Geri Dön

Talaşlı imalattaki titreşimin kesici takım ömrüne etkilerinin analizi

Analysis of vibration effects on tool life in machining

  1. Tez No: 841672
  2. Yazar: İBRAHİM DEMİR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİZAMİ AKTÜRK, DOÇ. DR. MUSTAFA MEHMET FATİH KARAHAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

Bu çalışmada talaşlı imalattaki titreşimin kesici takım ömrüne etkisi incelenmiştir. Takım ömrü için yan yüzey aşınmasının temel ölçüt olarak kullanılmasından dolayı titreşim ile yan yüzey aşınması arasında doğrusal olmayan bir bağıntı önerilmiştir. İlgili bağıntıyı da içeren tek serbestlik dereceli sistem için matematik model oluşturulmuştur. Takım ömrüne, kararsız bölgedeki çalışmanın olumsuz etkisi bilinmektedir. Sistemi kararsızlığa sürükleyen etkenlerden biri de takım bağlama uzunluğudur. Takım tutucu için Euler-Bernoulli kiriş teorisine dayanan enine titreşim modeli kurulmuştur. Kritik kararlı kesme bölgesinde, iş parçası dönme hızına göre takım bağlama uzunluğunu belirleyebilecek matematiksel bir fonksiyon bu model aracılığıyla önerilmiştir. Matematik modellerin çözümü için Diferansiyel Dönüşüm Metodu (DTM) kullanılmıştır. Tek serbestlik dereceli sistem Matlab dde23, Simulink ve Simscape Multibody, kiriş sistemi ise Matlab ddesd ve Simscape Multibody programlarında ayrıca modellenmiştir. Farklı kesme derinlikleri, iş parçası hızları ve bağlama uzunlukları için çözümlemeler yapılmıştır. Bu çalışmada oluşturulan tek serbestlik dereceli model, önceki çalışmalarda kullanılan işlem sönüm etkili modelle benzer fiziksel sonuçlar vermiştir. Oluşturulan matematik model sayesinde kesici takımın yan yüzeyindeki aşınmanın, titreşim etkisiyle değişim eğilimi belirlenebilmiştir. Genliğin artması titreşim etkili yan yüzey aşınmasını artırmaktadır. Dolayısıyla da takım ömrü kısalmaktadır. Tek serbestlik dereceli modelde büyük q değerleri daha büyük genlik oluşmasına neden olmaktadır. Ancak titreşim etkili yan yüzey aşınma uzunluğu daha küçük kalmaktadır. Kritik kararlı kesme bölgesinde çalışırken genliğin azalması için bağlama uzunluğu artırılmalı veya azaltılmadır. Genliğin, bağlama uzunluğunu değiştirerek kontrol altına alınması takım ömrünü korumaya yönelik bir adımdır. İş parçasının dönme hızıyla, takım tutucu uzunluğunun tırlama kararlılığına etkisi ayarlanabilmektedir.

Özet (Çeviri)

In this study, the effect of vibration on cutting tool life has been investigated in machining. Since the flank wear is used as the main criterion for tool life, a nonlinear relationship between vibration and flank wear has been proposed. A mathematical model has been built for the single degree of freedom system, including the relevant relation. It is known that working in the unstable region has a negative effect on tool life. One of the factors that drives the system to instability is the tool holder length. A transverse vibration model based on Euler-Bernoulli beam theory has been established for the tool holder. In the critical stable cutting region, a mathematical function that can determine the tool holder length with respect to the spindle speed is proposed through this model. Differential Transformation Method (DTM) was used for the solution of the mathematical models. The single degree of freedom system was modeled in Matlab dde23, Simulink and Simscape Multibody, and the beam system was modeled in Matlab ddesd and Simscape Multibody. Analyzes have been made for different cutting depths, spindle speeds and overhang lengths. The single degree of freedom model formed in this study gave similar physical results to the model with process damping effect used in the previous studies. Owing to the mathematical model created, the tendency in the change of the flank wear with the vibration effect could be determined. The increase in amplitude increases the flank wear. Therefore, the cutting tool life is shortened. In the single degree of freedom model, large q values cause greater amplitude. However, the vibration effected flank wear length remains smaller. The tool holder length should be increased or decreased to decrease the amplitude when operating in the critical stable cutting region. Controlling the amplitude with changing the tool holder length is intended to preserve tool life. The effect of the tool holder length on the chatter stability can be adjusted by changing the spindle speed of the workpiece.

Benzer Tezler

  1. Tornalama işleminde oluşan sesin yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisinin analizi

    Analysis of the effect of sound generated during turning process on surface roughness

    CANSU İNAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN NEŞELİ

  2. Dişli üretimde kuvvet modellemesi ve titreşim esaslı hata tespiti

    Force modelling and vibration based fault detection in gear cutting

    HABİBE GÜRSOY DEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiUşak Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSA YEŞİLYURT

  3. Kesme parametrelerinin ses üzerindeki etkilerinin araştırılması

    Investigation of the effects of cutting parameters on sound

    ABİDİN ŞAHİNOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULKADİR GÜLLÜ

  4. Tornalama süreçlerinde aktif titreşim kontrolü, yapay zeka uygulamaları ve nesnelerin interneti uygulamaları

    Active vibration control, artificial intelligence applications and internet of things applications in turning processes

    MEHMET ALİ GÜVENÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELÇUK MISTIKOĞLU

  5. CNC Torna Tezgahlarda 5 eksende titreşim ölçümü ve Yapay Sinir Ağlarıyla modellenmesi

    5 axis vibration measurement on cnc lathes and modelling by using artificial neural network

    MUHAMMED İŞCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Mekatronik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BAHADIR ÇETİNKAYA