Bu yazımızda makine ve makine tasarımı hakkında genel tanımlamalara yer vereceğiz. Tanımları genel olarak yapmamızın amacı makinelerin çok çeşitte ve çok spesifik özelliklerde olabilmesidir. Örneğin dolum makinesi dediğimiz zaman karşımızı likid dolum, partikül dolum, gaz dolum

Makine:

Öncelikle makine tanımını yapacak olursak. Makine, genel anlamı ile var olan bir enerji çeşidini başka bir enerji formuna dönüştürmek için çeşitli makine elemanlarından oluşan düzenek veya düzenekler bütününe verilen addır. Aynı zamanda makineler var olan bir güçten yararlanarak başka bir işi yapmak için yine çeşitli makine elemanları ile oluşturulan sistem bütünüdür.

Bu tanımı daha iyi kavrayabilmek için öncelikle başlıca makine elemanlarının bilinmesi gerekmektedir. Bu makine elemanlarına örnekler verecek olursak; dişliler, yataklar, zincirler, kayışlar ve kasnaklar, cıvatalar ve somunlar, yaylar vb. elemanlardır.

Makine Elemanları:

Makine elemanları denilince makinenin kısımlarının birleştirilmisi, sabitlenmesi ya da makinenin kısımlarını oluşturan sabit veya hareketli parçalardır. Başlıca bilinen makine elemanlarını tanımlayacak olursak;

Dişli: Üzerinde belirli standartlara göre çıkıntıları-girintileri olan metal veya plastik malzemeden imal edilebilen, makinede hareketi aktaran bir elemandır.

Yatak: Birbirleri ile temas eden veya bağlı olarak hareket eden parçaların genellikle sürtünmeyi azaltmak ya da iki ayrı parçayı sabitlemek için kullanılan makine elemanıdır.

Zincir: Hareket ve hareket iletmek, parçaları birbirine bağlamak, yük taşımak için kullanılan bir çok parçadan oluşan makine elemanıdır.

Kayış ve Kasnak: Kayış ve kasnak birlikte kullanılan makine elemanlarıdır. Bu sistemler bir milden diğer bir mile güç ve hareket aktarmak için kullanılan makine elemanlarıdır. Bu sistemler iki mil üzerine montajlanmış kasnaklar ile bunlar üzerine sarılan elastik bir malzemeden üretilmiş olan yani kayıştan meydana gelirler.

Civata ve Somun: İki ayrı parçayı birbirine bağlamak için kullanılan makine elemanlarıdır. Civata bir mil üzerine belirli hatvede (adımda) yivler açılarak üretilmiş baş kısmı altı köşe, allen anahtar yuvalı, yıldız / düz başlı formlarda bulunan makine elemanıdır. Somun ise genellikle civatalar ile birlikte kullanılan altı köşe şeklinde ortasında delik açılmış ve deliğin içinde belirli bir hatvede (adımda) yiv açılmış makine elemanıdır.

Yay: Uygulanan bir kuvvetin etkisi ile elastik olarak şekil değiştirebilen mühendislik malzemesinden imal edilen ve uygulanan kuvveti enerji olarak depolayabilen, uygulanan kuvvet kaldığı zamanda eski şeklini alabilen bir makine elemanıdır.

Makine Tasarımı:

Öncelikle tasarımını yapacağımız makineyi kendi işimizde mi kullanacağız yoksa makine üretimini gerçekleştirip piyasaya arz mı edeceğiz? Bu soru kendi içinde bize makinenin spesifik detaylarını verecektir.

Makine tasarımında temel nokta, makineden yapmasını istediğimiz işin kesin ve net bir şekilde tanımlanması gerekmektedir. Bunun neticesinde makinenin amacına ve çalışma ortamlarına uygun üretim materyallerin seçilmesi. Örneğin yüksek sıcaklık, basınç ya da nemli ortamda çalışması, üretim amaçlı ise üretim kapasitesinin belirlenip malzeme ve eleman seçimleri gerçekleştirilmelidir. Bu gereksinimler karşısında. Ayrıca tasarımın gerçekleştirilebilir olmasıda çok önemlidir.

Esasında makinenin tasarımına başlamadan piyasa araştırmasının yapılması gerekmektedir. Bu durumda sorulacak sorular şunlar:

Piyasada aynı işi ya da benzer iş yapan makine var mı?

Var ise şu sorular devreye girer:

• İhtiyacımızı karşılıyor mu?
• Bize maliyeti ne olacak?
• Temin edilme süresi nedir?

Piyasada böyle bir makine yoksa tasarımın hayata geçirilebilir olması için sorulması gereken sorular;

• Malzeme kolay temin edilebiliyor mu?
• İmalat yöntemleri makine parkurumuza uygun mu?
• İmalat ve montaj zamanı bizim için uygun mu?
• Montaj sırasında kullanılacak ekipmanlar elimizde var mı?
• Bunların neticesinde maliyet açısında bütçe planına uygun mu?

Tüm bu sorular kesin bir şekilde yanıtlanıp değerlendirmeya alınmalı ve her biri tek tek kendi çapında incelenmelidir.

Elde edilen değerlendirme neticesi olumlu olduğu sürece makine tasarımına başlanabilir demektir.

Tasarım gerçekleştirme aşaması genellikle 3d programlar aracılığı ile yapılmaktadır. Elbette 3 boyut çoğu zaman tek başına yeterli olmaz. Talaşlı imalat ve montaj aşamalarının kontrollü olarak gerçekleştirilmesi, son aşamada kalite kontrolünün yapılabilmesi için 2 boyutlu ölçülendirilmiş teknik resimler oluşturulmalıdır.

MAKİNE TEKNİK RESMİ ve NORMLAR

İnsanların ihtiyaçlarını, düşünce ve tasarımlarını, çizgilerle, şekillerle, birden fazla uluslararası kurallar yardımı ile anlatma sanatına genel anlamıyla teknik resim denmektedir. Makine üretebilmek için en genel tekniklerden biri teknik resimdir. Makine üretimine hakim olmak sadece çizim kurallarını öğrenmekle yeterli olmayacaktır. Makine konstrüktörlerinin, Ar-Ge yapan teknik elemanların; bilgili ve tecrübeli olması gerekmektedir. Üretilmek istenen makinenin önce tasarımının yapılmalıdır.

Tasarım tam anlamıyla bir ekip işidir. Ar-Ge elemanları, imalat bilgisine sahip teknisyenlerin fikirleri ve görüşlerini almalıdır. İmalat kararı alınan makinenin öncelikle montaj resmi çizilip tasarımcıların görüşüne açılmalıdır. Ortak bir fikirde karar kılındığında görev paylaşımı yapılıp detaylara geçilmelidir.

Özellikle parça teknik çizimleri yapılırken, hassasiyete göre dağılım yapmak yararlı olacaktır. Montaj resminde ölçülendirme yapılmalı ve bu ölçüler parça resim çizimleri hazırlanırken temel olarak alınmalıdır. Montaj resmi hazırlanırken her bir parça numaralandırılmalıdır. Montaj resmindeki numaralandırma tamamlandığında elde edilen liste makinenin parça listesidir. Bu durum neticesinde yedek parça listesi de tanzim edilir.

Montaj resmi hazırlanıp parça listesi elde edildikten sonra, makineyi oluşturan her bir parçanın kendi özelliklerini belirten parça teknik resim çizimleri hazırlanmaya başlanır. Parça teknik resimleri hazırlanırken en önemli nokta makinedeki görevi göz önünde bulundurularak toleranslar dâhilinde ve toleransları belirtilerek hazırlanmalıdır. Toleranslar belirlenir ve teknik resme işlenirken uluslararası standartlar, normlar dikkate alınmalıdır (TS, ISO, EN, DIN).

Makine teknik resminin diğer resimlerden farklılık gösteren durumları vardır. Temel kurallar ülkemizin üye olduğu kuruluşlardan Türk Standartları Enstitüsü (TSE)’ye gelir ve bu kuralların genel tasarılarını Teknik kurulca incelemeye alır, bu kurallarda kabul edilen tasarılar, Türk standardı olarak (TS) ilgili bakanlıkların onayına sunulur. Bakanlık onayından sonra resmi gazetede yayınlanarak kabul edilmiş olur.

Her milletin dilini bilmek, anlamanın imkânı yoktur. Fakat ISO üyesi 146 ülkenin tasarımcı ve teknik ressamlarının düşüncelerini anlamamıza yardımcı olur.

Makine montaj ve parça resimleri dünyanın kabul ettiği standartlar çerçevesinde hazırlandığı takdirde bu standartları bilen talaşlı imalatı ya da montajını gerçekleştiren personeller sayesinde imal edilebilir. Bu durum neticesinde ortaya çıkan genel gerçek tam olarak; aynı dili konuşmasalar, aynı coğrafyada bulunmasalar bile talaşlı imalat ya da montaj yapan personel gerekli bilgiye sahip ise standartlar çerçevesinde hazırlanan makine ve parça teknik resimlerini okuyarak üretim yapabilirler.

Teknik Resim makine üretimin kalbidir.

Standartlar:

Dünyada ilk standardı Sultan II. Beyazıt (1447-1520) hazırlatmıştır. Standardın önemini idrak edip gerekli çalışmaları yapmıştır ve üç kıtada yıllarca uygulanmıştır. Avrupa ülkeleri bu girişimin önemini anlamışlar ve kendi standartlarını oluşturmuşlardır.

DIN: Almanya da 1917 yılında kurulan DIN Alman Standartlar Enstitüsü (Almanca: Deutsches Institut für Normung e. V.), Federal Almanya Cumhuriyeti'nin resmî standart enstitüsü olup merkezi başkent Berlindedir. Makine sanayi alanında Avrupa'da temel oluşturmaktadır. Türkiye Teknik resim kurallarını çoğu zaman ISO ile beraber bu enstitüden almıştır.

ISO: Uluslararası bir standart kuruluşudur. "International Organization for Standardization" İngilizce açılımı kısaltılınca "IOS", Fransızca da Organisation internationale de normalisation kısaltılırsa "OIN" olmasından dolayı yunanca "eşit" anlamına gelen "isos" tan türetilerek şu an kullanılan "ISO" olarak adlandırılmıştır. ISO kuruluşu 1946 yıllarına dayanmaktadır. Normların büyün dünya ülkelerine yayılma ve gelişmesini, ortak dil olmasını sağlamıştır. Dünya üzerinde 146 ülke ISO üyesidir. Türk Standartları genel olarak Teknik Resim ve birçok standardını bu kuruluşa göre hazırlar.

EN: Avrupa birliğinin kurulması ile birlikte üye ülkelerin normları harmanlanarak yeni bir Avrupa normu oluşturuldu (Europe Norm). Bu oluşumda yine DIN standartları ağırlıklı olmuştur. Dolayısıyla bir çok standart sembolleri (DIN-EN) olarak gösterilmiştir. Ulurlar arası ISO ya üye olan Avrupa ülkeleri EN standartlarını değiştirmeden kendi ulusal normu içine almayı kabul etti. Bundan dolayı içeriği aynı lakin şekil olarak yeni bir norm sembolü (DIN-EN) oluştu.