Tehnoloogilised edusammud on kiirendanud toodete uuendamist ja asendamist, mis on toonud kaasa tarbijate üha mitmekesisemaid nõudmisi ning kasvava suundumuse toodete mitmekesistamise ja väiksemate{0}}partiitootmise suunas. Selle muutusega kohanemiseks mängivad CNC (Computer Numerical Control) seadmed ettevõtetes üha olulisemat rolli. Võrreldes tavaliste treipinkidega, seisneb selle oluline eelis tugevas kohanemisvõimes detailide muutustega. Osade vahetamine eeldab ainult vastava programmi muutmist ja lõikeriistade lihtsat reguleerimist, et toota kvalifitseeritud osi, mis annab konkurentsieelise kulude kokkuhoiu osas. CNC-tööpinkide jõudluse täielikuks ärakasutamiseks on aga vaja mitte ainult head riistvara (nagu kvaliteetsed lõiketööriistad ja tööpinkide täpsus), vaid, mis veelgi olulisem, tarkvara: programmeerimine, mis hõlmab erinevate osade omadustel põhinevate mõistlike ja tõhusate töötlemisprogrammide loomist. Aastatepikkuse programmeerimispraktika ja õpetamise kaudu olen teinud kokkuvõtte mõnest programmeerimistehnikast.
Kuigi CNC-treipingid pakuvad tavaliste treipinkidega võrreldes suuremat paindlikkust töötlemisel, on teatud tüüpi detailide tootmise efektiivsuses siiski teatud lünk. Seetõttu muutub CNC-treipinkide efektiivsuse parandamine ülioluliseks ning programmeerimistehnikate ratsionaalne rakendamine ülitõhusate töötlusprogrammide loomiseks avaldab sageli ootamatuid mõjusid tööpinkide efektiivsuse parandamisele.
1. Paindlik võrdluspunkti seadistus
Kui lõikeriist läheneb vardale, koordinaatide väärtus väheneb, seda nähtust nimetatakse tööriista edasiliikumiseks; vastupidi, koordinaatide väärtus suureneb, seda nähtust nimetatakse tööriista taganemiseks. Tööriist peatub, kui see naaseb algasendisse, mida nimetatakse võrdluspunktiks. Võrdluspunkt on programmeerimisel ülioluline kontseptsioon. Pärast iga automaatset tsüklit peab tööriist naasma sellesse asendisse, et valmistuda järgmiseks tsükliks. Seetõttu tuleb enne programmi käivitamist reguleerida tööriista ja spindli tegelikud asendid koordinaatide väärtustega joondamiseks. Võrdluspunkti tegelik asukoht pole aga fikseeritud. Programmeerijad saavad reguleerida võrdluspunkti positsiooni vastavalt detaili läbimõõdule, kasutatud lõikeriistade tüübile ja arvule ning lühendada tööriista tühikäigukäiku, parandades seeläbi tõhusust.
2. "Osade jagamine tervikuks" meetod
Madalpingelistes-elektriseadmetes on arvukalt lühikesi tihvti-kujulisi osi, mille pikkuse- ja-läbimõõdu suhe on ligikaudu 2–3 ja läbimõõt enamasti alla 3 mm. Väikeste geomeetriliste mõõtmete tõttu on tavalisel instrumenditreipingil raske neid kinnitada, mis kahjustab kvaliteeti. Tavapärase programmeerimise korral töödeldakse tsükli kohta ainult ühte detaili. Lühike teljesuunaline mõõde põhjustab tööpingi spindli sagedast edasi-tagasi liikumist piki voodijuhikut, mille tulemuseks on tihendipadruni sagedane töö. Aja jooksul põhjustab see tööpinkide juhiku liigset kulumist, mis mõjutab töötlemise täpsust ja võib muuta masina kasutuskõlbmatuks. Lisaks võib tihendipadruni sagedane kasutamine kahjustada juhtelektroonikat. Nende probleemide lahendamiseks tuleb suurendada spindli etteande pikkust ja tsangpadruni tööintervalli ilma tootlikkust vähendamata. Seetõttu on mõeldav mitme detaili töötlemine ühe tsükliga. Sel juhul oleks spindli etteandepikkus mitu korda suurem kui üksiku detaili pikkus, saavutades potentsiaalselt spindli maksimaalse käiguvahemaa, samal ajal kui tsangpadruni tööintervall pikeneb vastavalt mitu korda. Veelgi olulisem on see, et varem ühele detailile kulunud abiaeg on nüüd jaotatud mitme osa vahel, vähendades oluliselt iga detaili abiaega ja parandades seeläbi tootmise efektiivsust. Selle saavutamiseks rakendasin arvutiprogrammeerimisest pärit põhiprogrammide ja alamprogrammide mõisteid. Kui detaili geomeetriaga seotud käsuväljad on paigutatud alamprogrammi, tööpinkide juhtimise ja detaili lõikamisega seotud käsuväljad aga põhiprogrammi, kutsub põhiprogramm alamprogrammi iga töödeldava detaili jaoks ühe korra. Pärast töötlemist hüppab see tagasi põhiprogrammi. Alamprogrammi väljakutsumiste arv vastab töödeldavate osade arvule, mis on väga kasulik igas tsüklis töödeldavate osade arvu suurendamiseks või vähendamiseks. Ka selliselt kirjutatud töötlusprogrammid on suhteliselt lihtsad ja selged, hõlbustades muutmist ja hooldamist. Tasub tähele panna, et kuna alamprogrammi parameetrid jäävad igas kõnes konstantseks, spindli koordinaadid aga pidevalt muutuvad, tuleb alamprogrammis põhiprogrammiga ühilduvuse tagamiseks kasutada suhtelisi programmeerimislauseid.
3. Vähendage tööriista tühikäigu liikumist
Tööpinkide tõhususe parandamiseks tuleb parandada tööriista liikumise efektiivsust. Tööriista tühikäigukäik viitab vahemaale, mille tööriist läbib, kui see läheneb töödeldavale detailile ja naaseb pärast lõikamist võrdluspunkti. Tööriista tühikäigu käigu vähendamine parandab tööriista liikumise tõhusust. (Punkt---punkti juhitavate CNC-treipinkide puhul on vaja ainult suurt positsioneerimistäpsust ja positsioneerimisprotsess võib olla võimalikult kiire; tööriista liikumistee tooriku suhtes ei oma tähtsust.) Tööpingi reguleerimise seisukohalt peaks tööriista esialgne asend olema võimalikult lähedal lati varule. Programmeerimise osas tuleks kasutatavate tööriistade arv minimeerida vastavalt detaili struktuurile, et tagada tööriistade ühtlane jaotus paigaldamise ajal ja vältida häireid lativarda lähedal. Lisaks, kuna tööriista tegelik algpositsioon muutub, tuleb tööriista võrdluspunkti programmis muuta, et see kohaneks tegeliku olukorraga. Samal ajal võib punktide kiire positsioneerimise käskude kasutamine minimeerida tööriista tühikäigu liikumist, parandades seeläbi töötlemise efektiivsust.
4. Optimeerige parameetreid, tasakaalustage tööriista koormust ja vähendage tööriista kulumist.
