Takım ömrü süresince kesici takım davranışlarının incelenmesi ve kırılma anının önceden tahmini için bir erken uyarı modelinin geliştirilmesi
The Investigation of cutting tool behaviour in tool life and the development of a real time tool breakage system
- Tez No: 109711
- Danışmanlar: PROF. DR. M. CEMAL ÇAKIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: kırılma, takım ömrü, takım durumu izleme (TDİ), kesme hızı, ilerleme, aşınma
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 191
Özet
ÖZET Bu çalışmada talaşlı imalatta kesici takım durumunu izleme ve kırılma anını tahmin edebilmek için bir model geliştirilmiştir. Takım ömrü süresince kesici takım davranışları dört grupta incelenmiştir. Bunlardan birincisi Taylor takım ömrü denklemine ait katsayı ve üs değerlerinin belirlenmesidir. Bu yöntem ile takım ömrü için en uygun kesme parametreleri belirlenebilmektedir. İncelenen konulardan ikincisi, kesme kuvvetleri ile takım aşınması arasındaki ilişkilerin deneysel olarak incelenmesidir. Talaş kaldırma işlemlerinde yüzey pürüzlülüğü önemli parametrelerden biridir. Bu nedenle kesme parametrelerindeki değişkenliklerin yüzey kalitesine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Hazırlanan yazılım ve kurulan deney düzeneği ile takım ömrü süresince farklı kesme parametrelerinde kesme kuvvetleri, takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğündeki değişimleri grafik olarak izlemek mümkün olmaktadır. Geliştirilen model ve yazılım farklı malzeme ve kesici takımlar için değişik kesme parametrelerinde deneysel olarak test edilmiştir. Kesme kuvvetlerinin ölçülmesi ile takım durumuna ilişkin bilgiler edinilmekte ayrıca takım aşınması incelenmektedir. Deneylerde iş parçası malzemesi olarak takım çeliği ve imalat çeliği, kesici takım malzemesi olarak ise yüksek hız çeliği (HSS), tungsten karbür (WC), TiC+AI203+TiN, TiC+TiCN+TiN ve TiAlN kullanılmıştır. Talaş kaldırma işlemlerinde kesici takımların kırılma anını, önceden belirlemek mümkün olmaktadır. Kırılma öncesi erken uyarı için kesme kuvvetleri ve serbest yüzey aşınmasındaki artış değerleri kullanılmıştır. Erken uyarı sisteminin, kesme kuvvetlerindeki artış oranı ve aşınma miktarına göre, takım kırılmadan ne kadar süre önce aktif duruma geçeceği talaş kaldırma işleminin durumuna göre belirlenebilmektedir. Talaş kaldırma işlemlerinde takım durumunu izleyebilen bir sistemin endüstride kullanılabilir duruma getirilmesi; üretim maliyeti, ürün kalitesi, ürün miktarı, tezgah kararlılığı, takım seçimi, kesme parametrelerinin analizi konularına önemli katkılar sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The purpose of this research is to develop a tool condition monitoring and a real time tool breakage detection system to be used in cutting processes. Tool behaviour was studied in four sections. Firstly an optimum experimental design to determine the coefficients of the extended Taylor's Equation in machining is proposed. This technique allows the best set of machining parameters to be determined in order to estimate the coefficients of Taylor's equation. Secondly the relationship between cutting forces and tool wear rate has been investigated experimentally. The surface roughness has been identified as one of the most undesirable characteristic of the machining operations. Experiments were carried out to study how the surface roughness is affected from these cutting parameters in turning. The developed software enables to determine the changes on the cutting forces and the tool wear and the surface roughness on the conditions of during the tool life. These changes were represented graphically. The performance of the system has been tested experimentally for certain machining conditions for a particular workpiece and cutting tool material combination. The display allows the user to check the validity of the cutting force measurements and also gives a visual feed back on the current status of wear. HSS, WC, TiC+TiCN+TiN and TiC+AI203+TiN and TiAIN coated carbide tools were used in the experiments as tool material. The tool breakage based on the characteristic variation of the cutting force and tool wear. The change of cutting force and tool wear can itself be a good indicator to detect the tool breakage. The tool breakage features were extracted from the decomposed signals. The predicting values are decided for the cutting conditions. The experimental results showed that the system was succesful in predicting wear components and the tool breakage. Either an alarm is sent to the operator or tool is changed automatically when the cutting tool edge is broken or the wear reaches a threshold limit. When the tool breakage and condition monitoring systems can used be effectively in the industriy, It reduces the cost of production, increases quality and quantity of the production, stability of machine tool and helps to analyse the cutting conditions. KEYWORDS: breakage, tool life, tool monitoring, cutting speed, feed rate, wear,
Benzer Tezler
- X38CrMo16 kalıp çeliğinin küresel uçlu parmak freze ile işlenebilirliğinin incelenmesi
The investigation of the machinability of X38CrMo16 die steel with a ball end mill
LÜTFİ SÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT GÜLESİN
- AISI 316 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesici takıma uygulanan kriyojenik işlemin takım ömrü üzerine etkilerinin araştırılması
The investigation of the effects of cryogenic treatment applied to cutting tools on tool life in machining AISI 316 austenitic stainless steel
NURSEL ALTAN ÖZBEK
Doktora
Türkçe
2013
Bilim ve TeknolojiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT GÜLESİN
DOÇ. DR. ADEM ÇİÇEK
- Talaşlı imalat sürecinde kesici takım performansının iyileştirilmesine yönelik yeni stratejilerin araştırılması
Investigation of new strategies to improve the performance of cutting tools in machining processes
COŞKUN ANIL BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF KAYNAK
- Ti-5553 alaşım malzemesinin talaşlı imalat sürecinde kesici takım aşınmalarının yüzey bütünlüğüne etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of tool wear on surface integrity of Ti-5553 alloy in machining process
ÜMİT YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF KAYNAK
- Derin öğrenme destekli görüntü işleme teknikleri ile endüstriyel kesici takımların kalan ömürlerinin tahminlenmesi
Prediction of remaining life of industrial cutting tools with deep learning assisted image processing techniques
GİZEM ESER ERDEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP ERYİĞİT