A novel analytical temperature model development for turning in orthogonal and oblique conditions including the effects of all deformation zones and tool wear
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 680427
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Talaşlı imalat sırasında sıcaklığın modellenmesi ile iş parçası ve kesici takım üzerindeki etkilerinin incelenmesi akademide uzun yıllardır araştırılan önemli bir konudur. Sıcaklığın ölçülmesinin temel amacı takım ömrünü ve yüzey kalitesini arttırmaktır. Takım ömrünü ve iş parçasının yüzey kalitesini etkileyebilecek takım aşınması, kesme sıcaklığına bağlıdır. Dik kesme, eğik kesme ve tornalama gibi talaşlı imalat operasyonları sırasında ortaya çıkan ısının modellenmesi, hem takım aşınmasının tahmininde hem de talaş davranışının hesaplanmasında yardımcı olabilir. Bu çalışmada sunulan analitik model sıcaklık dağılımı hesabında her üç deformasyon bölgesinin de etkilerini içermektedir.. Önerilen model literatürde ilk kez çift bölgeli sürtünme modeli ile termo-mekanik yaklaşım kullanarak kesici kenar yarıçapı ve üçüncü deformasyon bölgesinin etkisini sıcaklık tahmininde dikkate almaktadır. Çalışmada, malzeme davranışı Johnson-Cook malzeme modeli ile temsil edilmiştir. Takım serbest ve talaş yüzeylerindeki ısı akısının hesaplanması için çift sürtünme bölgeli bir model kullanılmıştır. Takım-talaş ve takım-iş parçası sınırlarındaki sıcaklık dağılımları analitik olarak belirlenmiş ve takım içi sıcaklık dağılımı Sonlu Farklar Metodu kullanılarak hesaplanmıştır. Geliştirilen model, aşınmanın kesme sıcaklığı üzerindeki etkisini de içerecek şekilde aşınmış takımlara da uyarlanmıştır. Önerilen model deneysel olarak doğrulanmıştır ve simülasyon ile test sonuçlarının uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, ayrıca kesme kenarı geometrisi ve kesme koşullarının kesme sıcaklığı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu model kullanılarak kesme parametreleri ve takım geometrisinin en iyilenmesi sağlanabilir.
Özet (Çeviri)
Modelling the temperature during machining and examining its effect on the workpiece and cutting tool is an important subject that has been researched for many years. The main purpose of modelling the temperature is to achieve increased tool life and surface quality. The tool wear which can affect the tool life and surface quality of the workpiece is significantly depended on the cutting temperature. Modeling the heat generation during the cutting processes such as orthogonal cutting, oblique cutting, and turning can be helpful for predicting the tool wear. This study introduces a novel model for the prediction of temperature in the cutting tool while the effects of all three deformation zones are considered. The proposed model considers the effect of cutting-edge radius and the third deformation zone for the first time in the literature in terms of temperature prediction using thermo-mechanical approach with dual-zone friction model. The material behavior is defined by the Johnson-Cook constitutive model. For the calculation of heat flux on the rake and flank faces, a dual-zone model was used. The temperature distributions at the tool-chip and tool-workpiece boundaries were determined analytically, and the temperature distribution inside the tool was calculated using the Finite Difference Method. The developed model was modified to include the effect of flank wear on the cutting temperature. The proposed models are verified experimentally and a good agreement is observed between the model predictions and the test results. This study also examined the effects of cutting-edge geometry and cutting conditions on cutting temperature, which can be used in optimized selection of cutting parameters and tool geometry in industrial applications.
Benzer Tezler
- Modeling and analysis of distortion in milling of aerospace parts
Havacılık ve uzay parçalarının frezelenmesinde distorsiyonun modellenmesi ve analizi
WASEEM AKHTAR
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Development of high performance cutting tools for machining of gamma-titanium aluminide intermetallic alloys, Ti6Al4V and inconel 718 in aerospace applications
Γ-titanyum alüminyum intermetalik alaşımlarının, Ti6Al4V ve inkonel 718 malzemelerinin havacılık uygulamaları için frezelenmesinde kullanılmak üzere yüksek performanslı takım ucu geliştirilmesi
MOHAMMAD AKMAL
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Context-aware remote sensing data processing for improvement of agricultural predictions
Bağlam farkındalıklı uzaktan algılama veri entegrasyonu ile tarımsal tahminlerin iyileştirilmesi
AYDA FITRIYE AKTAŞ
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK BERK ÜSTÜNDAĞ
- Hedef kimyasala duyarlı floresan malzemelerin sentezi ve kimyasal sensörlerde kullanımı
Synthesis of fluorescent materials sensitive to target chemicals and usage in chemical sensors
FEHMİ KARAGÖZ
- Development of a parylene bonding based fabrication method for MEMS gravimetric resonant based mass sensors
MEMS gravimetrik tınlaşım esaslı kütle algılayıcıların üretimi için parylene pul bağlama yöntemini esas alan yeni bir üretim akışının geliştirilmesi
FURKAN GÖKÇE
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
