Modeling part dynamics in machining processes considering material removal
Talaşlı imalatta talaş kaldırmayı dikkate alan parça dinamiği modellenmesi
- Tez No: 176947
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERHAN BUDAK, PROF. DR. H. NEVZAT ÖZGÜVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tırlama Titreşimleri, Tırlama Kararlılığı, Yapı Dinamiği, Yapısal Değişiklik, Titreşim, Titreşim problemleri, Chatter Vibrations, Chatter Stability, Structural Dynamics, Structural Modification, Vibration, Vibration problems
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gelişen takım tezgahlarının artan kapasitesini verimli kullanma yolunda en büyük engellerden birisi, metal kesme sürecinde ortaya çıkan ve ?tırlama? adı verilen kendinden kaynaklı titreşimlerdir. Bir kesici takım için kararlı ve derin kesme sağlayacak en yüksek hızları hesaplayabilmek için iş mili - takım tutucu - takım kombinasyonunun kararlılık diagramı elde edilmelidir. Kararlılık diyagramlarını analitik olarak elde etmek için ise sistemin frekans tepki fonksiyonunun bilinmesi gerekmektedir. İşlenen parçanın esnekliğinin önemli olduğu durumlarda, kesme sürecinin farklı aşamalarında parça dinamiği özelliklerinin değiştiği düşünülüp, iş parçası da sisteme dahil edilmelidir.Bu tezde, iş parçasının işleme sürecinin her aşamasındaki frekans tepki fonksiyonlarını bulmak için yapısal değişiklik yöntemi kullanılmıştır. Esas yapının sistem matrisleri ile titreşim biçim parametrelerini elde edebilmek için sonlu elemanlar analiz programı MSC. Marc© kullanılmıştır. İş parçasının bu tez çalışmasında geliştirilen program ile bulunan frekans tepki fonksiyonları, MSC. Marc© ile bulunan değerlerle karşılaştırılmıştır. Sistemin kararlılık diyagramları, iş parçasının ve kesici takımın frekans tepki fonksiyonlarının birleştirilmesiyle bulunmuştur. İş parçası dinamiğinin kararlılık diyagramlarına etkisi, bu tez çalışmasında yapılan örnek çalışmalarla kapsamlı şekilde incelenmiştir. Ayrıca üretim kapasitesini arttırmak için tırlamasız en kısa üretim zamanları değişik durumlar için hesaplanmıştır. Bu amaçla değişik radyal kesme derinlikleri ve kesme stratejilerinin kesme kararlılığı ve üretim zamanına etkileri çeşitli örnek çalışmalarla incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Self-excited chatter vibration in machining is one of the most important limitations on utilizing the increasing productivity of modern machine tools. In order to predict stable depth of cuts at high cutting speeds, the stability lobe diagram for a spindle-tool holder-tool combination must be developed. The frequency response function (FRF) of the system must be known for analytical prediction of the stability lobe diagrams. When the flexibility of the workpiece is important, the workpiece itself should be included in the system model by considering the variation of its dynamics at different stages of the machining process.In this thesis, an exact structural modification method is used to find the frequency response functions of the workpiece to be machined at every stage of the machining process. In order to obtain the system matrices and the modal parameters of the original structure, a commercial finite element program MSC. Marc© is used. The frequency response functions of workpiece are calculated by using the computer program developed in this thesis, and are compared with the ones found by MSC. Marc©. The stability lobe diagram of the system is obtained by combining the FRFs of the tool with those of the workpiece. The effects of the dynamic of the workpiece on the stability lobe diagrams are studied extensively by using the results of case studies presented in this thesis. In order to increase productivity, minimum chatter-free machining times are also calculated for different cases. For this purpose the effects of the different radial depth of cuts and different cutting strategies on the stability and the machining time are examined with various case studies.
Benzer Tezler
- Modeling milling of thin-walled parts considering dynamic structure-process interactions
İnce cidarlı parçaların frezelenmesi işleminin dinamik yapı-süreç etkileşimlerinin hesaba katılarak modellenmesi
SALTUK YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ TANER TUNÇ
PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Uncertainty analysis of cutting force coefficients during micromilling of titanium alloy
Mikro frezeleme kuvetlerinin belirsizlik analizi ve olasılıksal modellemesi
ERMAN GÖZÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YİĞİT KARPAT
- Selection of cutting strategy and parameters in multi-axis machining operations for improved productivity
Çok eksenli metal kesme operasyonlarında yüksek verimlilik için kesme stratejisi ve parametrelerinin seçimi
LÜTFİ TANER TUNÇ
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN BUDAK
- Experimental and analytical investigation on mechanics of metal cutting including edge forces
Metal kesme mekaniği ve kenar kesme kuvvetlerinin deneysel ve analitik olarak incelenmesi
BURAK AKSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ERHAN BUDAK
- Mechanics and dynamics of multi-axis machining operations
Çok eksenli talaşlı imalat süreçlerinin mekaniği ve dinamiği
ERDEM ÖZTÜRK
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN BUDAK