CNC frezelerde parametrik programlamanın etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of parametric programming on CNC milling machines
Yazar: MURAT ADEMOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR GÜROL
İstanbul Gedik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
İnsanlığın var oluşu ile birlikte günlük hayatı kolaylaştırmak adına çeşitli makineler
kullanılmaya başlanmış ve her geçen gün gelişmeye devam etmektedir. CNC
(Bilgisayarlı Nümerik Kontrol) tezgâhları otomotiv, havacılık, savunma alanlarında
hassas işleme özelliklerinden ve seri üretim için uygunluklarından dolayı tercih
edilmektedir. Günümüzde CAM (Bilgisayar Destekli İmalat) programları ile imalat
seri üretimin en önemli parçalarından biri haline gelmiştir. Gelişen teknoloji ile
karmaşık geometriye sahip parçaların üretimi CAM programları ile daha hızlı bir
şekilde yapılabilmektedir.
CAM yazılımlarının yüksek maliyeti ve üretim miktarı az parçalar için harcanan
zaman düşünüldüğünde parametrik programlama bir adım daha öne çıkmaktadır.
Diğer bilgisayar yazılım dilleri ile ortak özelliklere sahip olan Parametrik
programlama (daha çok makro programlama olarak bilinmektedir), CNC makine
üreticilerinin oluşturdukları değişkenleri kullanarak işleme parçasına ve makineye
yönelik kodlar yazma imkânı tanımaktadır. Bir makro komutu, bir değeri bir
değişkene tahsis edebilir veya bir değişkenden değeri okuyabilir, bir ifadeyi
değerlendirebilir, şartlı veya şartsız olarak bir program içinde bir başka kısımda
dallara ayırabilir veya şartlı olarak programın bir bölümünü tekrarlayabilir.
Böylelikle CNC tezgâhlardan sonuçlar almamızı, daha hızlı işlemler yapmamızı ve
değişkenlerin özelleştirilerek yapılan işleme özel olmasına imkân tanımaktadır.
Ayrıca parametrik programlama ile CAM'de yapılması mümkün olmayan
programlamalar da yapılarak CNC tezgâhların daha efektif kullanılmasına imkân
sağlamaktadır. Özellikle de seri imalatta prob kullanılarak makineden veri alma
kısmında makrolar yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Bu çalışmada, farklı malzeme tipleri ve farklı geometrik şekillerin Parametrik
program ile yazılışı ve işleme zamanına etkileri incelenmiştir. Bu çalışmada yapılan
incelemeler, Fanuc işletim sistemli farklı firmalara ait CNC tezgâhlarda
gerçekleştirilmiştir. Yapılan ilk çalışma da mevcutta seri üretim ile üretimi yapılan
bir parça üzerinde makro program ile çalışmalar yapılıp incelemeler de
bulunulmuştur. İkinci çalışma da ise farklı geometrilere sahip şekiller makro program
ile hazırlanarak CAM programsız yapılabilirliği üzerine denemeler
gerçekleştirilmiştir. Üretilen parçalar, yüzey pürüzlülükleri, program uzunlukları ve
işleme süreleri açısından da değerlendirilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü mikron ile
değerlendirildiği için buradaki fark yaklaşık %0,5 ile %2 aralığında
gerçekleşmektedir. İşleme süresinden gelen fark ise parça geometrisine bağlı olarak
%2 ile %5 arasında avantaj sağlanabilir. Yapılan deneyler sonucu parametrik
programlamanın CAM program ve NC programa göre yüzey pürüzlülükleri olarak
iyileştirmeler gerçekleştirdiğini ortaya koymuştur.

Abstract:
With the existence of humanity, various machines have been used to facilitate daily
life and it continues to develop day by day. CNC (Computerized Numerical Control)
machines are preferred in automotive, aerospace and defense industries due to their
precision machining features and their suitability for mass production. Today, with
CAM (Computer Aided Manufacturing) programs, manufacturing has become one of
the most important tool parts of mass production. With the developing technology,
the parts with complex geometry can be produced faster with CAM programs.
Considering the high cost of CAM software and the time spent on parts with a low
production amount, parametric programming comes one step further. Parametric
programming (more commonly known as macro programming), which has common
features with other computer software languages, allows the CNC machine
manufacturers to write codes for the workpieces and the machines by using the
variables they create. A macro instruction can allocate a value to a variable or read
the value from a variable, evaluate an expression, conditionally or unconditionally
branch at another point in a program, or conditionally repeat a part of the program.
Thus, it allows us to get results from CNC machines, perform faster operations, and
make the variables specific to the process by customizing them. Parametric
programming allows CNC machines to be used more effectively in such cases that
the programming can not be done with CAM. Especially in mass production, macros
are widely used in the part of receiving data from the machine by using the probe.
In this study, the effects of different material types and different geometric shapes on
the writing of the Parametric program and the machining time were investigated. The
examinations in this study were carried out on CNC machines belonging to different
companies with Fanuc operating system. In the first study, studies were carried out
with a macro program on a workpiece that is currently produced with mass
production and the results were examineted. In the second study, the shapes with
different geometries were prepared with the macro program and experiments were
carried out on the feasibility of the CAM program. The produced parts were also
evaluated in terms of surface roughness, program lengths and machining times. Since
the surface roughness is evaluated in microns, the difference here is between about
0.5% and 2%. The difference in machining time can be advantageous between 2%
and 5% depending on the geometry of the part.As a result of the experiments, it was
revealed that parametric programming developed improvements in terms of surface
roughness compared to CAM program and NC program