Design and construction of a strain gauge based cutting force dinamometer for turning operations

Öz

Cutting force measurement has an importance in machining on account of appropriate examination of cutting process especially in academic researches. In this study, design and construction of a strain gauge based dynamometer was realised which is measuring cutting forces in turning and recording them by a computer. The proposed dynamometer is designed so as to minimize cross-interference and compensate temperature deviations. Tests realised under various cutting conditions showed that the proposed dynamometer could be used reliably to measure and record cutting forces in turning.

Anahtar Kelimeler

• Turning, Cutting forces, Dynamometer

Tornalama işleminde kesme kuvvetlerini ölçen gerinim ölçer esaslı dinamometre tasarımı ve imalatı

Öz

Kesme kuvvetlerinin ölçümü talaş kaldırma işleminde prosesinin sağlıklı şekilde incelenebilmesi için özellikle akademik araştırmalar açısından önem taşımaktadır. Bu çalışma ile tornalama işleminde kesme kuvvetlerini duyarlı şekilde ölçen ve bilgisayar yardımıyla kaydeden gerinim ölçer (strain gauge) esaslı bir dinamometre tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Dinamometre, çapraz girişimi en aza indirecek ve sıcaklık değişimlerini telafi edecek şekilde tasarlanmıştır. Değişik kesme koşulları altında yapılan testler dinamometrenin tornalama işleminde kesme kuvvetlerini güvenilir şekilde ölçebileceğini ve kaydedebileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Tornalama Kesme kuvvetleri Dinamometre

Kaynakça

1. Topal E.S., BSD Tornalamada Kesme Kuvveti Esaslı İşleme Hatasının İncelenmesi ve Bilgisayar Desteğiyle Düzeltilmesi, Doktora Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri, 2003
2. Turgut Y., Korkut İ., Talaşlı İmalatta Kesme Kuvveti Ölçme Sistemleri, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük, Türkiye 13-15 Mayıs 2009,
3. Jeong Y.H., Cho D.W., Estimating Cutting Force From Rotating and Stationary Feed Motor Currents on a Milling Machine, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 42, 1559–1566, 2002.
4. Sağlam H., Ünüvar A., Three-Components, Strain Gage Based Milling Dynamometrer Design and Manufacturing",Trans. of The SDPS J. Integrated Design and Process Science, Vol. 5, No.2, pp. 95-109, 2001
5. Kaçal A., ve ark., Azdırma Yöntemi İle Dişli Çark Açma İşleminde Kesme Kuvvetlerinin Ölçülmesi İçin Sistem Tasarımı Ve İmalatı, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 23, No 4, 795- 800, 2008
6. Yang, S., et al., Real-time Cutting Force Induced Error Compensation on a Turning Center, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 37 (11), 1597–1610, 1997
7. Shigley, J. E., Mechanical Engineering Design, McGraw-Hill 1st edition, Singapore, 1986
8. Parr, E. A., Endüstriyel Kontrol El Kitabı Cilt I Transduserler, Çev: Bereketlioğlu, E., Milli Eğitim Basımevi, İkinci Baskı, İstanbul, 1997

9. Parr, E. A., Endüstriyel Kontrol El Kitabı Cilt II Teknikler, Çev: Bereketlioğlu, E., Milli Eğitim Basımevi, İkinci Baskı, İstanbul, 1997
10. Kenkyujo T. S. Co, Strain Gauges, Product Catalogue, Tokyo, 1999