Tehnološki napredek je pospešil nadgradnje in zamenjave izdelkov, kar je privedlo do vedno bolj raznolikih povpraševanj potrošnikov in naraščajočega trenda k diverzifikaciji izdelkov in manjši-serijski proizvodnji. Da bi se prilagodili tej spremembi, ima oprema CNC (računalniško numerično krmiljenje) vse pomembnejšo vlogo v podjetjih. V primerjavi s klasičnimi stružnicami je njegova pomembna prednost močna prilagodljivost spremembam delov. Zamenjava delov zahteva le spremembo ustreznega programa in preproste prilagoditve rezalnih orodij za izdelavo kvalificiranih delov, kar zagotavlja konkurenčno prednost pri prihranku stroškov. Vendar pa za popoln izkoristek zmogljivosti CNC obdelovalnih strojev ni potrebna samo dobra strojna oprema (kot so visoko-kakovostna rezalna orodja in natančnost obdelovalnih strojev), ampak kar je še pomembneje, programska oprema: programiranje, ki vključuje ustvarjanje razumnih in učinkovitih obdelovalnih programov na podlagi značilnosti različnih delov. Skozi leta prakse programiranja in poučevanja sem povzel nekaj tehnik programiranja.
Čeprav CNC stružnice ponujajo vrhunsko fleksibilnost obdelave v primerjavi z navadnimi stružnicami, še vedno obstaja določena vrzel v učinkovitosti proizvodnje za določeno vrsto dela. Zato postane izboljšanje učinkovitosti CNC stružnic ključnega pomena, racionalna uporaba tehnik programiranja za ustvarjanje visoko učinkovitih obdelovalnih programov pa ima pogosto nepričakovane učinke na izboljšanje učinkovitosti strojnega orodja.
1. Prilagodljiva nastavitev referenčne točke
Ko se rezalno orodje približa palici, se vrednost koordinate zmanjša, pojav, znan kot napredovanje orodja; nasprotno pa se vrednost koordinate poveča, pojav, znan kot umik orodja. Orodje se ustavi, ko se vrne v začetni položaj, ki se imenuje referenčna točka. Referenčna točka je ključni koncept v programiranju. Po vsakem avtomatskem ciklu se mora orodje vrniti v ta položaj, da se pripravi na naslednji cikel. Zato je treba pred izvajanjem programa prilagoditi dejanske položaje orodja in vretena, da se uskladijo z vrednostmi koordinat. Vendar pa dejanski položaj referenčne točke ni fiksen. Programerji lahko prilagodijo položaj referenčne točke glede na premer dela, vrsto in število uporabljenih rezalnih orodij ter skrajšajo prosti tek orodja in tako izboljšajo učinkovitost.
2. Metoda "Razdelitev delov v celoto".
V nizko{0}}napetostnih električnih napravah je veliko kratkih zatičev-delov z razmerjem med dolžino-in-premerom približno 2-3 in premeri večinoma pod 3 mm. Zaradi majhnih geometrijskih dimenzij jih običajne stružnice za instrumente težko vpnejo, kar ogroža kakovost. Če se programira konvencionalno, se na cikel obdela samo en del. Kratka aksialna mera povzroča pogosto povratno gibanje drsnika vretena obdelovalnega stroja vzdolž vodila postelje, kar ima za posledico pogosto delovanje vpenjalne glave. Sčasoma to vodi do prekomerne obrabe vodila strojnega orodja, kar vpliva na natančnost obdelave in potencialno povzroči neuporabnost stroja. Poleg tega lahko pogosto delovanje vpenjalne glave poškoduje krmilno elektroniko. Za rešitev teh težav je treba povečati dolžino podajanja vretena in delovni interval vpenjalne glave brez zmanjšanja produktivnosti. Zato je možno obdelati več delov v enem ciklu. V tem primeru bi bila dolžina podajanja vretena nekajkrat večja od dolžine posameznega dela, kar bi lahko doseglo največjo razdaljo gibanja vretena, medtem ko bi se delovni interval vpenjalne glave ustrezno večkrat podaljšal. Še pomembneje je, da je pomožni čas, ki je bil prej potreben za posamezen kos, zdaj porazdeljen na več delov, kar znatno zmanjša pomožni čas za vsak kos in tako izboljša učinkovitost proizvodnje. Da bi to dosegel, sem uporabil koncepte glavnih programov in podprogramov iz računalniškega programiranja. Če so ukazna polja, povezana z geometrijo dela, postavljena v podprogram, medtem ko so ukazna polja, povezana s krmiljenjem obdelovalnega stroja in rezanjem dela, postavljena v glavni program, glavni program pokliče podprogram enkrat za vsak del, ki se obdeluje. Po obdelavi skoči nazaj v glavni program. Število klicev podprograma ustreza številu delov, ki jih je treba obdelati, kar je zelo ugodno za povečanje ali zmanjšanje števila delov, obdelanih v vsakem ciklu. Tako napisani obdelovalni programi so tudi razmeroma enostavni in pregledni ter olajšajo spreminjanje in vzdrževanje. Omeniti velja, da ker parametri podprograma ostanejo konstantni pri vsakem klicu, medtem ko se koordinate vretena nenehno spreminjajo, je treba v podprogramu uporabiti relativne programske stavke, da se zagotovi združljivost z glavnim programom.
3. Zmanjšajte prosti tek orodja
Za izboljšanje učinkovitosti strojnega orodja je treba izboljšati učinkovitost premikanja orodja. Hod v prostem teku orodja se nanaša na razdaljo, ki jo orodje prepotuje, ko se približuje obdelovancu in se po rezanju vrne na referenčno točko. Zmanjšanje prostega teka orodja izboljša učinkovitost premikanja orodja. (Za CNC stružnice s krmiljenjem od točke- do -točke je potrebna le visoka natančnost pozicioniranja, postopek pozicioniranja pa je lahko čim hitrejši; pot gibanja orodja glede na obdelovanec ni pomembna.) V smislu prilagajanja obdelovalnega stroja mora biti začetni položaj orodja čim bližje drogu. Kar zadeva programiranje, je treba število uporabljenih orodij čim bolj zmanjšati glede na strukturo dela, da se zagotovi enakomerna porazdelitev orodij med namestitvijo in preprečijo motnje, ko so v bližini palice. Nadalje, ker se dejanski začetni položaj orodja spremeni, je treba referenčno točko orodja spremeniti v programu, da se prilagodi dejanski situaciji. Hkrati lahko z uporabo ukazov za hitro pozicioniranje točke minimizirate prosti tek orodja in s tem izboljšate učinkovitost obdelave.
4. Optimizirajte parametre, uravnotežite obremenitev orodja in zmanjšajte obrabo orodja.
