Identification of internal process parameters of micro milling considering machined surface topography
Mikro frezeleme işlemi iç parametrelerinin işlenmiş yüzey topografisi yardımıyla belirlenmesi
- Tez No: 753634
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YİĞİT KARPAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Mikro frezeleme üç boyutlu parçaların hassas bir şekilde üretilmesine olanak sağlayan esnek bir işlemdir. Mikro frezelemenin modellenmesi boyut etkisi adı verilen, kesici takım köşe yarıçapı ile kesilen talaş kalınlığının yaklaşık değerde olmasından dolayı zor olarak bilinir. Dahası, takım eksen kaçıklığı ve takım eğilmesi gibi etkilerin işleme çıktıları üzerinde etkisi mikro ölçekte artmaktadır. İşleme boyutu küçüldükçe, mikrometre ölçeğinde hassasiyetin sağlanması zorlaşmaktadır. Dolayısyla işlemenin modellenmesi ve parametrelerinin belirlenmesi önemli bir konu olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışma mikro frezleme esnasında oluşan kuvvetlerin modellenmesi için sistematik bir yaklaşım önermektedir. Sonlu elemanlar analizi takım eğilmesi, troikoidal kesici kenar hareketi, takımın eksen kaçıklığı ve talaş birikmesi gibi etkenler mekanistik model içinde göz önüne alınmıştır. İşlemenin iç parametreleri deneysel olarak ölçülen kesme kuvveti ve kesilmiş yüzey topografyasını kullanan yenilikçi bir yöntem belirlenmiştir. Araştırmanın sonuçları kanal ve kenar kesme deney sonuçları ile doğrulanmış ve iyi sonuçlar elde edilmiştir. Deneylerde malzeme olarak ticari saflıkta titanyum ile birlikte 0.2 ve 0.4 mm çaplarındaki mikro freze takımları kullanılmıştır. Teklif edilen yöntem akıllı imalat sistemlerinin geliştirilmesinde ve bu tip sistemlerde kullanılan pahalı ölçüm cihaz kullanımına olan ihtiyacın azaltılmasına olanak sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
Micro-milling is a fast and versatile machining method that can be used to manufacture three-dimensional parts of a wide range of materials with high accuracy. Modeling of micro-milling processes is complex due to size effects, where the chip thickness becomes comparable to the cutting edge radius. Furthermore, tool runout and deflection effects on the process outputs are amplified and cannot be neglected. As the process is scaled down where micrometer accuracy is required; modeling and identifying the process parameters becomes essential to optimize or monitor the process. This study presents a systematic approach to force modeling and parameter identification of micro-milling processes. Finite element analysis of tool deflection is integrated into mechanistic modeling of micro-milling forces together with considering the trochoidal trajectory of the cutting teeth, tool runout, and chip thickness accumulation due to minimum uncut chip thickness. The internal process parameters are identified using the experimental cutting forces and machined surface topography with a novel methodology. The research results are experimentally validated by slot and side micro-milling tests on commercially pure titanium, using coated carbide micro-end-mills with diameters of 0.2 and 0.4 mm, and accurate predictions of model parameters and cutting forces are obtained. The proposed force models can be used in smart manufacturing and digital twin applications to reduce the time and costs associated with process optimization. The proposed parameter identification techniques can also help to reduce the need for advanced measurement systems.
Benzer Tezler
- Sürekli levha döküm tekniğiyle üretilmiş 1xxx - 3xxx ve 5xxx alaşımlı levhaların mikro yapı karaterizasyonu
Micro structural characterization of contious cast 1xxx - 3xxx - and 5xxx aluminum strips
ERTUĞRUL OKUMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Estimation of uncertainty of individual steps in pesticide residue analysis
Pestisit analiz aşamalarında belirsizliklerin tahminlenmesi
PERİHAN YOLCI ÖMEROĞLU
Doktora
İngilizce
2010
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARPAD AMBRUS
PROF. DR. DİLEK BOYACIOĞLU
- Kompakt grafitli dökme demirin delik delme işleminin incelenmesi ve sıcaklık modelinin oluşturulması
Investigation and thermal modelling of compacted graphite iron drilling
ALİ TANER KUZU
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Design, analysis, simulation and optimization of a MEMS Lorentz force magnetic field sensor for biosensing of biowarfare agents
Biyolojik savaş ajanlarının tespit uygulamaları için Lorentz kuvveti temelli manyetik alan sensörünün tasarımı, analizi, simülasyon ve optimizasyonu
EMİNE RUMEYSA YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON