Tahir ERDEN ESOGU
 
  Ana Sayfa
  Talaşlı İmalat Yöntemleri
  Talaşsız İmalat Yöntemleri
  CNC Tezgahları Hakkında
  İş Etüdü Ödevi
  İş Etüdü
  Videolar
  İmalat Mühendisliği Ödevi
  İstatistik Ödevi
  İletişim
  Ziyaretşi defteri
CNC Tezgahları Hakkında



        

 

Malzemelere talaş kaldırma yolu ile şekil veren Takım Tezgahları, buhar enerjisinin bulunmasından sonra güçlenmiş, elektrik enerjisinin kullanımıyla kapasitesi artmış, elektronik sahasındaki ilerlemeler sayesinde daha kullanışlı hale gelmiş ve son onbeş yılda bilgisayarlarda ve yazılımda elde edilen gelişmeler sonunda, daha önceki tezgah nesillerinden tamamiyle farklı ve değişik bir hüviyet kazanmıştır.
 Henüz yirmi yıl önce üniversal tornalar, kam tornaları , rovelver tornalar, kopya tezgahları ve freze tezgahları birbirinden tamamiyle farklı tezgahlardı. Bugün aynı tezgahın bu beş fonksiyonu birden yerine getirdiğini görmek mümkündür.
 Bazı geometrik cisimlerin işlenmesi için özel mekanizmalar ve özel metodlar kullanılması zorunlu idi. (Küre torna aparatları, parabolik yüzey tornalanması, çok ağızlı vidaların imali gibi) Bugün bunlara gerek kalmamıştır.
 Gerek ölçme ve gerekse işleme hassasiyeti hakkında evvelce onlu Mikronlar konuşulurken şimdi tekli, hatta ondalıklı Mikronlar konuşulmaktadır.
 Tezgah ve iş kazaları yok seviyesine indirilmiştir.
 Tezgahı kullananın ustalığına olan ihtiyaç en düşük seviyeye indirilmiştir.
 Evvelce teker teker imal edilen bazı tornalar şimdi montaj bantları üzerinde imal edilmektedir.
 Kesici takım teknolojisinde ve kesme yağlarının performansında elde edilen gelişmelerle elektromekanik gelişmeler parça imalat sürelerinin çok düşük seviyelere inmesine yol açmıştır.
2. TAKIM TEZGAHLARININ GELİŞMESİNE YOL AÇAN FAKTÖRLER
2.1 Teknolojik İhtiyaçlar ve CNC Teknolojisinin Doğuşu
CNC tezgahları esas olarak uçak ve helikopter sanayilerinde beliren ihtiyaçları karşılamak için ortaya çıktı, otomotiv endüstrisinde uygulanması sırasında gelişti ve yaygınlaştı. Makina mühendisliğinde yapılması en zor parçalardan birisi helikopter pervane göbeğidir. Göbek genelde bir gaz türbinine ( Gücü 800 ila 2000 PS) bağlı redüksiyon tertibatı tarafından döndürüldüğünde, pervane palaları düşey eksen etrafında dönerken göbeğe bağlandıkları noktadan geçen yatay eksen etrafında salınım hareketi yaparlar. Buna ek olarak bağlantı noktasında aşağıya ve yukarıya doğru bir mafsal yardımıyla hareket edebilirler. Göbek hem gerekli torku nakletmeli, hem pilotun kumanda levyesinden gelen uçuş kumanda hareketlerini pervane palalarına ileten mekanizmayı içermeli, ayrıca statik ve dinamik yükler altında çatlayıp kırılmamalı ve denizin tuzlu sisi dahil pek çok korozif maddeye dayanıklı olmalıdır. Netice itibariyle 70 tonluk bir tankı taşıyan yük helikopterini havada tutan parça, bir pervane göbeğidir. Her helikopterde benzer şartlar altında çalışan binlerce makine elemanı bulunur.
Vietnam savaşı sırasında helikopterlere duyulan ihtiyaç, lot büyüklüğü 25 ila 100 adet fakat birbirinin tıpatıp aynı (birbiriyle değiştirilebilen) ve çok sayıda (onbinlerce) farklı parçanın üretilmesini gerekli kıldı. Bu parçalarda kısa fasılalarla tasarım değişiklikleri yapılıyor ve imalatçılar freze tezgahlarında neredeyse her operasyon için bir farklı aparat kullanıyor ve bazen de hassas aparatları üzerinden hiç sökülmeyen (ve başka işte kullanılmayan) freze tezgahlarını bu işlere tahsis etmek zorunda kalıyorlardı. Parçalar dövme çelik, titanyum, aluminyum veya egzotik metal alaşımlarından yapılıyordu, dolayısıyla ham maddesi pahalıydı; Konvansiyonel tezgahlarda özel ve hassas aparatlar kullanılarak imal edilen bu parçaların firesi yüksek idi.
Bunun üzerine, lot büyüklüğü 5 ila 10 adet olan, çok hassas toleranslara sahip parçaların işlenebilmesi için önce Nümerik Kontrollu (NC) ve sonra bilgisayarların gelişmesiyle CNC (Computer Numeric Control) tezgahlar yapılmaya başlandı. CNC tezgahlar, kendinden önceki tezgah tasarımını ve kullanımını tamamiyle değiştirmiş ve mühendislerle atölye ve fabrika sahiplerine yepyeni imkanlar sağlamıştır.
2.1 Takım tezgahlarının bugünkü gelişimini sağlayan faktörlere bakıldığında aşağıdaki noktalar göze çarpar:
2.1.2 Mekanik İmkanların Artışı
 Sert metal bilyalı ve masuralı yatakların kullanılması,
 Yüksek hassasiyet ile düşük sürtünme katsayısını birleştiren bilyalı vidalı miller (Hareket vidaları)
 Talaşın ve takımın daha iyi soğutulması için tezgaha eklenen tertibatlar,
 Tezgah gövde elemanlarının otomatik ısıtılması/soğutulması suretiyle sabit sıcaklıkta tutulması,
 Metal parçaların birbirine değmeden hareketini sağlayan hidrostatik kızaklar ve revolver gövdeleri.
2.1.3 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinde İmkanların Artışı
 Elektrik motorlarında gelişim (Variable Alternating Current = VAC motorlar),
 Lineer hareketli motorların kullanılması,
 Motor sürücülerinin gelişmesi,
 Çok katlı PCB (Printed Circuit Boards) devreleri,
 Minyatür ve sub-minyatür elektronik devre elemanları (röleler, soketler, kondansatör ve rezistanslar, yarı iletken devreler, özel kablolama teknikleri vs.),
 Mikroprosesörlerin performansının ve kapasitesinin artması.
2.1.3 Optoelektroniğin Yaygınlaşması
Bilgisayardan çıkan ve bilgisayara gelen elektrik sinyalleri, çıkış noktasında optocoupler elemanlar yardımıyla kızılötesi ışınlara çevrilir ve varış noktasında tekrar digital elektrik sinyalleri haline dönüştürülür. Kızılötesi ışınlar tezgah ve çevresinde oluşabilecek elektrik ve manyetik alanlardan etkilenmediği için tezgahın çalışmasında hiçbir sapma olamaz. Bu sisteme sahip olmayan tezgahlarda zaman zaman görülen ve esrarı çözülemeyen tezgah bindirmeleri gibi ciddi arızaların sebebi genellikle tezgah civarında bir manyetik alan oluşumudur (Tamir işlerinde kullanılan bir kaynak makinası gibi).
2.1.4 Ergonomik Araştırmalar
Modern takım tezgahlarının tasarımında, tezgahı kullanan insana en fazla yardımcı olmak, onun işini kolaylaştırmak, onun yapacağı yorucu, karışık ve dağınık işleri tezgaha yaptırmak ön planda tutulmuştur. Bu sayede birden çok sayıda tezgahı bir tek operatör çalıştırabilir ve buna rağmen mesai sonunda evine gittiğinde zinde kaldığından ailesine ve hobilerine zaman ayırabilir. Tezgah tasarımının bu aşamasında aşağıda anlatılan tezgah çevre ekipmanlarının rolü büyüktür.
2.1.5 Bilgisayar Donanımı
60’lı yıllarda bir salonu dolduran bilgisayar sisteminden çok daha yüksek performansa sahip şimdiki bilgisayarlar, bir ayakkabı kutusundan biraz büyük hacime sahiptir. Bu küçük boylarına rağmen telefon hatları ve modemler yardımıyla binlerce kilometre uzaktaki bilgisayarlarla iletişime geçerek tezgah bilgilerini onlara gönderir ve onlardan gelen talimatlara göre tezgaha takılı parçaları işleyerek şekillendirir. Tezgahla birlikte onun çevresindeki fabrika elemanlarını (Konveyörleri, robotları, insansız yük taşıma arabalarını, bitmiş parçaların stoklandığı ara ambarları vs.) de idare ederler. Bu bilgisayarlarda 1 ila 7 CPU (Central Processing Unit) bulunur.
2.1.6. Yazılımdaki Gelişmeler
Bugün dünyamızda en hızlı gelişen sektör yazılımdır. Yeni yazılım dillerinin bulunması ve geliştirilmesi, okullarda yazılım öğrenen öğrencilerin çığ gibi artışı önümüzdeki yıllarda bu gelişmenin devam edeceğini işaret ediyor.
2.1.7. Çevre Ekipmanları
Eğer çevre ekipmanları geliştirilmeseydi, takım tezgahlarının gelişmesi sınırlı olurdu. Çevre elemanları tezgahın en az bir vardiya boyunca hiç operatöre ihtiyaç kalmadan çalışmasını ve üretmesini sağlayan makinalardır. Örnek olarak:
 Çubuk sürücüler,
 Parça yükleme ve çıkarma robotları (Müstakil robotlar veya gantry tipi robotlar),
 Ham malzeme ve bitmiş parça taşıma ve istifleme arabaları (İnsansız),
 Konveyörler, (Parçalar ve talaş için ayrı ayrı),
Parça bağlama aparatları, Divizörler, döner tablalar, aynalar, (bunlar hidrolik, mekanik, elektrikli, veya manyetik olabilir),
 Otomatik Palet Değiştiriciler (APC),
 Otomatik Ambarlar ve diğerleri.
2.1.8. Ölçme Tekniğindeki Gelişmeler
Bir takım tezgahının parçayı işlemeden önce parçanın referans noktasını tesbit etmesi, yazılan programa göre parçayı işlemesi, her işleme kademesinden sonra işlediği ölçünün programda istenen ölçüye tıpatıp uygun olduğunu ölçerek doğrulaması gerekir. Bu sayede parçanın tesbit edildiği aparatın çok hassas (ve dolayısıyla pahalı) olması önemsiz hale getirilmiştir.
Bir takım tezgahının parçayı işlemeden önce parçanın referans noktasını tesbit etmesi, yazılan programa göre parçayı işlemesi, her işleme kademesinden sonra işlediği ölçünün programda istenen ölçüye tıpatıp uygun olduğunu ölçerek doğrulaması gerekir. Bu sayede parçanın tesbit edildiği aparatın çok hassas (ve dolayısıyla pahalı) olması önemsiz hale getirilmiştir.
Günümüzde CNC torna ve işleme merkezlerinde kullanılan Absolut Enkoderler daireyi 360 000’e bölmekte ve Lineer Cetveller milimetreyi 10 000’e bölmektedir (0.01 Mikron).
 
2.1.9 Kullanım Kolaylığı
CNC Tezgahları, hedefe kolay erişim, esnek ve sınırsız programlama, kullanım imkanları, tezgah çalışması operasyon durum analizleri, işparçası takım ofsetleri kaydırmaları ve benzeri özellikler sayesinde programcı ve operatöre geniş ve kolay kullanım olanakları sağlar.
3. TAKIM TEZGAHLARININ GELİŞMESİNİN SONUÇLARI
CNC takım tezgahları endüstride yeni oluşumların doğmasına sebeb olmuştur.
 
 
3.1 Tezgah Bakımı
Bir CNC tezgah olumsuz bir durumda durur ve ekranda belli bir alarm numarası gözükür.
Bu alarm numarası tezgahı durduran (veya ikazın gereği yapılmazsa durduracak olan) sebebi açıklar.
Tezgah operatörü yazıcıda alarm kodlarının basıldığı bir sayfayı Teknik Servisine faks ile gönderdiğinde Servis Mühendisi alınması gereken tedbirleri Operatöre yine faks ile bildirir.
Böylece uzun araştırmalara ve gecikmelere mahal verilmeden tezgahın veya operasyonun neresine müdahale edilmesi gerektiği anlaşılır.
3.2 Data Logging (Bilgi Toplama) & Mac-Man (Machine Management)
CNC tezgahlarının bilgisayarı işlenen parçanın resim numarasını, ismini, kaçıncı operasyonun işlendiğini, tezgahın çalışma ve boşta kalma sürelerini ve sebeplerini vs. bilgileri üretim bilgisayarına bildirir ve bu suretle MRP-II gibi üretimi planlayan ve takibeden programlara otomatik bilgi girişi sağlayan bilgi giriş ucunu temsil eder.
Tezgah bilgisayarı iki veya üç vardiya çalışan fabrikalarda işlenen parça sayısının tam istendiği kadar yapılmasında ve bunun doğrulanmasında emsalsiz bir yardımcıdır.
3.2 Emniyet
Modern emniyet kuralları (Mesela CE- Regülasyonları) gerek Operatöre ve gerekse iş parçasına zarar verilmesini önlemek için akla gelebilen her tedbiri almayı şart koştuğundan, CNC Takım Tezgahları, Üniversal takım tezgahlarında bulunmayan pek çok emniyet tedbiri ile donatılmıştır. Örneğin Parça programda belirlenen hızdan daha yüksek hızla döndürülemez; Parça yeterince sıkılmamışsa (Hidrolik basınç belirlenen değerden düşükse) veya kapı kapatılmamışsa motor dönmez vs.
Tezgah üzerinde bulunan ikaz levhalarına ve Operatör Kullanma Elkitabında yazılı kurallara uyulduğu sürece, tezgah gereken emniyeti sağlar. (Bazı atölyelerde gördüğüm, tezgah kapısı emniyet mikrosviçinin iple bağlanarak emniyet sisteminin kandırıldığı durumlar, asla yapılmaması gereken "Boşver abi-bişey olmaz" felsefesinin uzantısı olup, konumuzun dışındadır).
3.3 Uzun Hizmet Ömrü
Konvansiyonel tezgahların ana yatakları, kızakları sürtünme sebebiyle kısa sürede aşınır ve fabrikasından çıktığı gün sahibolduğu hassasiyeti kaybeder. Böyle bir tezgah ancak çok kaba işlerde kullanılabilir. Oysa CNC Tezgahlarda aşınmaya karşı alınan tedbirler sebebiyle ve sadece normal bakım ve ayarlarına itina gösterilen tezgahlarda 20 yıl sonra dahi yapılan ölçmeler tezgahın hassas iş çıkaracak seviyede olduğunu ortaya koymuştur.
Zamanında yağları değiştirilmez ise, Operatör El Kitabında yazılı bakım ve işletme şartlarına uyulmaz ise, tezgaha zamanında gereken bakım yapılmazsa, itina gösterilmezse, tabiidir ki tezgahın harap olması kaçınılmazdır.
3.4 Olağan Dışı Durumlara Dayanıklılık
Ülkemizde deprem, sel baskını gibi tabii afetler tezgahlarımızı da etkilemektedir.
İstanbulda 1995 yılında sel sebebiyle iki gün tepesine kadar çamurlu sel suları altında kalmış bir CNC torna tezgahına, sular çekildikten sonra yapılan muayene ve bakım sırasında;
 Bilgisayar kartlarının çamuru sadece ve sadece su hortumuyla yıkanarak yerine takılmış,
 İşmili rulmanları (1 takım) değiştirilmiş,
 Bilyalı vidanın yataklama bilyası (1 takım) değiştirilmiş,
 Bir adet sviç ve iki adet kumanda rölesi değiştirilmiş,
 Bütün yağları boşaltılarak temiz yağ konmuştur.
Tezgah bakımı 150 saat sürmüş ve sonra çalıştırılmıştır. Yapılan ölçümlerde, ölçü hassasiyetinin yeni tezgah gibi orijinal fabrika çıkış değerlerinde bulunduğu tesbit edildi.
İşin enteresan tarafı , gerek bilgisayarın, gerek ekran ve donanımının, ve elektrik panosunun yıkanıp kurutulduktan sonra hiç arıza vermeden çalışabilmesiydi.
3.5 Öğrenme Kolaylığı
Henüz atölyesinde bir CNC tezgahı bulunmayan atölye sahipleri, CNC teknolojisinden çekinmekte hatta korku duymaktadırlar. Birçok atelye sahibi çıraklıktan yetiştiği için üniversal tezgahları gözü kapalı kullanacak kadar usta olduğunu bilir, ancak CNC başka bir konudur ve bununla (bilhassa bilgisayarla) başedemeyeceklerini sanırlar. Oysa olay çok değişiktir.
CNC donanımlı tezgahların fevkalade karmaşık bir teknolojiye sahip oldukları doğrudur.
Buna karşı öğrenilmesi ve kullanılması da tezgahla henüz tanışmamış olanlar için tasavvur edilemeyecek kadar kolaydır.
Konvansiyonel takım tezgahlarında tecrübesi olan, talaş kaldırma prensiplerini ve matematikteki dört işlem ile koordinat kavramını bilen normal bir insan 16 saatlik bir eğitim sonrasında tezgah bilgisayarında program yapmayı ve tezgahı işletmeyi öğrenmektedir.
3.6 Teknolojik Katmanlaşma
Burada katmanlaşma sözcüğü ile anlatılmak istenen, konvansiyonel (Universal) tezgahların bir tabaka ve CNC tezgahların farklı bir tabaka teşkil ettiğidir. Universal tezgahlar tabakasından CNC tezgahlar tabakasına geçiş yapan bir atölyenin tekrar alt tabakaya dönmesi mümkün değildir. Universal tezgahlar tabakasında kalan ve üst tabakaya terfi edemeyen atölyelerin durumu karanlıktır.
Birkaç ay evvel görüştüğüm, büyük bir Türk imalat şirketinin satınalma yöneticisi, CNC tezgahı olmayan yan sanayicilere iş vermemek yolunda karar aldıklarını ifade etti. Bu kararın sebebi çok mantıklı idi. Şirket otomotiv sektöründe çalışıyor ve bazı parçaları yan sanayicilerine yaptırıyor. Bunları ya doğrudan doğruya ya da kendi montajlayıp ihraç ediyor. Konvansiyonel üniversal tezgahlar kullanan yan sanayicide ölçü ve tolerans hataları mastarlama sırasında parçanın hurdaya ayrılmasına sebep oluyor.
Şirketin şikayeti bu hurdalar sebebiyle artan fire bedelinden ziyade, dış alımcıya zamanında teslimat yapamayışından doğan cezalar ve kara listeye alınma tehlikesiydi. Halbuki CNC tezgahlarda yapılan parçalar için bu tehlike ortadan kalkıyordu.
Bu görüşler temas ettiğimiz büyük imalat şirketlerinde süratle taraftar toplamaktadır. Sonuçta kısa bir süre sonra konvansionel tezgahlarda parça üretmeye devam eden ve CNC teknolojisine geçiş yapmayan şirketler ve atölyeler muhtemelen piyasadan silineceklerdir. Pek çok mekanik imalat atölyesi sahibinin uzun yıllar verilen emeklerle ve fedakarlıklarla kurdukları müesseseler CNC tezgahı sahibi rakipleri tarafından ne yazıktır ki, piyasanın dışına itilecektir.
Bir zamanlar çeliğe çifte su veren kılıç ustalarının da bileğini kimse bükemezdi, ama delikli demir çıktı ve bugün kimse kılıç dövmüyor.
4.CNC TAKIM TEZGAHLARI TEKNOLOJİSİ
                  Takım tezgahlarının amacı, ham madde halinde bulunan bir malzemeye belirli bir şekil vermektir. Teknikte önemli bir yer tutan talaş kaldırarak şekil veren takım tezgahlarında, şekil verme işlemi parça ile takım arasındaki izafi hareketlerle gerçekleştirilir. Bu bakımdan hareketler: ana (kesme), ilerleme ve yardımcı olmak üzere üç gruba ayrılabilir. Ana veya kesme hareketi esasen talaş kaldırma hareketidir; ilerleme hareketi parçanın uzunluk veya genişlik yönünden belirli kısımlarının işlenmesini sağlayan harekettir. Yardımcı hareket ise, takımın parçaya yaklaşması, talaş kaldırmak için gereken konuma girmesi, talaş kaldırıldıktan sonra başlangıç noktasına geri dönmesi gibi çeşitli ayar hareketlerinden meydana gelmektedir [1].

 

Takım tezgahlarında genel olarak ana kesme hareketi dönme veya doğrusal  olabilir. İlerleme ve yardımcı hareketler ise doğrusal hareketlerdir. Bu  hareketlerin parça veya takım tarafından yapılmasına bağlı olarak tornalama,  frezeleme, matkapla delme,  planya-vargelleme ve taşlama çeşitli talaşkaldırma yöntemlerini oluşturmaktadır. 
CNC tezgahlarda; ilerleme, kesme hızları ve  talaş kaldırmak için takım ve parça hareketleri  programda öngörülmektedir. Tüm talaş  kaldırma işlemleri operatörün hiçbir müdahalesi olmadan otomatik olarak  yapılmaktadır. Hazırlık işlemleri operatör  veya otomatik olarak gerçekleştirilir. Ayrıca  parça doğruluğunu otomatik olarak kontrol edebilmektedir. CNC teknolojisi ve istidamın  büyümesi Şekil 1’de verilmiştir.
5. ÜRETİMDE CNC TEZGAHLARA GEÇİŞ
Konvansiyonel tezgahlarla yapılan talaşlı imalattan, CNC tezgahlar ile yapılan üretime yumuşak bir geçiş sağlamak için işletmede çalışan personelin yaygın olarak hazırlanması ve eğitimi gereklidir. Yönetim kademesi zaten CNC tezgahların alımının düşünüldüğü andan itibaren bu tür bir üretime geçişte karşılaşılabilecek sorunları tartışarak  çözüm yollarını bulmaya çalışmalıdır. Bu nedenle işletme içi yöntemlerde yapılması planlanan yaygın  değişikliklerden etkilenecek diğer personelin de bu yeni şartlar konusunda sistematik olarak bilgilendirilmesi  gerekmektedir. Sayısal kontrollü tezgahların işletmeye alınmasının nitelikli elemanların işine son verilmesi  anlamına gelmediğini çalışanlara açık olarak belirtmek gereklidir. Hatta bunun tam tersi geçerlidir. Cihaz ne kadar  karmaşık olursa, bunu işletecek personelin de teknolojinin sağladığı avantajları tam olarak kullanabilmek için  cihazı o kadar yakından tanıması gereklidir. Ancak bu şekilde CNC tezgahların sunduğu yüksek verimlilik ve karlılığa ulaşmak mümkün olur.
 
  İşletmelerdeki elemanların uzun yıllar boyunca konvansiyonel tezgahlarda sağladıkları bilgi birikimleri bu konuda en büyük yardımcıları olacaktır. CNC tezgahların alınması sırasında geçen zaman sürecinde bu tür bir alımı gizli  tutmak akıllıca değildir.
 
  Zira otomasyon hakkında kulaktan kulağa dolaştırılan yanlış rivayetler ve  otomasyonun toplu işçi çıkışına yol açacağı  iddiaları bu tür ortamlarda doğar ve bu da  çok coşku ve işbirliği arzusunu öldürür.  Yeni teknolojiye olan coşkuyu sağlamanın  ilk yolu onu renkli broşürler, filmler,  slaytlar ve seminerler ile tanıtmaktır. Bu  geçiş sırasında çoğu zaman kişinin işini  kaybetmediği anlatılmalıdır. Personel bu  tekniğin kullanılması ile kendilerinin de  statülerinde bir yükselme olacağını fark  edecektir. Zira artık yeni bilgi ve beceriler  kazanacaklardır. Bu da daha garantili bir iş  ortamı demektir. Endüstriyel üretimde  CNC’nin kullanım avantajları  Şekil 2’de verilmiştir.

 

  Makinelerin teslim günü ne kadar uzak gözükse de çoğunlukla bu zaman gerekli hazırlıkların yapılması için yeterince değerlendirilmez. Bu nedenle değişen şartlara personelin hazırlanması işi mümkün olduğunca erken  başlatılmalıdır. Zira personelin içinde sayısal kontrollü tezgahların adını duymuş olan birkaç kişinin bulunuyor  olması hiçbir zaman yeterli değildir. Örgütlenme kabiliyetinin bile yeniden öğrenilmesi gerekebilir
  6. SAYISAL KONTROLÜN TALAŞLI İMALAT ALANINDA UYGULANMASI
              Bir ürünün üretilmesi sırasında gerçekleşen operasyon, kesici takım ile tezgah-eksen hareketlerinin bir parça programı içerisinde ve takım tezgahı kontrol biriminin kontrolünde gerçekleştirilmektedir. Sayısal kontrolde NC  takım tezgahlarına verilen bilgiler boyutsal ve fonksiyonel olmak üzere iki grupta incelenmektedir.
 1. Boyutsal bilgiler: Boyutsal bilgiler üç tane işlemi belirler. Bunlar;
  a) İş parçasının ham geometrisini,
  b) Son adımdaki operasyonda elde edilecek bitmiş ürün geometrisini,
  c) Her operasyon sırasında gerçekleşecek olan geometri değişikliklerini belirtir.
 2. Fonksiyon değiştirme bilgileri: Fonksiyon değiştirme bilgileri ise dört tane işlemi belirler. Bunlar;
  a) Soğutucu sıvı açma-kapama,
  b) Takım değiştirme,
  c) Takımın ileri-geri hareketi,
  d) Takımın aşağı–yukarı hareketi.
  vb. gibi yardımcı fonksiyonlarını kontrol etmektedir.
              Sayısal kontrollü takım tezgahı ile klasik bir takım tezgahı karşılaştırıldığında; NC takım tezgahı, operatörün elle  yaptığı hareketlerin yerini almıştır. Usta bir operatör gerektirmez.  Operatör tarafından yapılan tüm düşünme  işlemleri, parça programı içerisinde bulunmaktadır. NC takım tezgahlarında her bir hareket ekseni, klasik  tezgahlardaki el çarklarının yerine, ayrı bir sürücü ile donatılmıştır. Sürücü tipi seçimi temel olarak tezgahın güç  gereksinimlerine göre yapılır.
              CNC, temel sayısal kontrol fonksiyonlarının bazısını veya tamamını gerçekleştirmek için kullanılan, saklanmış  program hafızası ve bilgisayarın okuma/yazma (RAM) hafızasında saklı bulunan kontrol programlarıyla birlikte  çalışan sayısal kontrol sistemidir
7. CNC TEZGAHININ DIŞ DONANIMI
            CNC tezgahının dış donanımı üç ana programdan oluşmaktadır. Bunlar, parça programı, işletim programı ve kontrol programıdır. İş parçasının  son şeklinin geometrik olarak tanımlanması ve iş  mili hızı ile paso miktarı gibi kesme  parametreleri, parça programı içindedir. İşletim  programı özel fonksiyonları, parça programının  düzeltilmesi, değiştirilmesi ve kontrol edilmesini  sağlamak için çalıştırır. Kontrol programı, parça  programını giriş verisi olarak alır ve hareket  eksenlerini tahrik etmek için sinyaller üretir.  CNC tezgahının dış donanımının diyagramı Şekil  3’te gösterilmiştir.
 
 
 
 
 
 
8. CNC TAKIM TEZGAHLARININ SAHİP OLDUĞU ÖZELLİKLER 
  1) Tezgaha program doğrudan klavye ile yüklenebilir .Tezgaha program bir kere verildikten sonra, tezgah bu programı saklar ve istenildiğinde geri verir.
  2) Mikrobilgisayar sistemine, belirli işlemler için bir takım alt programlar yerleştirilebilir. Böylece programcı tarafından hazırlanması gereken program büyük ölçüde basitleşmiş olur.
 3) Programlama işlemi; “Play-back” denilen yöntemle ilk parçayı elle işleyerek veya parça şeklini kontrol ünitesine aktararak, mini bilgisayar tarafından gerçekleştirilebilir.
  4) CNC takım tezgahları belleklerinde bir çok programı saklayabilir. Zamandan tasarruf sağlamak amacıyla,
     tezgahta bir parça işlenirken, bir başka parçanın programı belleğe yüklenebilir.
  5) Tezgah, tek merkezden kumanda edilen bir tezgah sistemine bağlanabilir. 
  6) Uygun bir mikro-program sistemi ve özel test bandı ile arızalar ve bunların nedenleri  tespit edilebilir. Böylece tezgahın bakım ve  onarım zamanı büyük ölçüde azalır.

  7)   Mikrobilgisayarların hatırlama  özelliğine bağlı olarak, herhangi bir  nedenden dolayı ara verildiği durumlarda,  parçayı kaldığı yerden işlemeye başlar ve  zaman kaybını önler. CNC teknolojisinin  tercih ve kullanımını belirleyen önemli  faktörler Şekil 4’te gösterilmiştir

.
 
 

 
  9. SAYISAL KONTROLLÜ TEZGAHLARA GEÇİŞTE ÖRGÜTLENME
  9.1. CNC’DE TÜM PROJE KOORDİNATÖRÜ
            Yaşamsal öneme sahip proje koordinatörlüğü görevine getirilecek kişi; becerikli, işi bilir, işletme organizasyonu iyi tanıyan birisi olmalı ve muhtemelen işletmenin içinde çeşitli kademelerde çalışmış olmalıdır.
            Proje koordinatörünün gerekli olan becerilere sahip olması, yeterli kabul edilmez. Aynı zamanda işin gerektirdiği otoriteyi de her zaman kurabilmelidir. Ancak bu şekilde firmanın proje kapsamındaki bölümlerini koordine edebilir, bağımsız kararlar alabilir ve her durumda sorumluluk duyarak hareket edebilir.
Gerekli olan teknik uzmanlık bilgisi eğer mevcut değilse değişik yollar ile bunu sağlamalıdır. Örneğin CNC tezgah üreticilerinden, kontrol ekipmanını üreten firmalardan ve çeşitli yüksek öğretim kurumlarından bilgilendirici malzeme temin edebilirler, eğitim programlarına, teknik seminer ve kurslara katılabilirler. Gerekli olan yazılım bilgisayarı, NC sistemi ve tezgahı üreten firmalar ile birlikte konuşulmalı ve bu konudaki mesuliyet firmalara paylaştırılmalıdır.
9.2. CNC’DE   ÜRETİM PLANLAMASI
            Bu konuda çalışacak olan kişilerin sayısı tamamen NC tezgahlar ile yapılacak üretimin hacmi ve kompleksliğine bağlıdır. Bu kişiler yoğun ve detaylı bir eğitimden geçirilmelidir.   
NC tezgahlarını konvansiyonel tezgahlardan ayıran en önemli özelliklerden birisi, işleme hızının çok daha yüksek olmasıdır. Bu da daha çok parça üretilecek ve daha çok hammadde gerekecek demektir. Ayrıca bir CNC tezgahın çalışmayıp durmasının işletmeye getireceği maliyet konvansiyonel bir tezgaha nazaran çok daha fazla olacaktır. NC tezgahların sunduğu en büyük avantajlardan birisi parçaların tutturulmasında kullanılan fikstürlerin dahi tezgahın kendisinde kolaylıkla işlenmesinin mümkün olmasıdır. Programlanmasındaki kolaylık ve basitlik, hazırlık süresini kısaltır. Bu yüzden planlama bölümü sayısal kontrollü tezgahların kapasiteleri hakkında bir fikir edindikten sonra ağır iş yüklerinin kolaylıkla karşılanması mümkün olacaktır.
9.3. CNC’DE PROGRAMLAMA
            NC tezgahların devreye alınması ile ortaya çıkan tamamen yeni fonksiyon programlamadır. Mevcut elemanlar da mümkünse bu programlama konusunda iyi yetiştirilmelidir. Programlama da çalışacak personelde aşağıdaki temel nitelikler bulunmalıdır;
Tezgahlar ve değişik işleme teknikleri hakkında bilgi sahibi olmalıdır.
Matematiği ve bilhassa geometri ve trigonometriyi iyi bilmelidir.
Bilgisayar sistemleri ve işlevleri hakkında bilgi sahibi olmalıdır ve işletmede kullanılan bilgisayarları iyi tanımalıdır.
Bilgisayar programları ve bilhassa kullanılan bilgisayar dili hakkında detaylı bilgi sahibi olmalıdır. 
Bunu sağlamak için kurslar açılabilir. Eğitim seminerleri verilerek programlamada çalışan personelin yetiştirilmesi sağlanabilir.
9.4. CNC’DE BAKIM
            Çoğu durumlarda servis hizmetleri ilk yıl satıcı firma tarafından ücretsiz karşılanır. Buna mukabil kullanılan ekipmanın elektronik olarak karmaşık olması rutin bakım için bile bilgi düzeyi yüksek bir teknisyenin varlığını gerekli kılar. Bu kişi mümkünse endüstriyel elektronik hakkında bilgi sahibi olmalıdır. Bu kişilerin ve diğer teknisyenlerin bilgi seviyelerini arttırmak için bulunabilecek her fırsat değerlendirilmelidir. Zira bu problemsiz bir çalışmayı garanti etmenin en ucuz yoludur. Önemli olan başka bir nokta da gerekli olan bazı yedek parçaların stok edilmesidir. Sadece soketlerinden çıkarılıp geçilerek değiştirilen elektronik kartlar ile değiştirme işlemi zor olmaktan çıkmıştır. Tezgah çalışmasına devam ederken arızalı kattaki bozukluk giderilebilir. Eğer firmada yeterince yedek parça stoku bulunmuyorsa, elektronik, mekanik ve hidrolik bakım elemanları bilhassa teşhise yönelik eğitime tabi tutulabilir. Zira bakım elemanları arızayı tespit ettikleri takdirde arızanın giderilmesi de kolaylıkla mümkün olacaktır .
9.5. TEZGAH OPERATÖRÜ
            NC sistem hataları fark edip reddetse bile yüksek becerikli bir tezgah operatörü, güvenli çalışma için en büyük sigortadır. Kendisine bu yeni tezgahlar teslim edilen kişinin bir gözü daima takım ve iş parçasının temas ettiği noktada olmalı, programın işleyiş sırasını akılda tutacak iyi bir hafızası olmalı, muhtemel hata durumlarını sezebilecek tecrübeye sahip olmalıdır. En önemlisi ise sorumluluk duygusuna ve yeni teknoloji hakkında sonsuz bir öğrenme arzusuna sahip olmalıdır. Operatörün eğitiminin devamlılığı genellikle tezgah imalatçısının yardımı ile sağlanır .
10. CNC’NİN ENDÜSTRİ ORGANİZASYONUNA ETKİSİ
            CNC tezgahlarının kullanımı daha genel olarak tüm imalat prosesini ilk  tasarımdan son montaja kadar etkiler. Eğer düzgün kullanılırsa, CNC  tezgahlarının avantajları artacak ve tüm  işlemler için maliyetlerde düşmeye yol açacaktır. CNC’nin endüstri  organizasyonuna etkisi Şekil 7’de  gösterilmiştir.
 
 

 

CNC tezgahları bir işletmede genelde şu üç avantajından dolayı yer alır:
1) Bir ya da birden fazla konvansiyonel tezgahın yerine bir tek CNC tezgah alımı.
2) Kullanılan CNC tezgahlarının yanına ek CNC tezgahlarının alımı ve üretiminin sistematik olarak değişik tezgahlara paylaştırılması.
3)Mevcut CNC tezgahların kullanımı ve yeni CNC tezgahlarıyla ekipmanlarının alımı ile esnek üretim adalarına ya da sistemlerine (FMI ya da FMS) geçiş uygulamaları
 
11. CNC’NİN TÜM ÜRETİM KAVRAMI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ
            CNC tezgahlarının imalatı ve tasarımı ile ilgili, tüm konuların dikkate alındığı düşünülürse, satın alma konumundaki kişinin ya da kullanıcının üç tane beklentisi olacaktır.
1) Tüm sistemin güvenilirliğinin garantili olmasını ister.
2) Çalışma verimliliğinin uzun bir süre devam etmesini ister.
3) Sistemin kullanılabilir olmasını ve işçilerin çabuk eğitilebilmesini ister.
            Teknolojik rizikoları azaltmak için alıcılar genellikle denenmiş ve test edilmiş, uygulamada kullanılırlığı kanıtlanmış ürünleri almak isterler. Sürekli teknolojik gelişmeler, yeni tasarımlar ve değişen müşteri ihtiyaçları bu kadar basit bir çözümü, zaman zaman mümkün kılmaz. Bu yüzden tezgah/denetleyici, kombinasyonunu seçerken, satın alıcı; Bilhassa tezgahın planlanan kullanımını en çok etkileyen özelliklerini dikkate almalıdır. Temel noktalardan sonra imalatçı tarafından sunulan modüler genişleme imkanları ve otomasyon aksesuarları da dikkate alınmalıdır. Zira bunlar sistemin performansını artırmak ya da genişletmek için daha sonra satın alınabilecek özelliklerdir. Son olarak imalat prosesindeki kaliteyi etkileyen temel etkenlerden birisi de bu proses için kullanılan yazılımdır. Bu nedenle programlama standartlarına çok dikkat etme gerekliliği büyük önem taşır. Böylece üretim planlaması bölümünün, parça programlanmasının zorluklarını aşabileceğinden emin olunabilir.
12. ÜRETİMDE SAYISAL KONTROLÜN AVANTAJLARI
            CNC’ den yararlanılarak yapılan üretim çoğu zaman en ekonomik yöntemdir. Aşağıda CNC tezgahların kullanılmasında, ekonomik olarak avantajları şu şekilde sıralanabilir. İlgili program bir defa yazıldıktan sonra karmaşık parçaların dahi işlenmesi son derece kolaydır.
ü      Yüksek Üretim hızı sağlanır.
ü      Az sayıda operatör gerekliliği.
ü      Takım maliyetinin düşürülmesi sağlanır.
ü      Sürekli, güvenilir hassasiyet sağlanabilir.
ü      Hurda miktarı çok azalır.
ü      Üretim kontrolü maliyeti çok azalır.
ü      İşlem altında olan parçanın sayısı çok azalır.
ü      Teslim süresi kısalır.
ü      Kaliteyi etkilemeden birden çok vardiya ile çalışma imkanı doğar.
ü      Çok tezgah ile çalışma mümkün olur.
ü      Yüksek seviyede esneklik sağlanır.
ü      Yüksek iş-yük faktörü elde edilir.
ü      Daha disiplinli bir organizasyon mümkün olur.
            Daha sonra FMS (Esnek Üretim Sistemi) ya da FMI (Esnek Üretim Adaları ) tipi entegrasyona geçilebilir.
            Bu avantajlar ele alınan CNC tezgah tipi ile değişmeyen standart özelliklerdir. Tecrübeli kullanıcıların çoğu, tezgah programlanmasının atölye seviyesinde de
 yapılabilmesinin daha büyük bir esneklik kazandırabileceği kanaatindedirler. Buna mukabil bu atölyedeki personelin kalitesine bağlı bir durumdur. CNC teknolojisini ne kadar bildikleri,   programlama yeterlilikleri, tezgahları kullanabilme yetenekleri, işi aksatabilecek
küçük arızaları çözme bilgileri, bu konuda önemli faktörlerdir.
13. TEZGAH HASSASİYETİ
            CNC tezgahlarının alımında karara etki eden önemli faktörlerden birisi de tezgahın mutlak ve yeniden konumlama hassasiyetidir. Yüksek seviyede ve sürekli hassasiyet mümkün olduğundan üretim kontrol maliyetleri, hurda oranları ve diğer masraflar düşer, bu da satın alma kararını olumlu biçimde etkiler. Tezgahın yapısı da dinamik ve işleme yüklerinde hassasiyetini devam ettirecek kadar sağlamdır. Yüksek CNC hassasiyetinin sağlanmasında önemli bir etken de tezgahın tüm eksenleri boyunca sağlanan tekrarlanabilir geometrik hassaslığıdır. Nümerik kontrollerin dinamik performansı da hassaslık sapmalarına neden olabilir. 9 m/s2 ‘nin üzerindeki, yüksek ivme değerleri, tezgah ve elemanlarına dinamik deformasyonlar yapabilir. Bunu önlemek için tezgah ve denetleyici, çok iyi bir uyuma sahip olmalıdır. Ölçme sistemi, tesis metodu, kullanılan hareket motorlarının kalitesi ve tezgah tasarımının diğer elemanları, elde edilen son hassaslık seviyesine etki ederler
14. CNC’DE EMNİYET
            CNC tezgahı gibi karmaşık bir makine, çok büyük derecede emniyete ihtiyaç duyar. Bu sadece operatörün korunması için değil, makine parça ve takımlara, pahalı hasarlar verilmesine mani olunması için de gereklidir.
            CNC ve CNC’ de kullanılan tüm programlanabilir mantıksal denetleyiciler aşağıdaki şekilde güvenliği sağlamalıdır:
1) Tehlikeli operasyon hatalarını hemen bulmak ve uygulanmasını önlemek.
2) Sintaks ve diğer programlama hatalarını tezgahın kullanımından önce algılamak.
3)  Tezgahın arızasını algılamak, tezgahı devreden çıkarmak ve arızayı ekrana getirmek.
4) Arzu edildiğinde göstermek için tüm hataları hafızaya almak ve aynı zamanda meydana gelen hataları ya da arka arkaya oluşan hataları oluşma sıralarına göre ekrana getirmek.
5) Takımın aşınması ya da kırılması durumlarını anında tespit etmek ve hurda üretimine mani olmak.
  Tüm bu arızaların, tezgaha herhangi bir zarar gelmeden tespit edilmesi ve düzeltici önlemlerin alınabilmesi hiçbir zaman tam olarak mümkün olmaz. Ancak potansiyel arızaların en önemli tehlikeleri etkin olarak denetlenebilirler
15. CNC’DE BAKIM, SERVİS VE YEDEK PARÇA FAKTÖRLERİ
            Verimlilikte artışın sağlanması sadece hızlı takım değiştiriciler, palet değiştiriciler ve hareketin hızlanması gibi faktörler değil, makinenin çalışma dışı kaldığı sürenin en aza indirilmesiyle sağlanır. CNC tezgahlar genellikle iki ya da üç vardiya ile çalıştırılırlar. Yedek makineler ve tamir imkanları her zaman el altında olmayacağı için tezgahın çalışmama ihtimali tamamen önü alınamaz ya da kaybedilen üretim telafi edilemez. Gerekli olan tamir süresi hesaba katılmadığından her bir tezgah arızası üretim takviminde büyük aksaklıklara yol açar. Bu yüzden çalışmama süresini en aza indirecek önlemler alınmalıdır.
            Koruyucu önlemlerden en önemlisi, tezgah bakımını düzenli yapmaktır. Bu kapsamda en önemli tespitlerden birisi de satıcı ile, bir bakım-tamir sözleşmesi yapmaktır. Bu sözleşmede; servis personelinin gelmesi ve yedek parça temini için; aşılması gereken maksimum bir sürede belirtilebilir. Elbette yedek parça stoku da yapmak mümkündür. Fakat hangi parçanın arızalanacağı önceden belli olmadığı için bu etkili bir yol değildir. Aslında kullanıcıların her şeyi satıcıdan beklememesi gerekir.
Fabrikadaki personelde, ortaya çıkabilecek küçük problemler kendi başına çözebilecek şekilde satıcı tarafından eğitilmelidir. Zira tezgahın çalışmamasına sebep olan arızanın %70’ i böyle ufak arızalardan ibarettir. Bu arızalar sadece temel sistem bilgisi gerektiren sistematik bir analiz ile kolayca teşhis edilerek çözülebilir. Ayrıca bugünkü denetleme sistemlerinin çoğu, arıza teşhisi için özel programlar içerir ve kullanıcının tek yapması gereken bu programları kullanmayı öğrenmektir. 
            CNC tezgah imalatçısı ana firmaların yedek parça sorunlarına hakim olduğu gözlenmesine rağmen tamamen çözülememiştir. Türkiye deki CNC tezgah satıcısı firmaların kendi bünyelerinde oluşturdukları yedek parça stokları çözüm olarak görülmektedir.
16. DOĞRU CNC KONTROLLERİNİN SEÇİMİ
            Modern tezgahların yeteneklerinin tümünden faydalanılabilmesi, modern denetleyicilerin kullanımını gerektirir. Sınırlı sayıda fonksiyonu olan ucuz bir denetleyici, tezgahın bazı özel yeteneklerini kullanma imkanını önler. Buna karşılık; eğer tezgah denetleyicinin imkanlarından yararlanabilecek özelliklere sahip değilse, en pahalı özellikte denetleyiciyi almak bile tezgahtan daha fazla verim almak anlamına gelmez. Eğer bir tezgah üreticisi, standart bir denetleyici sunuyorsa, başka bir denetleyici takılmasını talep eden müşteri, çoğunlukla çok daha fazla para ödemek zorunda kalır. Bu para farkı, ikinci denetleyicinin takılmasındaki ekonomik avantajı da ortadan kaldırır.
            Genellikle değişik tezgah modelleri yeteneklerinden tam anlamıyla faydalanabilmesi için özel olarak uyarlanan deneticilere ihtiyaç duyar. Eğer kullanıcılar alışık oldukları sistemde kalmak için optimize kontrol sistemlerini kullanmayı reddederlerse, tezgahın azalmış verimliliğini ve deneyici için yüksek fiyatlar ödemeyi kabul etmek zorunda kalırlar.
17. CNC TEZGAHLARINDA, KONTROL SİSTEMLERİ İLE VERİMLİLİK ARTIRILIYOR
            CNC teknolojisi sürekli geliştirilirken aynı zamanda bu gelişim işlemlerin daha rijit olmasına neden oldu. Eğer işlem şartları, ilerme sırasında değişmemiş olsaydı herhangi bir problem olmayacaktı, ancak gerçekte bu sağlanamamaktadır. Bu problemin çözümü için adapte edilebilir kontrol sistemleri (AC) devreye girdi. AC gerçek zamanda kesme şartlarını algılayan ve duruma göre ilerleme hızını düzenleyen sistemdir. Direkt olarak CNC sistemlerine monte edilmektedir. İşlenen parçadaki yüzey pürüzlülüğü, değişen sertlik derecesi, soğutucunun kapasitesi, takımın keskinliği ve makinadaki rijitlik kesme işlemi sırasında da kesme şartlarının değişmesine neden olan önemli sebeplerdendir. Programlar en kötü kesme şartları düşünülerek hazırlanır ve bunun sonucu olarak da pahalı makinalar düşük verimlilikte çalıştırılır. Eğer programcı yüksek kesme hızları seçerek makinadaki verimliliği artırmak isterse, takım ömrünün düşmesi, ölçülerde sapmalar vs. riskler alır. Sonuç olarak operatörün değişen kesme şartlarına uygun işlemleri yapması beklenir.
18. CNC KULLANIMINDA ÇÖZÜM BEKLEYEN SORUNLAR
            Tezgahın satın alınmasından itibaren, kurulum aşamasına ve imalat sürecine kadar olan periyot içerisindeki tüm harcamalar ilk yatırım maliyeti sorunu olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu sorunlar; CNC eğitimi, enerji kaynaklarının düzenlenmesi, CNC tezgah imalatçısı firmaların yedek parça konusuna olan ilgileri gibi vs. sorunların giderilmesi nispetinde çözüme kavuşacaktır. CNC tezgahlarının kullanımında çözümlenmesi gereken önemli sorunlar Şekil 8’de gösterilmiştir.
 

 
           
19. SONUÇ
 
            Türk imalat sanayisinde CNC teknolojilerinin kullanımı oldukça iç açıcı görünmekle birlikte, destek unsurlarının yetersizliği bu olumluluğu ortadan kaldıracak kadar göze çarpmaktadır. Destekleyen unsurların en başında teknolojiyi verimli bir şekilde kullanacak olan kalifiye elemanın eksikliği göze çarpmaktadır.
            Teknik anlamda, temel olarak eğitim ve servis sorunları acilen çözülmelidir.
            CNC teknolojisi kullanımı aşamasında destek sorunları çözülmelidir. Destek sorunlarını iki grupta toplamak mümkündür. Bunlar; birincisi altyapı sorunları, ikincisi ise servis hizmetleridir. CNC teknolojisi kullanımında yaşanan en önemli alt yapı sorunu ise elektrik kesilmeleridir. Bu durum üretim durması ve sık arızalanma olarak geri dönmekte ve işgünü kayıplarına neden olmaktadır.
            Netice itibari ile konu edilen tezgahlar Türkiye için milli servettir. Kullanıcı firmanın her türlü kaybı aslında Ülkenin kaybıdır. Bir sorunlar yumağı olarak görülmekle birlikte Türk imalat sanayisinde CNC kullanımı her geçen gün daha ileri seviyelere gelmekte olduğu görülmektedir. Bu durum Ülkemiz sanayisi açısından sevindirici bir gelişmedir.
 
 
   
Reklam  
   
=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=