Metal kesme işlemlerinde kullanılmak amacıyla, kablosuz çok eksenli bir dinamometrenin geliştirilmesi
The development of a wireless multi-axial dynamometer to use in the metal cutting operations
- Tez No: 565657
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BÜLENT KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri Ürünleri Tasarımı, Makine Mühendisliği, Industrial Design, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Takım tezgâhlarındaki malzeme işleme ve kesme süreci performanslarının değerlendirilmesinde temel araç kesme kuvvetinin ölçümüdür. Kesme kuvvetinin ölçümü vasıtası ile takım aşınması, takım ömrünün tahmini ve takım kırılması gibi önemli hususlar hakkında fikir edinilebilmektedir. Kesme kuvvetinin ölçümü için, Kistler gibi tanınmış firmalar piezoelektrik tabanlı dinamometreler geliştirmiş ve ticarileştirmiştir. Ancak bu tarz dinamometrelerin kurulum maliyetleri pahalıdır ve kişiselleştirilme imkânları sınırlıdır. Buradan yola çıkarak, bu tez çalışmasının amacı, kurulum maliyetleri daha düşük ve uygulamalara göre kişiselleştirilebilen bir dinamometrenin geliştirilmesidir. Günümüzde; IoT, endüstri 4.0 gibi bazı kavramların üretim sistemlerine hızla entegre edilmesini amaçlayan çalışmaların etkisiyle, üretim süreci mobil hale getirilmeye çalışılmaktadır. Böylece, endüstriyel otomasyon uygulamalarında kablosuz haberleşme sistemlerinin ve bulut veri depolama sistemlerinin kullanımı da giderek yaygınlaşmaktadır. Dolayısıyla, bu tez çalışmasında, mekanik dinamometre tasarımına ek olarak, verinin kablosuz haberleşme ile hedef buluta aktarımı konusu üzerine de bir takım çalışmalar yapılmıştır. Böylelikle; metal kesme işlemlerinde kesme kuvvetini ölçen ve bu ölçümleri kablosuz veri aktarımı yoluyla ileten üç eksenli bir dinamometre sisteminin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Basitlik ve düşük maliyet açısından, 'gerinim ölçer' tabanlı mekanik halkalar kullanılmıştır. Optimum hassasiyet elde edilebilecek sekizgen dinamometre halka yapıları incelenmiştir. Uygun bir kuvvet aralığı elde etmek için tasarlanan ve üretilen dört adet sekizgen halka konfigürasyonu üzerine, toplamda otuz iki adet gerinim ölçer yerleştirilmiştir. Mekanik tasarımın işlevselliğini sağlayan, enstrümantasyon kuvvetlendirici ve Arduino tabanlı elektronik devre yapısı, hem simülasyon hem de donanım gerçekleştirim sonuçları ile doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
The basic tool is the measurement of the cutting force for the evaluation of the material processing and cutting process performances in machine tools. It is possible to obtain insight into important aspects such as the tool wear, the tool life estimation and the tool breakage through the measurement of cutting force. The well-known companies such as Kistler have developed and commercialized piezoelectric based dynamometers for measuring the cutting force. However, these commercial dynamometers are expensive and offer very limited customization. From this point of view, the purpose of this thesis is to develop a dynamometer, which has lower installation costs and can be customized according to the applications. Nowadays, the several production processes are tried to develop mobile interfaces with the effects of the studies aiming to integrate some concepts such as IoT, industry 4.0 into production systems, rapidly. Thus, the utilization of wireless communication and the cloud data storage systems in industrial automation applications are also becoming widespread. Therefore in this thesis, in addition to the design of the mechanical dynamometer, some key considerations have been explained on the transfer of data to the target cloud via wireless communication. Hereby, it is aimed to develop a three-axis dynamometer system, which measures the cutting force in metal cutting processes and transmits these measurements via wireless data transmission. In the study, strain gauge based mechanical rings have been used in terms of simplicity and low cost. The octagonal dynamometer ring structures, which can obtain optimum sensitivity, have been investigated. A total of 32 strain gauges have been located on four octagonal ring configurations, which are designed and manufactured to achieve an optimum force range. The instrumentation amplifier and Arduino based electronic circuit structure which provides the functionality of mechanical design, has been confirmed by both simulation and hardware implementation results.
Benzer Tezler
- Modeling and optimization of multi-scale machining operations
Çok ölçekli talaşlı imalat işlemlerinin modellenmesi ve eniyilemesi
FEVZİ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YİĞİT KARPAT
- AL 7050-T7451 malzemesinin frezeleme sonrası parça distorsiyonuna ilerleme hızı ve kesme derinliğinin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of feed rate and depth of cut on part distortion of AL 7050-T7451 after milling
NAZLI KEŞİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Investigation of the cutting performances of the diamond tools used in the natural stone industry
Doğal taş sanayisinde kullanılan elmaslı kesicilerin kesim performansının incelenmesi
BERRAK BULUT
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Nano gümüş katkılı bitkisel esaslı kesme sıvısının frezeleme işlemindeki performansının incelenmesi
Investigation of the performance of nano silver added vegetable based cutting fluid in milling process
ENES KILINÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
- Computer aided striplayout and die design for sheet metal press cutting operations
Başlık çevirisi yok
HAKAN BÜYÜKBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER