Talaşlı imalatta süreç planlama ile; tasarlanan ürünün bir dizi imalat aşamasından geçerek nihai ürüne dönüşmesi sağlanır. Söz konusu CNC destekli talaşlı imalat olduğunda, teknik resim verileri ve imalat için gereken programlama verileri büyük bir bilgi yığını demektir. Hatta bu verilerin önemli bir kısmını teknik üretim verileri haricindeki; operasyon tanımı, iş tanımı, takım ve fikstür seçimi, ikincil operasyonlar, üretim adedi gibi bilgiler oluşturur. Planlamaya yardımcı olacak ve verimliliği artıracak yazılımlar(CAPP, PLM, ERP) piyasada bulunmakla birlikte, süreç planlamayı talaşlı imalata sistematik bir izlence olarak uyarlamamız mümkündür.

Süreç Planlama

Farklı müşteri ihtiyaçlarına cevap vermek zorunda olan firmalar özgün süreç planlarıoluşturmak zorundadır. Ancak genel hatlarıyla endüstriyel bir firmanın talaşlı imalat prosesinde takip edeceği adımlar belirlidir. Bu adımların temel amacı ürünün geometrik, teknik, malzeme ve yüzey kalitesi gibi özelliklerini; ürünün nasıl üretileceği ile ilgili tek bir dökümana indirgemektir.

1. Parça ve Montaj Tasarımı

2. Üretim Yöntemi Seçimi

3. Operasyon Belirleme

  • Takım Yolu Oluşturma
  • Takım Seçimi
  • İşleme Parametrelerini Belirleme
  • Fikstür Seçimi
  • NC Programın Doğrulanması

4. Süreç Planlamanın Doğrulanması

5. İmalatı Gerçekleştirme

Tüm söz edilen adımlar kendi içinde iterasyonlar ile güncellenir. İterasyondan kasıt öngörülü bir tahmindir. Daha iyiye ve daha verimli prosese ulaşana kadar bu tahminlerin denenmesi ve sonuca göre doğrulanması gerekir. Talaşlı imalatta “operasyon belirleme” üretimin verimini artırmak ve maliyet düşürmek için en önemli adımlardan biridir. Bu adımdaki işlemlerin otomasyon çözümleri ile desteklenmesi büyük avantaj sağlar. Her bir işlemin eski yöntemlerden tam otomasyona geçişini inceleyelim.

  • Takım Yolu Oluşturma
    • Manuel NC programlama
    • Manuel CAM programlama
    • Yarı otomasyon CAM programlama
    • Tam otomasyon ile takım yolu oluşturma
  • Takım Seçimi
    • Manuel takım seçimi (her seferinde yeni takım kullanımı)
    • Manuel takım seçimi (veri tabanı olmaksızın eski takımların kullanımı)
    • Manuel takım seçimi (veri tabanı dahilinde eski takımların kullanımı)
    • Yarı otomasyon  takım seçimi (takım öneri sistemi)
    • Tam otomasyon takım seçimi
  • İşleme Parametrelerini Belirleme
    • Manuel parametre belirleme (her seferinde yeni parametre seçimi)
    • Manuel parametre belirleme (veri tabanı olmaksızın eski parametre kullanımı)
    • Manuel parametre belirleme (veri tabanı dahilinde eski parametre kullanımı)
    • Yarı otomasyon  parametre belirleme (parametre öneri sistemi)
    • Tam otomasyon parametre belirleme
  • Fikstür Seçimi
    • Manuel fikstür seçimi (her seferinde yeni fikstür kullanımı)
    • Manuel fikstür seçimi (veri tabanı olmaksızın eski fikstür kullanımı)
    • Manuel fikstür seçimi (veri tabanı dahilinde eski fikstür kullanımı)
    • Yarı otomasyon  fikstür seçimi (fikstür öneri sistemi)
    • Tam otomasyon fikstür seçimi
  • NC Programın Doğrulanması
    • Çevrimiçi program testi
    • Çevrimiçi CNC operatör paneli testi
    • CAM simülasyonu
    • CAM çarpma testi

Talaşlı İmalatta Süreç Planlama Örneği

Şimdiye kadar genel bir planlamanın nasıl yapılacağını ve CNC işleme için otomasyonun dereceli olarak artışını gördük. Ancak süreç planlarken müşteri ihtiyaçları göz önünde bulundurarak çok daha detaya inen planlar kullanılabilir. Örneğin teknik resim ve dökümanlarda yüzey pürüzlülüğü için farklı değerler isteniyor olabilir. Eğer kaba bir yüzey istenen parçadan daha yüksek kalitede yüzey pürüzlülüğü istenen parçaya geçilirse ne yapılmalıdır?

Bir seçenek olarak operatörün sorumluluğunda takım seçimi ve ilerleme hızında değişiklikler ile istenen sonuç elde edilir. Ancak bu yöntem yeni operatörlerin eğitimini verimsiz yapacağı gibi zaman kaybettirici de bir yoldur. Diğer yandan yüzey kalitesini artırıcı önlemler proses dökümanlarıyla belirlenmiş ise mutlaka daha hızlı sonuç alınır. Ya da kullanılan takımın aşınması çok yükseldiğinde operatör ne gibi bir müdahale yapması gerektiğini planlama dahilinde görürse süreç hızlanacaktır. Süreç planlamanın imalatı gözden geçirmek için entegre edilmiş bir örnek verelim;

“İmalat Gözden Geçirme”

  • Talaş Kontrolü: İmalat sırasında uzun ve kırılmamış talaş oluşumu var ise;
    • Sebepler: Gereğinden düşük ilerleme ve talaş derinliği verilmiştir, giriş açısı yanlış olabilir, köşe radyüsü çok büyük olabilir.
    • Çözüm Yolları: İlerleme ve talaş derinliğini artırma, talaş kırma kabiliyeti yüksek takım seçme, daha küçük köşe radyüsü ile işleme, maksimum giriş açısı belirlenmesi.
  • Yüzey Kalitesi: İstenen yüzey pürüzlülüğüne ulaşılamıyor ise;
    • Sebepler: Talaşlar işlenmiş yüzeye zarar veriyor olabilir, kesme kenarında aşınma olabilir, ilerleme gereğinden yüksek olabilir.
    • Çözüm Yolları: Talaşları dışarıya yönlendirilmesi, giriş açısı değiştirilmesi, ilerlemeyi azaltma, kesme hızını azaltma.
  • Çapak Oluşumu: Kesici takımın parçadan ayrıldığı sırada çapak oluşumu varsa;
    • Sebepler: Kesme kenarında aşınma olabilir, ilerleme düşük olabilir, talaş derinliğinde çentik aşınması olabilir.
    • Çözüm Yolları: Keskin kenarlı takım kullanımı, iş parçasından ayrılırken pah veya radyüs işlenmesi.                   
  • Görüldüğü gibi talaşlı imalatı planlarken takım ve parametre seçiminden imalat sorunlarının çözümüne kadar detaya inilebilmektedir. Sonuçta elde edilecek ürüne tüm bu veri topluluğunu yazılım ve planlar dahilinde yönetmek ve sürekli daha verimli imalat için değişikliklerin yapılması da ayrıca önemlidir. Kazanımların faydalı olabilmesi için en doğru yaklaşımı belirleyen firmalar rekabet edebilirliklerini korur. Planlama yaklaşımı nasıl olursa olsun bu sistematik süreçlerin yönetilmesinde çalışanların görev dağılımı da titizlikle belirlenmelidir.