Modeling and optimization of turn-milling processes for cutting parameter selection
Frezeyle tornalama süreçlerinin kesme parametreleri seçimi için modellenmesi ve eniyilenmesi
- Tez No: 392241
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Frezeyle tornalama teknolojisi, takım aşınmasını önemli ölçüde azaltan dolayısıyla yüksek takım ömrü sağlayan, iyi bir son yüzey sunan ve yüksek üretkenliğin mümkün olduğu görece yeni bir talaşlı imalat sürecidir. Frezeyle tornalama, iki geleneksel yöntemin bir araya getirilmesi ile oluştuğu için süreci etkileyen parametre sayısı da geleneksel yöntemlere göre fazladır. Bu yüzden, süreci eniyileyen kesme parametreleri seçimi zorlu bir hale gelmektedir. Frezeyle tornalama süreçleri üzerinde yapılan eniyileme çalışmaları çok kısıtlı olmakla birlikte, yapılan çalışmalarda sadece tek bir amaç göz önünde bulundurulmaktadır. Bu çalışmada dik frezeyle tornalama süreci ele alınarak iş mili ve iş parçası dönme hızları, takım-iş parçası eksen farkı, kesme derinliği ve eksenel yöndeki ilerleme sürecin kesme parametreleri olarak seçilmiştir. Her bir parametrenin takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü, yuvarlaklık, pürüz yüksekliği, malzeme kaldırma hızı ve kesme kuvvetleri üzerine olan etkileri, benzetime ve çok amaçlı CNC tezgahında yapılan deneylere dayalı modellere göre incelenmiştir. Takım-iş parçası eksen farkı göz önünde bulundurularak takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğü ilk kez bu çalışmada matematiksel olarak formüle edilmiştir. Ayrıca ilk defa frezeyle tornalama süreci çok kriterli eniyileme problemi olarak modellenmiş ve bu problemin çözümünde kullanılabilecek yöntemler araştırılmıştır. Minimum yüzey hatası, minimum maliyet ve minimum üretim zamanı aynı anda hedeflenmiş ve süreci eniyileyen kesme parametreleri setleri elde edilmiştir. Eniyileme sonucu elde edilen kesme parametreleri ve takım tedarikçisinin önerdiği kesme parametreleri kullanılarak iki farklı deney yürütülmüş ve bir karşılaştırma yapılmıştır. Ayrıca süreç avantajlarını görmek adına, frezeyle tornalama süreci, geleneksel tornalama süreciyle kıyaslanmıştır.
Özet (Çeviri)
Turn-milling is a relatively new machining process technology offering important advantages such as increased productivity, reduced tool wear and better surface finish. Because two conventional cutting processes turning and milling are combined in turn-milling, there are many parameters that affect the process making their optimal selection challenging. Optimization studies performed on turn-milling processes are very limited and consider one objective at a time. In this work, orthogonal turn-milling is considered where spindle and work rotational speeds, cutter (tool-work axes) offset, depth of cut and feed per revolution are selected as process parameters. The effects of each parameter on tool wear, surface roughness, circularity, cusp height, material removal rate (MRR) and cutting forces were investigated through process model based simulations and experiments carried out on a multi-tasking CNC machine tool. Tool life and surface roughness are formulated including cutter offset for the first time in this present work. Also, for the first time, turn-milling process is defined as a multi-objective problem and an effective method is proposed to handle this optimization problem. Minimum surface error, minimum production cost and minimum production time are aimed at the same time, and results are generated for selection of optimal cutting process parameters. After optimal parameter sets are found, they are compared with the parameters proposed by tool suppliers in machining tests. In addition, orthogonal turn-milling process is compared with conventional turning process comprehensively in order to demonstrate the process advantages.
Benzer Tezler
- Takım ve iş parçası dinamik esnekliğine göre talaşlı işleme kararlılığı
Machining stability considering tool and workpiece dynamic flexibility
KADİR KIRAN
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET CENGİZ KAYACAN
PROF. DR. MUSTAFA REŞİT USAL
- Hibrit elektrikli araçlarda batarya performans ve yakıt tüketimi değerlerinin modellenmesi ve optimizasyonu
Modeling and optimization of battery performance and fuel consumption in hybrid electric vehicles
YAVUZ ERAY ALTUN
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
- Isı değiştiricilerinde kullanılan manifoldlarda akışın analitik ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile modellenmesi
Analytical and computational fluid dynamics modelling of flow in heat exchanger manifold
FATİH KANTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
- Launch vehicle design, modeling and trajectory optimization
Firlatma araci tasarimi, benzetimi ve yörünge optimizasyonu
EMRE ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CUMA YARIM
- E-mobilite uygulamaları için lityum-iyon bataryaların fizik tabanlı modellerinin karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of physics-based models for lithium-ion batteries in e-mobility applications
HAKKI YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE