Οι τεχνολογικές εξελίξεις έχουν επιταχύνει τις αναβαθμίσεις και τις αντικαταστάσεις προϊόντων, οδηγώντας σε όλο και πιο διαφοροποιημένες απαιτήσεις των καταναλωτών και σε μια αυξανόμενη τάση προς τη διαφοροποίηση των προϊόντων και την παραγωγή μικρότερης-παρτίδας. Για να προσαρμοστεί σε αυτή την αλλαγή, ο εξοπλισμός CNC (Computer Numerical Control) διαδραματίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στις επιχειρήσεις. Σε σύγκριση με τους συμβατικούς τόρνους, το σημαντικό πλεονέκτημά του έγκειται στην ισχυρή προσαρμοστικότητά του στις αλλαγές εξαρτημάτων. Η αλλαγή ανταλλακτικών απαιτεί μόνο τροποποίηση του αντίστοιχου προγράμματος και απλές ρυθμίσεις στα κοπτικά εργαλεία για την παραγωγή εξειδικευμένων εξαρτημάτων, παρέχοντας έτσι ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στην εξοικονόμηση κόστους. Ωστόσο, για να αξιοποιηθεί πλήρως η απόδοση των εργαλειομηχανών CNC, απαιτείται όχι μόνο καλό υλικό (όπως κοπτικά εργαλεία υψηλής ποιότητας και ακρίβεια εργαλειομηχανών), αλλά το πιο σημαντικό, λογισμικό: προγραμματισμός, που περιλαμβάνει τη δημιουργία λογικών και αποτελεσματικών προγραμμάτων μηχανικής κατεργασίας με βάση τα χαρακτηριστικά των διαφορετικών εξαρτημάτων. Μέσα από χρόνια πρακτικής προγραμματισμού και διδασκαλίας, έχω συνοψίσει ορισμένες τεχνικές προγραμματισμού.
Αν και οι τόρνοι CNC προσφέρουν ανώτερη ευελιξία κατεργασίας σε σύγκριση με τους συνηθισμένους τόρνους, εξακολουθεί να υπάρχει κάποιο κενό στην απόδοση παραγωγής για έναν συγκεκριμένο τύπο ανταλλακτικού. Ως εκ τούτου, η βελτίωση της απόδοσης των τόρνων CNC καθίσταται ζωτικής σημασίας και η ορθολογική εφαρμογή τεχνικών προγραμματισμού για τη δημιουργία προγραμμάτων κατεργασίας υψηλής απόδοσης έχει συχνά απροσδόκητα αποτελέσματα στη βελτίωση της απόδοσης εργαλειομηχανών.
1. Ευέλικτη Ρύθμιση Σημείου Αναφοράς
Όταν το κοπτικό εργαλείο πλησιάζει το κοντάκι της ράβδου, η τιμή των συντεταγμένων μειώνεται, ένα φαινόμενο γνωστό ως προώθηση εργαλείου. αντίστροφα, η τιμή των συντεταγμένων αυξάνεται, ένα φαινόμενο γνωστό ως οπισθοδρόμηση εργαλείων. Το εργαλείο σταματά όταν επιστρέψει στην αρχική του θέση, η οποία ονομάζεται σημείο αναφοράς. Το σημείο αναφοράς είναι μια κρίσιμη έννοια στον προγραμματισμό. Μετά από κάθε αυτόματο κύκλο, το εργαλείο πρέπει να επιστρέψει σε αυτή τη θέση για να προετοιμαστεί για τον επόμενο κύκλο. Επομένως, πριν από την εκτέλεση του προγράμματος, οι πραγματικές θέσεις του εργαλείου και του άξονα πρέπει να ρυθμιστούν ώστε να ευθυγραμμίζονται με τις τιμές συντεταγμένων. Ωστόσο, η πραγματική θέση του σημείου αναφοράς δεν είναι σταθερή. Οι προγραμματιστές μπορούν να προσαρμόσουν τη θέση του σημείου αναφοράς με βάση τη διάμετρο του εξαρτήματος, τον τύπο και τον αριθμό των εργαλείων κοπής που χρησιμοποιούνται και να συντομεύσουν τη διαδρομή ρελαντί του εργαλείου, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση.
2. Η μέθοδος «Splitting Parts into a Whole».
Σε ηλεκτρικές συσκευές χαμηλής-τάσης, υπάρχουν πολυάριθμα εξαρτήματα σε σχήμα κοντού πείρου-με αναλογία μήκους-προς-διαμέτρου περίπου 2-3 και διαμέτρους ως επί το πλείστον κάτω από 3 mm. Λόγω των μικρών γεωμετρικών τους διαστάσεων, οι συνηθισμένοι τόρνοι οργάνων δυσκολεύονται να τους σφίξουν, με αποτέλεσμα να διακυβεύεται η ποιότητα. Εάν προγραμματιστεί συμβατικά, μόνο ένα μέρος κατεργάζεται ανά κύκλο. Η μικρή αξονική διάσταση προκαλεί συχνή παλινδρομική κίνηση της ολίσθησης της ατράκτου της εργαλειομηχανής κατά μήκος του οδηγού κρεβατιού, με αποτέλεσμα τη συχνή λειτουργία του τσοκ. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό οδηγεί σε υπερβολική φθορά στον οδηγό εργαλειομηχανών, επηρεάζοντας την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας και δυνητικά καθιστώντας το μηχάνημα άχρηστο. Επιπλέον, η συχνή λειτουργία του τσοκ μπορεί να βλάψει τα ηλεκτρονικά στοιχεία ελέγχου. Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων, το μήκος τροφοδοσίας του άξονα και το διάστημα λειτουργίας του τσοκ κολέτ πρέπει να αυξηθούν χωρίς να μειωθεί η παραγωγικότητα. Ως εκ τούτου, είναι δυνατόν να κατεργαστούν πολλά μέρη σε έναν μόνο κύκλο. Σε αυτή την περίπτωση, το μήκος τροφοδοσίας του άξονα θα ήταν πολλές φορές το μήκος ενός μεμονωμένου τμήματος, φτάνοντας ενδεχομένως τη μέγιστη απόσταση διαδρομής του άξονα, ενώ το διάστημα λειτουργίας του τσοκ κολετών θα επεκταθεί αντίστοιχα αρκετές φορές. Το πιο σημαντικό είναι ότι ο βοηθητικός χρόνος που απαιτούνταν προηγουμένως για ένα μεμονωμένο εξάρτημα κατανέμεται τώρα σε πολλά μέρη, μειώνοντας σημαντικά τον βοηθητικό χρόνο για κάθε εξάρτημα και βελτιώνοντας έτσι την απόδοση παραγωγής. Για να το πετύχω αυτό, εφάρμοσα τις έννοιες των κύριων προγραμμάτων και υπορουτίνων από τον προγραμματισμό υπολογιστών. Εάν τα πεδία εντολών που σχετίζονται με τη γεωμετρία εξαρτημάτων τοποθετούνται σε μια υπορουτίνα, ενώ τα πεδία εντολών που σχετίζονται με τον έλεγχο εργαλειομηχανών και την κοπή εξαρτημάτων τοποθετούνται στο κύριο πρόγραμμα, το κύριο πρόγραμμα καλεί την υπορουτίνα μία φορά για κάθε εξάρτημα που υποβάλλεται σε επεξεργασία. Μετά την κατεργασία, επιστρέφει στο κύριο πρόγραμμα. Ο αριθμός των φορών που καλείται η υπορουτίνα αντιστοιχεί στον αριθμό των προς κατεργασία εξαρτημάτων, κάτι που είναι πολύ πλεονεκτικό για την αύξηση ή τη μείωση του αριθμού των εξαρτημάτων που υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία σε κάθε κύκλο. Τα προγράμματα μηχανικής κατεργασίας γραμμένα με αυτόν τον τρόπο είναι επίσης σχετικά απλά και ξεκάθαρα, διευκολύνοντας την τροποποίηση και τη συντήρηση. Αξίζει να σημειωθεί ότι εφόσον οι παράμετροι της υπορουτίνας παραμένουν σταθερές σε κάθε κλήση, ενώ οι συντεταγμένες του άξονα αλλάζουν συνεχώς, πρέπει να χρησιμοποιούνται σχετικές δηλώσεις προγραμματισμού στην υπορουτίνα για να διασφαλιστεί η συμβατότητα με το κύριο πρόγραμμα.
3. Μειώστε την αδράνεια του εργαλείου
Για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα των εργαλειομηχανών, πρέπει να βελτιωθεί η απόδοση του ταξιδιού του εργαλείου. Η διαδρομή ρελαντί του εργαλείου αναφέρεται στην απόσταση που διανύει το εργαλείο καθώς πλησιάζει το τεμάχιο εργασίας και επιστρέφει στο σημείο αναφοράς μετά την κοπή. Η μείωση της διαδρομής του εργαλείου στο ρελαντί βελτιώνει την αποτελεσματικότητα του ταξιδιού του εργαλείου. (Για τόρνους CNC ελεγχόμενους από σημείο-σε-σημείο, απαιτείται μόνο υψηλή ακρίβεια τοποθέτησης και η διαδικασία τοποθέτησης μπορεί να είναι όσο το δυνατόν ταχύτερη. Η διαδρομή κίνησης του εργαλείου σε σχέση με το τεμάχιο εργασίας δεν έχει σημασία.) Όσον αφορά τη ρύθμιση εργαλειομηχανών, η αρχική θέση του εργαλείου πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο κοντάκι της ράβδου. Όσον αφορά τον προγραμματισμό, ο αριθμός των εργαλείων που χρησιμοποιούνται θα πρέπει να ελαχιστοποιηθεί ανάλογα με τη δομή του εξαρτήματος για να διασφαλιστεί ομοιόμορφη κατανομή των εργαλείων κατά την εγκατάσταση και να αποφευχθούν παρεμβολές όταν βρίσκονται κοντά στο κοντάκι της ράβδου. Επιπλέον, δεδομένου ότι η πραγματική αρχική θέση του εργαλείου αλλάζει, το σημείο αναφοράς του εργαλείου πρέπει να τροποποιηθεί στο πρόγραμμα για να προσαρμοστεί στην πραγματική κατάσταση. Ταυτόχρονα, η χρήση εντολών γρήγορης τοποθέτησης σημείου μπορεί να ελαχιστοποιήσει τη διαδρομή του εργαλείου στο ρελαντί, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση της μηχανικής κατεργασίας.
4. Βελτιστοποιήστε τις παραμέτρους, εξισορροπήστε το φορτίο εργαλείου και μειώστε τη φθορά του εργαλείου.
