Design improvement of miniature boring tools using process models
Minyatür delik genişletme takım tasarımlarının süreç modelleri kullanarak iyileştirmesi
- Tez No: 826697
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Üretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Havacılık ve tıp gibi çeşitli endüstrilerde kullanılan parçalarda önemli bir özellik olan hassas küçük deliklerin işlenmesi, minyatür delik genişletme takımları ile mümkün olmaktadır. Dar boyutsal toleranslar ve yüksek kaliteli yüzey pürüzlülüğü talebi nedeniyle delik genişletme işlemi, minyatür delik genişletme takımlarının ve hassas kesme koşullarının kullanılmasını gerektirir. Bununla birlikte, minyatür delik genişletme takımlarının hassas geometrik özellikleri, onları statik ve dinamik sapmalara karşı savunmasız hale getirir. Ek olarak, daha önce delinmiş deliklerin çapını artıran delik büyütme işlemi, mükemmel dairesellik ve silindiriklik değerleri gibi iyileştirilmiş delik boyutları ve toleransların elde edilmesinin yanı sıra, istenen yüzey kalitesi seviyesinin korunmasına da dikkat edilmesini gerektirir. Kesme kuvvetleri, özellikle radyal kuvvet, kesme işleminde takımların sapmasına neden olduğundan, bu çalışmanın temel amacı kuvvetleri azaltmak ve takımın stabilitesini arttırmaktır. Takımın geometrik özellikleri, kesme derinliği ve ilerleme hızı değerleri, talaş geometrisini ve dolayısıyla kesme kuvvetlerini etkileyen kritik faktörlerdir. Kesici takımın geometrik özelliklerine göre bir kuvvet modeli ve bir tırlama stabilite modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen modeller deneylerle doğrulanmıştır. Deneyler, iş parçasının kesme kuvvetlerinin, takım aşınmasının, yüzey pürüzlülüğünün, silindirikliğinin ve daireselliğinin ölçülmesini içerir. Ayrıca modal testler yapılmış, deneylerle stabilite limitleri ve takımların bağlanma rijitlikleri ölçülmüştür. Çalışmanın sonuçları, öngörülen ve deneysel değerlerin yüksek derecede bir uyum sergilediğini göstermiştir. Bu nedenle, geliştirilen kuvvet modelinin uygulanması yoluyla kesici takımın geometrik özelliklerinin kesme kuvvetleri üzerindeki etkisi ve nihayetinde yüzey pürüzlülüğün kalitesi incelenmiştir. Bu araştırma, delik genişletme operasyonlarında yüksek kaliteli delikler elde etmek için minyatür delik genişletme takımının geometrisinin tasarımını iyileştirmek amacıyla gerçekleştirildi.
Özet (Çeviri)
Machining of precise small holes, an essential feature in parts used in a variety of industries like aerospace and medical, is made possible by miniature boring tools. Due to the tight dimensional tolerances and demand for high-quality surface finishes, the hole enlarging process necessitates the use of miniature boring tools and precise cutting conditions. However, the delicate geometrical properties of small boring tools make them vulnerable to static and dynamic deflections. Additionally, the hole enlarging process, which is increasing the diameter of previously drilled holes, necessitates close attention to maintaining the desired level of surface finish, along with achieving improved hole dimensions and tolerances such as excellent circularity and cylindricity values. Since cutting forces, particularly the radial force, induce the deflection of tools in the process of cutting, the principal aim of this study is to reduce the forces and enhance the stability of the tool. The geometric features of the tool, depth of cut, and feed rate values are critical factors that impact the chip geometry and, consequently, the cutting forces. A force model and a chatter stability model were developed according to the geometric properties of the cutting tool. The developed models are validated by experiments. The experiments involved the measurement of cutting forces, tool wear, surface roughness, cylindricity, and circularity of the workpiece. Furthermore, modal tests were conducted, and stability limits, and the tools' clamping stiffness were measured through experiments. The results of the study indicated that the predicted and experimental values exhibited a high degree of agreement. Therefore, through implementation of the established force model, the impact of the geometric characteristics of the cutting edge on the cutting forces, and ultimately, on the quality of the surface finish was examined. This investigation was carried out with the objective of improving the design of the miniature boring tool's edge geometry to achieve accurate holes in the hole enlarging operations.
Benzer Tezler
- Müze bahçelerinin alternatif açık alan olarak kullanılmasının kentsel yaşam üzerindeki etkileri: İstanbul örneği
The effects of using museum gardens as an alternative open space on urban life: Istanbul case
DAMLA ERENLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiKentsel Tasarım Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL EREN KÜRKÇÜOĞLU
- Donma-çözülme çevrimlerinin uçucu kül ve kireç katkılı killerin gerilme-şekil değiştirme davranışına etkisi
Effect of freeze-thaw cycles on the stress-strain behaviour of clays treated with fly ash and lime
KAAN ÇİFTLİKLİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYKUT ŞENOL
- Polimerlerle katkılı yüksek plastisiteli bir kilde donma-çözülme çevrimlerinin gerilme-şekil değiştirme davranışına etkisi
Effect of freeze-thaw cycles on the stress-strain behavior in a high plasticity clay treated with polymers
HALİL ARDA SARIGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYKUT ŞENOL
- Kohezyonsuz zeminlere gömülü hücresel yapı elemanları ile güçlendirilmiş yatay sığ plaka ankajların çekme davranışlarının incelenmesi
Investigation of uplift behaviour of horizontal shallow plate anchors reinforced wih geocells in cohesionless soil
KAAN YÜNKÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN GÜRBÜZ