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.

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

 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.

            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.

 

 

 

 

 

 

  1) Tezgaha program doğrudan klavye ile yüklenebilir .Tezgaha program bir kere verildikten sonra, tezgah bu programı saklar ve istenildiğinde geri verir.

 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

 

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.

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.

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.

 

 

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

 

            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.

            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.

            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.

            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

            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

            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. 

            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.

            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.

 

 

 

            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.