes in micron diameters and precision by using a desktop drill. The control was carried out with the Visual Studio C # interface program using the feed rate, drilling depth and exit speed parameters of the drill in one axis. At the same time, the microprocessor control card enables the stepper motor of the drill to be managed and communicates with the computer. Using EEPROM memory, it is possible to work without the need of a computer whose operating parameters are stored in memory. PIC18F2550 microprocessor control board is used to control all components of the machine. In this way, both stepper motor drive and communication with computer are provided. With the designed control circuit, drilling can be performed with 3,6 degree precision. As a result of the drilling process carried out at different speeds and lengths of micron diameter (0.18-0.25µ) drill bits with the system created, it was seen that ideal drilling process could be performed according to the desired quality characteristics of the machine.

Keywords

• Drill
• Micro Drilling
• Axis Control

References

1. Abu Qudeiri, J. E., Saleh, A., Ziout, A., Mourad, A. H. I., Abidi, M. H., & Elkaseer, A. (2019). Advanced electric discharge machining of stainless steels: Assessment of the state of the art, gaps and future prospect. Materials, 12(6), 907.
2. Li, G., Natsu, W. ve Yu, Z. (2019). EDM ile mikro delik delmede kabarcık davranışının kantitatif tahmini üzerine çalışma. Uluslararası Takım Tezgahları ve İmalatı Dergisi , 146 , 103437.
3. Oliaei, SNB, Jahan, MP ve Perveen, A. (2019). Mikro-EDM Delme. İçinde mikro-elektro-aşındırma Süreçleri (s. 1-21). Springer, Singapur.
4. Dongre, GG, Rajurkar, A., Gondil, R. ve Philip, J. (2019). Ultra kısa darbeli lazer kullanılarak süper alaşımların yüksek oranda mikro-delinmesi. Uluslararası Hassas Teknoloji Dergisi , 8 (2-4), 124-141.
5. Aslantaş, K., & Kaynak, Y. (2019). Şekil hafızalı NiTi alaşımının mikro frezelenmesi ve kritik talaş kalınlığının belirlenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(3).
6. Aslantaş, K., & Kaynak, Y. (2019). Micro milling of NiTi shape memory alloy and determination of critical chip thickness. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34(3), 1201-1211.
7. ÖZEK, C., & BAK, M. Sürtünmeli Delme İşleminde Elde Edilen Kovanın ve Pulun Oluşmasına Etki Eden Parametrelerin Araştırılması Investigation of parameters affecting the formation of the bushing and bushing wall obtained in the friction drilling process.
8. Dornfeld, D., Min, S., Takeuchi, Y., Recent advances in mechanical micromachining, Annals of the CIRP, Vol. 55, 745-768, 2006.

9. Chyan, H. C., Ehmann, K. F., Development of curved helical micro-drill point technology for micro-hole drilling , Mechatronics, Vol. 8, 337-358 , 1998.
10. Öztürk O, Özdemir A., “X,Y,Z boyutlarinda hareket edebilen bilgisayar kontrollu sistem”, SAU Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 7 .Cilt l. Sayı (Mart 2003).
11. Demir M, Kuncan M, Ertunç H,M., “3 Eksenli Mini Cnc Freze Tezgâhı Tasarımı Ve İmalatı” , Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, 26-28 Eylül 2013, Malatya.
12. Yücel E, Çiçek A., “İmalat Alanında Yaygın Olarak Kullanılan Mikro İşleme Teknikleri” , SAÜ. Fen Bilimleri Dergisi, 15. Cilt, 1. Sayı, s.46-59, 2011.
13. Lin, C., Kang, S.K., Ehmann, K. F., Helical micro-drill point design and grinding, Journal of Engineering for Industry, Vol. 117, 277-287, 1995.
14. Zhaojun, Y., Wei, L., Yanhong, C., Lijiang, W., Study for increasing micro-drill reliability by vibrating drilling, Reliability Engineering & System Safety, Vol. 61, 229-233, 1998
15. Kagaya, K., Oishi, Y., Yada, K., Micro-electrodischarge machining using water as a working fluid-I: micro-hole drilling, Precision Engineering, Vol. 8, 157-162, 1986.
16. Dong-Woo Kim, Myeong-Woo Cho, Tae-Il Se,o Eung-Sug Lee., “Application of Design of Experiment Method for Thrust Force Minimization in Step-feed Micro Drilling”, ISSN 1424-8220, Sensors 2008, 8, 211-221.
17. Liow J.L., Mechanical micromachining: a sustainable micro-device manufacturing approach?, Journal of Cleaner Production, Vol. 17, 662–667, 2009.
18. Temiz İ., Taşkın S., Kanat Y., “Çok Eksenli Hareket Kontrolünün Bir Manipülator Kolu Üzerinde Tasarımı Ve Uygulaması” e-Journal of New World Sciences Academy, ISSN:1306-3111, Volume: 6, Number: 1, Article Number: 1A0168, January 2011.