tmmob makina mühendisleri odası V. DANILEVSKY İMALAT MÜHENDİSLİĞİ Çeviren: Mak. Müh. Emin Bahadır KANTAROĞLU YAYIN NO: 121
TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASİ OCAKIM7 YAYIN NO: 121 BASKI: Yon» Um YtymStmy* Ud. ŞU. T* 2961 20 ANKARA
7. KISIM İŞLEM FROMLARININ DİZAYNI VE İŞLEM PLANLAMASI HESAPLARI 7.1. Üretim Analizleri Gerçek anlamda bir işlem planlaması yapılmadan önce; teknik resimlerin imal edilecek mamul ile ilgili diğer mühendislik verilerinin dikkatle incelenmesi, işlem planlaması için yeterli ön bilgilerin olup olmadığının araştırılması gerekir.bunun için de üretim veya imalat analizinin yapılman gereklidir. Makina parçalarının uygulama resimlerinde; gerekli bütün görüntüler, kesitler, ölçüler ve toleranslar, işlenecek yüzeylerde istenen yüzey kaliteleri, geometrik elemanlardaki hata toleransları, yüzeylerin koordinasyonları (uyumları), malzeme ile ilgili bilgiler (cins, sertlik, ısıl işlem vb) ve diğer imalât şartlan belirtilmelidir. Üretim analizinde atölyenin üretim kapasitesi ve olanaktan, verilen parçanın dizaynı göz önüne atanarak kontrol edilir ve kaba parçada uygun bir değişiklik yapılarak dizaynın basitleştirilme olanağı araştırılır. Bir parçanın uygulama resmi incelenirken fizibilite, yüksek imalât işleme tekniğine göre kontrol edilir. Verimli işleme şartlarının uygulanmasını engelleyen ve parçanın dizaynından ileri gelen özelliklerin, ortadan kaldırılması için çaba harcanır. Bunların yanında; öngörülen toleransların, yüzey kalitelerinin, gerçek geometrik sekile göre izin verilebilir sapmaların, korunabilme olanakları, aynca gerekli ölçümlerin yapılabilme olanaktan ile normal üretim olanaklanna göre imalât gereksinmeleri de saptanmalıdır. Eğer ek olanaklar gerekiyorsa, bunlann uygulanması ile ilgili önceki tecrübeler ve gerçekleştirilebilme olasılıktan değerlendirilir. Bu aşamada parçanın UretUebilirliği saptanır. Yani, en az işçilik ve malzeme girdileri şartının yerine getirilmesinin; eldeki dizayn, şekil ve ölçülerle ne dereceye kadar mümkün olduğu incelenir. Bu devrede, makina veya mekanizmanın görünüşüne ek olarak daha önceden sağlanması gerekli şartlar da bir bütün olarak ortaya koyulur. üretim analizlerini yürütebilmek için, işlem mühendisinin, parçaların hizmet görevleri hakkında ve monte edildikleri montaj ünitesi veya makinadaki çalışma koşullan ile ilgili bütün bilgilere sahip olması gerekir. Bu bilgiler, imalât mühendisliğinde işlem planlamam çalışmalarını da etkileyen temel kararların alınmasını sağlar. Bu temci kararlardan birisi kaba parçanın hangi metotla imâl edtteceğmin seçimidir. 103
Bu karan etkileyen etkenler şunlardır: imal edilecek parçanın malzemesi, şekli, ölçüsü ve ağırlığı, üretim hacmi, kaba parça imalât atölyesinin imalât kapasitesi. Kaba parça imalâtı için seçilen metot, daha sonra onayını almak üzere kaba parça ve yan mamul imalât atölyesi işlem mühendisliğine verilir. Bu, parça resim üzerinde yapılan üretim analizinin son aşamasıdır. 7.2. İşlem Mühendisliği Kayıtlan İşlem mühendisliği kayıtlan, tesisteki imalât işlemlerini kontrol etmek için kullanılan temel araçlardır. Bu kayıtlar, doldurulacak birçok formlar halindedirler. Bu formlar sadece imalât işleminin gerçekleştirilmesi için değil aynı zamanda imalât hazırlama işinde gerekli olan bilgileri kalıplaşmış bir düzen içinde verirler, imalât için hazırlamanın kapsamına şunlar girer, gerekli malzemenin siparişi; imalât için gerekli takım tezgahlarının, kesici takımların, bağlama aparatlarının tespiti; gerekli işçi sayısının ve tecrübe derecelerinin saptanması; gerekli çalışma alanının hesaplanması; işlem tezhizatınm yerleştirilme düzeni. İşlem mühendisliği kayıtlarında aynı zamanda üretim plânlaması, yönetim ve kalite kontrolü ile ilgili temel bilgiler de verilir. İşleme operasyonları için hazırlanan işlem mühendisliği kayıtlarının ana formları şunlardır: (1) İş parçası dolaşım formu, (2) İşleme operasyonu formu, (3) Ana işlem formu, (4) İmalât işlemi özet formu, (5) Takım kayıtlan, (6) Revizyon formu, (7) Kalite kontrol formu, (8) Atölye içi iş birliği formu. Yukarıda verilen işlem mühendisliği kayıtlarının tamamı endüstrinin her dalında kullanılmaz. Esasında bunların çoğu ve yukarıda açıklananlardan biraz farklı formlar, geniş ölçüde kulanılır. İş parçası dolaşım formu, kaba parçaların ve iş parçalırının atölyeden atölyeye hangi sıraya göre dolaşacaklarını belirtir. Aynı zamanda kaba parçalan, malzemelerin ve parçaların temel listesidir. Bu form bir imalât ünitesi için gerekli parça sayışım, onlann kaba ve işlenmiş ağırlıklannı; istenen malzemenin çeşidini, derecesini ve gereken miktannı (sarfedilme hızını) da belirtir. 1 Nolu Form buna bir örnektir. işleme operasyon formu, imalât işlemini kaydetmek amacı ile kullanılır ve işlem mühendisliğinin temel kayıt formudur. İşleme operasyon formu, her işleme operasyonu için doldurulur ve operasyon elemanlannın açıklanması, kullanılan tezhizatın listesi, kalıp, bağlama aparatı, kesici takımlar, ölçümleme gibi olanaklan belirten bilgileri taşıdığı gibi bir takım şeması veya krokiyi de kapsar. Böylece yapılacak parçanın uygulanma resmini kullanmadan parçanın imal edilmesi o- lanağı sağlanır. (Form No 2). Ana işlem formu, işlem planlamasında bir parçanın bütün imalât işlemini operasyon formundakinden çok daha az bilgi ile kaydetmek için kullanılır. Bu form üzerinde bir kroki, bir takım şeması ve kesim değişkenleri (hız, ilerleme hızı, kesme derinliği gibi) ile ilgili bilgiler için yer aynlmamıştır. Böyle bir ana işlem formu, parça ve sipariş grubu tipinde imalât alanında ve fabrika planlamasında uygulanır. (Form No 3). 104
FORM NO: 1 İŞ PARÇASI DOLAŞIM FORMU Bitmiş Ağırlık kg. kaba Ağırhk kg. Malzeme es o 1 o 1 S s = I a I 1:1 âl a. fi S S : D. i a O) as fi s S 1 W" >> o -S O 5- /mo/âf ('ş/emi özet formu operasyon ve ana işlem formalrında verilen bilgilerden gerekli işçilik girdisinin hesaplanmasında, imalât yönetiminde ve programlama çalışmalannda yararlanılacak olanlarının tamamım kapsar (Form No 4) Bazı hallerde, bu özet formlarında ek kolonlar konularak; kalıplar bağlama aparatları, kesici takımlar, Ölçme olanakları ile ilgili bilgiler de listelenir. Bu durumda teçhizat kayıtlarına da gerek vardır. Takım kayıt lan, takımların siparişlerini yapabilmek ve iş yerini, bütün kesici takımları, ölçme aletlerinin (satandart ve özel tip ve boylarda ), gerekli kalıp ve bağlama aparatlarını kapsayacak şekilde teçhizatla donatmak için kullanılırlar. Bu form fabrika takım atölyesi (bölümü) için temel kayıttır. Birisi standart diğeri özel takımlar için olmak üzere iki takım kayıt formu hazırlanır veya her iki çeşitte aynı form üzerinde birleştirilir. (Form No5) Revizyon formu, uygulanmakta olan imalât işleminde revizyon yapılırken çok ciddi bir usulün izlenmesini sağlar. Bu revizyonlar, parçanın dizaynının değiştirilmesi (dizayn bölümünce verilen) nedeniyle, veya işlem mühendisliğinin uygulanmakta olan imalât yöntemini geliştirecek pratik görüşleri nedeniyle yapılır. Revizyon formu, yapılması istenen değişikliklerle ilgili önerileri (gerekli yerlerde takımlar ve işleme ile ilgili krokiler de eklenerek) kapsamalı ve şef dizayn mühendisi ile şef işletme mühendisi tarafından imzalanmalıdır. Kalite kontrol formu sadece özellikle karmaşık parçalar için hazırlanır. Bir kural olarak, işlem içindeki operasyonlar ve son kontrol, işleme operasyon formlarında veya ana işlem formlarında belirtilirler. 105
FORM NO: 2-İŞLEME OPERASYON FORMU Ünite veya Makina Parça Bölüm Operasyonun Malzemenin sınıfı ve cinsi Sertliği Takım tezgahı ismi Takım tezgahı buluş NO: Operasyon şeması T.Tezgahı imalatçısı Model Yığın hacmi iş hızı ayarı Kalıp ve bağlama aparatı Ayarlama zamanı.dak. Ana işleme zamanı Bir parça için Hazırlık zamanı t'. İ' H Operasyon elemanı Açıklama Çap (genişlik, boy)mm İlerleme yönünde işlenen boy, Paso sayısı Kesme İlerleme derinliği,mnı. mm/ dev. d/d veya dakikada kurs Kesme hızı m/dak fc" H Çizim Tarih Planlayan İsmi.t. İmzası Miktar I İstek NO: İmza Tarih 106
İsmi Parça NO: İsmi Bitmiş ağırlık Kg. Her ünite (makina) için gerekli miktar Takım tezgahı gücü, kw Soğutucu. Mevcut istenilen Kahp ve bağlama aparatı NO: gerekli zama, dak. Tezgah servis zamanı ve dinlenme payı Standart zaman (parça basma) Bir vardiya için standart üretim(parça) Ayarlama zami.ni için ücretler, Ura Bir parça için Zaman, dakika Takımlar Ana işleme Hazırlık Operasyon elemanı NO Takım NO: tstenen miktar üretim hızı ayarlayıct Kontrol eden Onaylayan Pafta NO: Pafta sayısı 107
FORM.3 AN A İŞLEM KARTI Bölüm Mal Parpa adı Parça No Malzeme Derece Sertlik Kaba parça Tip Ebat Ağırlık Kaba kg Bitmiş Bir mal için gerekli miktar Vtğın hacmi 3İr parça için zaman Ani*. El Makine ( ezga Toplam 3ir mal için zaman takina El tezga Top. lam Sipa. ri$ No- İşlem No. İşlemin Takım açıklama, tezgahı 51 Bağlama aparatı, yardımcı aletler Takımlar Kesici Ölçüm Zaman iş hızı değerlen. Ayarla. dirme ma Bir parça için - dak. Bir mal için İşçilik ücreti Ayarlama zamanı için, TL Bir parça ıcin Çizen Tarih Planla. yan İş hızı değerlen, diricisi Kontrol eden Onaylayan Kart No Miktar İstek No İmza Tarih (Adı ) Kart sayısı (İmzası)
Bölüm - No rs,lem Açıklama İsim Model FORM. 4 İMALAT İŞLEMİ ÖZET KARTI Takım tezgahı Çağrı No Mal 1 Parça adı 1 Parça No İş hızı değerlen, d irme Zaman Ayarlama Bir parça için Bir mal için dak. İşçilik ücreti TL Ayarlama zamanı için Bir parça ıcin Malzeme ve derecesi Kaba Darca 1 Ağırlık kg Kaba 1 Bitmiş 1 Çizen Tarih Planlayan 1? hızı planlayıcısı Yıflın hacmi Bir parça için zaman Makma (Takım tez) El tezgahı ToDlam Bir mal için zaman Makina El tezgahı 1 ToDlam dak. Kontrol eden Onaylayan Kart N< (Adı) 8 Miktar İstek No İmza Tarih (İmza) Kart sa
FORM. 5 Hal TAKIM KAYIT KARTI Parça adı Parça No. Bölüm İşlem No Takım tezgahı Kalıp, bağlama aparatı ve yardımcı takımlar Adı. ebadı Numara, sı işlem için gerekli miktar Adı ebadı Kesici takımlar Numara, sı İşlem için gerekli miktar Makindda bir parça için temel işleme zam. Ölçüm takımları Adı ebadı Numara, sı Çizen Tarih Planlayan Kontrol eden Onaylayan Kart No (Adı) (İmzası) Kart sayı» Miktar İstek No lmz«tarih
Atölye içi işbirliği formu, atölyede komşu bölümlerin görevlerini koordine etmek amacıyla kullandır. Bu form, kaba parçaların ölçuterinin ve toleranslarının listelerini verir ye bunun yanında kaba parçanın son istem yapılmadan önce bir önceki bölümden hangi imalât şartlan ite gelmesi gerektiği belirtilir. 73. Makina Operasyonlarının İstan Planlaman İçin Gerekli ön Bflgier Bir imalât istemi ; uygulama resmi, imalftt şartlan ve kaba parça resmi esas alınarak dizayn edilir. İmalât isteminin optimum şeklinin seçimi; büyük ölçüde imalâtın hacmine, fabrikanın imalât kapasitesine (mevcut takım tezgahlan, takımlar vb) imalât mühendisliği ite imalâtın hangi şartlarda organize edildiklerine ve bu organizasyonun gerçekleşme derecesine (mevcut fabrikanın halen kullanılmakta olan teçhizatı kullanarak yeniden inşa edilmesi, yeni teçhizatın satın alınman v.b.) bağlıdır. imalât isteminin Optimum şeklinin (verilen ketin şartlara, en uygun olan en düşük i- malftt maliyeti ite en yüksek üretim kapasitesini veren) seçimi, bir çok halde ekonomik etkenliği hesaplanarak ve uygulanabilecek çeşitli şekillerin isteme maliyetleri karşılaştırılarak sağlam bir şekilde yapılmalıdır. (Bak 29. kıran). Fabrika üretim Programı bitmiş parçaya göre senelik üretim miktarının, daha önceden saptanmış vardiya süreleri ve bir günde yapılacak belli vardiya sayı» esas alınarak planlanmasıyla yapılır. Parçaların imalât takvimi, üretim programı esas alınarak yapılır. Her bir makina parçası için, üretim miktarı, senelik üretilen ünite sayısı fle o ünite içerisinde bulunan sözkonusu parça sayısının çarpımına eşittir. Burada her ünite için gerekli yedek parça miktarı da dikkate alınmalıdır, özel hallerde, büyük parti ve seri imalât yapılırken takım tezghalannın ayarlanması için harcanan zaman da dikkate alınır. Herhangi bir parçanın üretim programı şu formülle açıklanabilir: P = P,m( 1 + ) 100 burada P : Verilen parçanın senelik üretim miktarı P,: Ünitenin senelik üretim miktarı m : Veriten parçanın her ünite İçindeki say» n : Veriten parçanın yedek olarak üniteye eklenmesi gereken miktarının bütün parça miktarına göre yüzdesi Takım tezgahlan ve imalât teçhizatı ile ilgili temel bilgiler: hfima planlaması için gereken bu bilgiler fabrikada bulunan makinalann sertifikalarından ve kullanma talimattanndan ahmrlar. Bu bilgiler; kataloglardan, el kitaplarından ve diğer kaynaklardan da edinilebilirler. Standart takımlar ve bağlama aparatlanyla İlgili bilgiler, yüriniukte bulunan standartlardan, kataloglardan ve el fcjtşpi»"^nlfm sağlanırlar. 111
Yukarıda belirtilenlerin yanında fabrikada bulunan tek amaçlı tezgahlar ve özel tezgahlar,* aynca çeşitli takım atölyelerinde dizayn edilen yeni kesici takımlar için de sık sık bilgi edinmek gerekir. Bu bilgiler yönetmelikler, açıklamalar ve şartnameler şeklinde sağlanabildikleri gibi, tipik parçaların bu tezgahlarda doğrudan doğruya veya özel aletler kullanılarak ne şekilde işleneceğini gösteren takım şemaları şeklinde de sağlanabilirler. Bu bilgiler, eldeki teçhizat ve takımların söz konusu kesin şartlara göre kullanılmalarının fizibilitesini ortaya çıkarır. Bunlar, aynı zamanda yeni ve geliştirilmiş imalât tekniklerinin uygulamaya konulması konusunda bir uyarı görevi de yapabilirler. 7.4. Oran Ayarlaması (Hız ayarlaması) Bir kural olarak, işlem planlamasının son döneminde her işlem için bir zaman standardı, koyulur. Bu zaman standarttan, kesici takımların kesici özelliklerini ve takım tezgahlarının üretim kapasitelerini tam olarak kullanmayı esas alan hesaplara göre saptanırlar. Standart zaman, verilen üretim şartlarında (eğer gelişmiş mühendislik teknikleri ve üretim yönetimi esasına göre günün modern işleme metotları uygulanıyorsa) belli bir işin gerçekleştirilmesi için gerekli zamandır. Bununla beraber standart zaman, zaman geçtikçe değişir. Eğer gerekiyorsa bu zaman imalât işlemlerindeki gelişmelere göre yeniden gözden geçirilmeli ve yenilenmelidir. Kısacası standart zaman, her zaman için mühendislik metotlanndaki son aşamaları temsil etmeli, elde olan en modern teçhizata göre düzenlenmeli, işçi ve mühendis kadrosunun kazandığı tecrübeden tam olarak yararlanarak hesaplanmalıdır. Standart zaman değerleri, iş yerinin, atölyenin, bölümün üretim kapasitelerinin hesaplanmasında ilk bilgiler olarak kullanılırlar, tşleme maliyeti ön tahmin hesaplarında bu bilgiler esas alınırlar. Harcanan üretim_ zamanı, gerçek çalışma zamanı ve operasyonun kesintileri olmak üzere iki kısma ayrılabilir. m'i" Çalışma zamanı, ayarlama zamanından, işleme zamanından ve iş yeri hizmet zamanından meydana gelir. Operasyonun kesintileri içerisinde yorgunluk giderme molaları (eğer çalışma şartları için öngörülmüş ise) ve kişisel gereksinmeler için tanınan serbest zamanlan sayabiliriz. Tek amaçlı takım tezgahları: birbirinin benzeri fakat ölçüleri farklı parçalar üzerinde tek ve belli bir işlemi yapmak amacıyla dizayn edilmişlerdir, özel takım tezgahları: tek olarak dizayn ve imal edilmişlerdir ve billi bir iş parçası üzerinde belli bir işlemi yapmak amacıyla kullanılırlar. 112
Ayarlama zamanı. Operatörün; kendisini bir sonraki işe hazırlaması için, diğer hazırlıklar için (takım tezgahının, kalıp ve bağlama aparatlarının, kesici takımların yeni iş yığını için ayarlanmaları) aynı zamanda işin bitiminde takımların (kalıp, bağlama aparatı ve özel takımlar) sökülüp geri verilmeleri için, bitmiş iş parçalan yığınının kontrol elemanına aktarılması için harcadığı zamandır. Aynı operasyonda, aynı olan yeni iş parçaları yığını için her defasında da ayarlama zamanı yinelenir; bu yığının büyüklüğüne bağlı değildir. İşleme zamanı, doğrudan doğruya verilen operasyonun yapılması için harcanan zamandır. Bu, işlenen her iş parçası için veya aynı anda işlenen iş parçalan grubu için tekrarlanır. îşleme zamanı ana işleme zamanı ile hazırlık (elleme) zamanının toplamıdır. Ana işleme zamanı, doğrudan doğruya iş parçasının işlenmesi için harcanan zamandır. Yani şeklini, ölçülerini ve/veya içinde bulunduğu şartları değiştirmek için harcanan zamandır. İşçinin işe katkı derecesine bağlı olarak ana işleme zamanı; makina işçiliği zamanı, el işçiliği zamanı veya el ve makina işçiliği zamanı olarak Uçe ayırabiliriz. Makina işçiliği zamanı, iş parçasının takım tezgahının mekanizmasında operatörün gözetimi altında işlenmesi için harcanan zamandır. El ve makina işçiliği zamanı, bir iş parçasının takım tezgahının mekanizmasında ve operatörün de aynı anda işe katılması ile yapılan işlem zamanıdır (örneğin kesici kalem suportu elle ilerletilen bir takım tezgahı» " El işçiliği zamanı, işleme teçhizatı kullanılmadan doğrudan doğruya sadece işçinin iş parçası üzerinde yaptığı işin süresidir, (el eğesi, soğuk raspalama). Hazırlık zamanı, operatörün yapılan işle doğrudan doğruya ilişkili çeşitli yan çalışmalarının aldığı zamandır. Bu çalışmalar; iş parçasının yüklenmesi, kenetlenmesi, açılması ve tezgahtan alınması, tezgahın çalıştırılması, durdurulması, ölçümlerin yapılması, ilerleme hızı ve kesme hızının değiştirilmesi şeklinde olabilirler. Hizmet zamanı, verilen operasyonun yapıldığı süre içerisinde işçinin tezgahların ve iş yerinin bakımı için harcadığı zamandır. Hizmet zamanı; Organizasyon yükümlülükleri (takım tezgahlarının kontrolü, yağlanması ve temizlenmesi v.b.) ve net teknik hizmetler (takım tezgahının yemden ayarlama; kesici takımları değiştirme, bileme-ayarlama) olmak üzere iki hizmet grubu için harcanır. Z Parti imalâtında iş yeri hizmet zamanı, işleme zamanının (çevirim) % 3 ü kadardır. Dakika cinsinden temel zaman bilgilerinin hesaplarında (parça başına) standart zaman esas alınır. Bu her operasyon (veya iş birimi) için işleme zamanı (saykıl) (ZJ, işyeri hizmet zamanı (Z,), nın toplamına eşittir. (Z a ) ve yorucu işlerin yapılması halinde kişisel ihtiyaç ve dinlenme zamanı Z d 113
İsleme zamanı (dakika cinsinden) ana işleme zamın, Z ve elleme zamanı, Z dan meydana gelir. Burada elleme işleminin parça tezgahta işlenirken yapılan kısmı dikkate a- hnmaz. Yani hem işleme hem hazırlık için harcanan zaman hazırlık zamanı olarak alınmaz. z i Z Her parça için dakika cinsinden hesaplanan zaman, standart zamanla (her parça için), bir parçaya düşen ayarlama zamanının toplamına eşittir. "hes buradan x iş parçası yığınındaki parça sayısıdır. Standart üretim ü, parça başına hesaplanan zamanın tersidir. Bu birim zamanda (dakika, saat, vardiya v.b.) bir işçi tarafından üretilecek iş parçası veya başka maddelerin miktarıdır. Sekiz saatlik iş gününde (480 dakika) parçaların standart üretimi 480 dir. Standart zamanın değişmesi, standart üretimin de değişmesine neden olur. Ana işleme zamanmın (dakika cinsinden), hesaplanmasında kullanılan formül tezgahta yapılan her çeşit işleme için genel bir formüldür ancak her tipe uygulanacak şekilde yeniden düzenlenmelidir. L = + fi, + fi 2 + gj Burada L : İş parçasının kesici takıma göre veya kesici takımın iş parçasına göre (ilerleme hızı ve yönünde) katettiği bütün uzunluk : mm 114 fi : İşlenecek yüzeyin boyu. mm j : Kesici takımın iş parçasına yaklaşması için kat edeceği uzaklık, mm. 2 : Kesici takımın veya iş parçasının ilerleme yönünde kat ettiği fazla boy. mm. 3 : Tecrübe kesimleri için gerekli ek boy. mm. i : Paso sayısı
S : Kesici takımın veya iş parçasının ilerleme hızı mm/ dak. S m = V = ' " burada S z : Kesici takımın her dişi için ilerleme miktarı (freze bıçağı, raybav.b.) mm. z : Kesici takım üzerindeki diş sayısı n : Dakikada yapılan tam kurs sayısı veya devir s : Her kursta veya devirde ilerleme miktarı mm. Ana işleme zamanı, (özellikle işleme zamanı ise) kesim değişkenlerine (hız, ilerleme ve kesirn derinliği) bağlıdır. Burada şunu belirtmek gerekir ki kesici takımın ömrü ve ekonomik olarak en iyi kesme hızının (işleme maliyetinin minimum olduğu hız) esas alınması halinde, kesme ve ilerleme hızlarının seçiminde tek uçlu kesicilerle çok uçlu kesiciler arasında büyük ve esaslı farklar vardır. 7.5. Keane Şartlarının Seçimi Kesme şartlarının (kesim hızı, ilerleme hızı, kesme derinliği) seçiminde belli bir sıra izlenir, önce kesme derinliği t saptanır. Eğer işleme payı bir pasoda kaldınlabiliyorsa, kesme derinliği bu paya eşit alınır. Kesme derinliğini şunlar sınırlandırır: Takım tezgahı hareket motorunun gücü, iş parçasının yeterince rijit olmaması, iş parçasının tezgaha yeterince güvenli şekilde bağlanmamış olması ve diğer etkenler. Bu şartlar altında her seferinde kesme derinliğini biraz daha azaltarak işleme payım birkaç pasoda kaldırmak gerekir. Kesme derinliği, her zaman için yapılan makina işlemine bağlıdır, örneğin taşlamada işleme payı daima birkaç pasoda kaldırılır. Saptanması gereken diğer eleman da ilerleme hızı» dır. İlerleme hızı takım tezgahının kapasitesine ve iş parçasının işlenmek üzere ne şekilde bağlanıp ayarlandığına bağlıdır. İşleme hassasiyeti ve yüzey kalitesi gibi işleme faktörleri, sadece özellikle çok yüksek sınıftan yüzey kalitesini gerektiren ince işlemelerde büyük önem taşırlar. İlerleme hızı için gerçek değerler takım tezgahının üzerindeki tablolardan seçilir. t ve s değerlerini saptadıktan sonra ı> m/dak. kesme hızı değeri metal kesme teorisinde verilen formüller yardımıyla hesaplanabilir. Aşağıdaki formül kesme derinliği ve ilerleme hızının bilinmesi halinde ekonomik yönden en uygun kesme hızının hesaplanmasında kullanılır. burada C v : İşlenecek malzemenin cinsine, takım ömrüne, takım malzemesine, takım geometrisi ve ölçülerine, kesim şartlarına (kesme sıvısı kullanılıp kullanılmadığına v.b.) bağlı bir kat sayıdır. (Tek uçlu yapıştırılmış plaketti karbidli takım T15K6 sınıfından ve 60 dakikalık takım ömürlü- için; -döküm demir işlenirken (u : 0,88, sertleştirilmiş çelik işlenirken C y : 0,94 tür). 115
* ve y : İş parçası malzemesinin, kesici takım malzemesinin ve işleme koşullarının değişmesine bağlı olarak değişen üs sayılardır (örneğin; gerilme direnci a t : 75 kg k / mm 2 olan çeliği, T15K6 sınıfından tek uçlu yapıştırılmış plaketli karbidli takımla işlekken x :O,18 y : 0,35 tir). Kesme derinliği t, ilerleme hızı s ve kesme hızı v saptandıktan sonra yapılacak iş bu koşullar için gerekli gücün, takım tezgahının verebildiği gücü aşıp aşmadığını kontrol etmektir. Bu amaçla gerekli güç kilovat cinsinden şu formülle hesaplanır: F 2 v N e = 60x102 kw buradaf 2 = C.ts ' kesme kuvvetidir.* Şimdi kesim değişkenlerinin hesaplanmasını ve eldeki motor gücünün yeterliliğinin kontrolünü isteyen bir örneği ele alalım: tşlenecek mil 25 mm çapında, o fi : 75 kg k/mm 2 gerilme direncinde ve Bhn 215 sertliğindedir. Kesim işlemi, yapıştırılmış karbid uçlu T15K6 sınıfından bir takımla yapılacaktır. Kesme derinliği t: 2 mm ve ilerleme hızı s: 0,33 mm/ devir dir. Kesme hızı T: 90 dakikalık takım ömrü için heseplanmaktadır (İlgili katsayıların değerleri el kitaplarında verilen kesim bilgileri listelerinden alınmıştır). Buna göre v = 141,5 0,18 0,35 2 x 0,33 = 185m/dak. Bundan sonra v kesme hızını esas alarak dakikada devir sayısını şu formülle hesaplarız: 1000 v nd 1000x 185 3,14x25 = 2357 d/d Bu işlemden sonra torna tezgahının üzerindeki tablodan veya çalştırma el kitabından buna en yakın olan hızı (d/d) seçilir. (Bizim problemimizde 2400 d/d dır). Eğer hesaplanan devir sayısı ile tezgah üzerinde yazılı olan arasında çok büyük fark varsa kesme hızı v düzeltilir. (Bizim problemimizde buna gerek yok). C f katsayısı çok kullanılan metaller için şu değerleri alır: Karbon çeliği için: 200, dövülebilir demir için: 100, gri (fond) demir döküm için: 104. 116
Bundan sonra da kesme tuvveti ve kesme için gerekli güç hesaplanır. F 2 = 191 x2x 0,33 0 ' 75 = 168 kgk 168x 185 60 x 102 = 3 kw. Takım tezgahı hareket motorunun kurulu gücü bilindiğine göre bunu gerekli etken güçle karşılaştırabiliriz. Çok sayıda takımla işleme halinde kesim değişkenlerini seçerken, prensipte yukarıda belirtilen yöntem aynen uygulanır. Bununla beraber eğer kesim değişkenleri (kesim derinliği, kesme hızı, ilerleme hızı) yukandaki sıraya sıkı sıkıya uyularak saptanırsa toplam işleme süresinin çok fazla olması gibi güçlüklerle karşılaşılabilir. Eğer kesici takımlardan birisinin kesim işlemi diğerlerininkinden daha uzun sürüyorsa bu durum ortaya çıkabilir. Sonuç olarak operasyonda yer alan takımların hepsi kendilerine düşen kesimleri tamamlamadan operasyon bitirilemez. Buna bağlı olarak çok takımla işleme halinde kesim elemanları "sınırlayıcı" kesici takıma, yani kesim süresi en uzun olan takıma göre saptanırlar. Çok kesicili işleme operasyonunun dizaynı şu aşamalardan meydana gelir: (1) Kesici takımların, operasyon elemanları sırasına göre kesme şartlan hesaplanır. (2) Düzenin takım yerleştirmesi yapılır. (3) Son akım şemasını; kesinleştirilmiş kesme şartlarını, düzenin üretim kapasitesini kapsamak üzere düzenin bir resmi çizilir. (4) özel takımlar varsa bunlar dizayn edilir. Çok kalemli torna tezgahlarında basit iş parçalarının işlenmesi için kullanılan çok kalemli düzenlerin hareketi basit olarak takım hareketleri şeklinde çizilirler. Eğer çok mandrenli veya çok istasyonlu takım tezgahlarında çok takımlı düzen kullanılıyorsa, her istasyon (veya mandrende) işleme sürelerinin aynı ve olabildiğince kısa olması için çaba harcanmalıdır. Kesim boyunu azaltıp bazı takımların kesim değişkenlerini yeniden gözden geçirerek işleme süresi dengelenebilir. Bazan düzenin verimli bir şekilde dengelenmesine olanak vermeyen bazl operasyon elemanlarının işlemlerini ayrı bir operasyon haline getirmenin çok daha yaradı olduğu görülür. Çok takımlı düzenlerde takım ömrü 4 8 saat arasında seçilmelidir, böylece, bir vardiyada takımı ya bir veya iki kez değiştirmek gerekir. Çapları arasında büyük farkalar olan iş parçalarını işlerken,ok takımlı düzende daha düzgün bir takım ömrü sağlayabilmek için karbid uçlu takımlar sadece büyük çaplann işlenmesinde kullanılmalıdır. Küçük çaplı yüzeyler hava çeliği (HSS) takımlarla istenmelidir. Eğer tezgah takım bağlama aparatı iş parçası sistemi, yeterince rijit değilse ve çok sayıda tek uçlu takımın aynı anda iş yapması gerekiyorsa, kesme derinliğini ve ilerleme hızım azaltmak gerekir. Aynı anda işleme yapan çok takımlı düzende (parça başına) standart zaman şu formülle hasaplanır: Z = ( 1,15 den 1,2 ye kadar) (Z 4 Z g ) 117
^ i Çok takımlı işlemede hız ayarlaması (üretim hızı) yapılabilmesi için ana şart, optimum takım ömrünün saptanmasıdır. Tek uçlu kesici takımın operasyonunda, takımın ömrü genellikle 60 dakika olarak alınır. Zaman standartlarına göre takım değiştirmek için 0,7 dakikalık süre tanınır. Bu işleme süresinin % 1 ^ 1,5 u olur. Eğer 10 15 tek uçlu takım aynı anda operasyona giriyorlarsa takım değiştirme süresi işleme süresinin % 15 'v 25 i olacaktır. Takım değiştirmek için kaybedilen zarıan yüzdesini azaltmak için takımların ömrünün (T) uzatılması gerektiği açıkça görülmektedir. Bu formülde de görüldüğü gibi öncelikle kesme hızını düşürerek yapılabilir. ı; =- -veya vt = C burada. C : İş parçası malzemesine, takım geometrisini, kesme sıvısına ve diğer işleme şartlarına bağlı bir kat sayıdır. m : Bağıl takım ömrü için Us sayı (m: 0,125 den 0,3 e kadar). Eğer kesme hızı u, e indirgenirse şu bağıntıyı elde ederiz. Vı Tm = C = vt m ve T m. v l/m 17, = v ( ) m veya T x = T ( ) Ti 17, Eğer kesme hızı % 15 azaltılırsa m: 0,2 için takım ömrü 60 dakikadan 140 dakikaya yani 2,4 katma çıkarılmış olur. Kesme hızını, ilerleme hızını ve kesim derinliğini seçerken standart bilgilerin, ortalama kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliğine göre verilmiş olduklarını akıldan çıkartmamak gerekir. Bu değerler daha önce de belirtildiği gibi birçok etkene bağlıdır, (iş parçası malzemesinin kalitesi, onun fiziko mekanik özellikleri, kesici takım malzemesi ve geometri, takım tezgahının motor gücü, ayna devri, (T B Tl) sisteminin rijitliği v.s.). Bu nedenle imalât uygulamasında bu değerler sabit çalışma şartları da göz önünde bulundurularak bir ölçüye kadar azaltılıp çoğaltılabilirler. 118