Uncertainty analysis of cutting force coefficients during micromilling of titanium alloy
Mikro frezeleme kuvetlerinin belirsizlik analizi ve olasılıksal modellemesi
- Tez No: 472910
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YİĞİT KARPAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Mikro-frezeleme üretim sürecinin performansını öngörebilmenin ilk adımı kesme kuvvetlerinin modellenebilmesidir. Fakat kesici takım ile malzeme arasındaki karmaşık etkileşim sebebiyle mikro-frezeleme kuvvetlerinin öngörülebilmesi oldukça zordur. Bu çalışmada, Bayesci sonuç çıkarımı uygulanarak mikro-freze kuvvet katsayıları rassal olarak modellenmiştir. Deneysel ölçümler ve literatürdeki mekanik kuvvet modellerinden yola çıkarak Metropolis-Hastings algoritması ve Markov zinciri Monte Carlo benzetimi uygulanmıştır. Bu sayede kesme, kenar ve sürme kuvvet kaysayılarının olasılık yoğunluk fonksiyonları bulunmuştur. Bayesci sonuç çıkarımı sayesinde kuvvetlerin alt ve üst sınırları tahmin edilmiş olup, güvenilir kesme şartlarının hesaplanbilmesi ve eniyilenebilmesi için bilgi sağlanmıştır. Bu araştırmanın ilk bölümünde, mikro-frezeleme deneyleri yürütülerek işleme şartlarının kuvvetler, kesici takım kenarı ve yüzey hassasiyeti üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada kullanılan deneysel koşullar altında kesici kenara talaş yapışması görülmüş olup, bu durumun titanyum alaşım Ti6Al4V'nin mikro-frezeleme süreci çıktıları üzerinde önem teşkil ettiği gözlemlenmiştir. Araştırmanın ikinci kısmında, kesme kuvveti tahminlemesi yapmak üzere Bayesci sonuç çıkarımı uygulanmıştır. öğrenilen modellerin etkinliği farklı deney şartlarında sınanmıştır ve sonuçlar tartışılmışır. üçüncü kısımda sonlu elemanlar metodu kullanılarak talaşlı imalat süreci benzetimlenmiştir. Benzetim sonuçları Bayesci sonuç çıkarımı içerisinde kullanılmıştır. Belirsizlik analizinin sonucu olarak mikro-frezeleme kuvvetlerinin rassal dağılımları hesaplanabilmektedir. Bayesci sonuç çıkarımı, sahip olunan bilginin yeterli olmadığı veya gerekli bilgiyi elde etmenin maliyetli ve vakit alıcı olduğu durumlarda etkin bir araç olarak karşımıza çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
Force modeling based on process input parameters is usually considered as the first step in process modeling. Predicting process forces in micromilling is difficult due to complex interaction between the cutting edge and the work material, size effect, and process dynamics. This study describes the application of Bayesian inference to identify force coefficients in the micromilling process. The Metropolis-Hastings (MH) algorithm Markov chain Monte Carlo (MCMC) approach has been used to identify probability distributions of cutting, edge, and ploughing force coefficients based on experimental measurements and a mechanistic model of micromilling. The Bayesian inference scheme allows for predicting the upper and lower limits of micromilling forces, providing useful information about stability boundary calculations and robust process optimization. In the first part, experiments are performed to investigate the influence of micromilling process parameters on machining forces, tool edge condition, and surface texture. Built-up edge formation is observed to have a significant influence on the process outputs in micromilling of titanium alloy Ti6Al4V. In the second part, Bayesian inference is applied to model micromilling forces. The effectiveness of employing Bayesian inference in micromilling force modeling considering special machining cases is discussed. In the third part, finite element simulation of machining processes is employed and process outputs are used to update our knowledge about force coefficients. As a result of uncertainty analysis, the mean and standard deviations of the micromilling forces can be estimated. Bayesian inference can be useful since previous evidence or expertise is insufficient, or when obtaining the related information requires costly and time-consuming machining experiments.
Benzer Tezler
- Disk keskilere ait kesme kuvveti tahmini için bir bulanık mantık modeli
A fuzzy logic model to estimate cutting force of the CCS disc cutter
ALİ CAN KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMÜR ACAROĞLU ERGÜN
- Eğilme etkisi altında çelik boru kiriş ve kolonun kaynaklı kurtağzı birleşiminde dönme kapasitesinin incelenmesi
Investigation of the rotation capacity on welded plunge cutting connection of steel circular hollow section (CHS) beam and column under bending
DENİZ BAYRAKTAR
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ AY
- Dış tornalama işleminde, takım tutucu malzemesinin ve sertliklerinin (HRc) yüzey pürüzlülüğü, kesme kuvveti ve titreşime etkisinin gri ilişkisel analiz yöntemi ile belirlenmesi
Determination of tool holder material and hardness effect on surface roughness, cutting force and vibration by using grey relation analysis
ESRA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERHAT GÜNGÖR
- Plastik şekil verilme işlemlerinde deformasyon analizi için önerilen bir yöntem ve levha haddeleme problemine uygulanması
Başlık çevirisi yok
ALİ NURİ DOĞRUOĞLU