Araştırma Makalesi
PDF EndNote BibTex RIS Kaynak Göster

Yıl 2022, Cilt 38, Sayı 3, 628 - 641, 30.12.2022

Öz

Kaynakça

  • [1] Sortino, M., Belfio, S., Motyl, B., Totis, G., 2014. Compensation of geometrical errors of CAM/CNC machined parts by means of 3D workpiece model adaptation. Computer-Aided Design, 48, 28-38.
  • [2] Bosetti, P., Bruschi, S., 2011. Enhancing positioning accuracy of CNC machine tools by means of direct measurement of deformation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 58, (5-8), 651-662.
  • [3] Bryan, J.,1990. International Status of Thermal Error Research. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 1 39 (2), 645-656.
  • [4] Ni, J., 1997. CNC Machine Accuracy Enhancement Through Real-Time Error Compensation. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 119 (4B), 717-725.
  • [5] Wang, W., Zhang, Y., Yang, J., Zhang, Y., Yuan, F., 2012. Geometric and thermal error compensation for CNC milling machines based on the Newton interpolation method. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 227 (4), 771-778.
  • [6] Weck, M., McKeown, P., Bonse, R., Herbst, U., 1995. Reduction and Compensation of Thermal Errors in Machine Tools. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 44 (2), 589-598.
  • [7] Wang, W., Zhang, Y., Fan, K., Yang, J., 2015. A Fourier Series-Neural Network Based Real-Time Compensation Approach for Geometric and Thermal Errors of CNC Milling Machines. Advances in Mechanical Engineering, 5 (0), 357920-357920.
  • [8] Zhang, J., Feng, P., Chen, C., Yu, D., Wu, Z., 2013. A method for thermal performance modelling and simulation of machine tools. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 68 (5-8), 1517-1527.
  • [9] Ramesh, R., Mannan, M. A., Poo, A. N., 2000. Error compensation in machine tools - a review Part II: thermal errors. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 40 (9), 1257-1284.
  • [10] Kang, Y., Chang, C.-W., Huang, Y., Hsu, C.-L., Nieh, I. F., 2007. Modification of a neural network utilizing hybrid filters for the compensation of thermal deformation in machine tools. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 47 (2), 376-387.
  • [11] Yuan, J., Ni, J., 1998. The real-time error compensation technique for CNC machining systems. Mechatronics, 8 (4), 359-380.
  • [12] Yang, J., Yuan, J., Ni, J., 1999. Thermal error mode analysis and robust modeling for error compensation on a CNC turning center. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 39 (9), 1367-1381.
  • [13] Mayr, J., Jedrzejewski, J., Uhlmann, E., Alkan Donmez, M., Knapp, W., Härtig, F., Wendt, K., Moriwaki, T., Shore, P., Schmitt, R., Brecher, C., Würz, T., Wegener, K., 2012. Thermal issues in machine tools. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 61 (2), 771-791.
  • [14] Eskandari, S., Arezoo, B., Abdullah, A., 2012. Positional, geometrical, and thermal errors compensation by tool path modification using three methods of regression, neural networks, and fuzzy logic. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 65 (9-12), 1635-1649.
  • [15] Tseng, P.-C., Chen, S.-L., 2002. The neural-fuzzy thermal error compensation controller on CNC machining center. JSME International Journal Series C Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing, 45 (2), 470-478.
  • [16] Abdulshahed, A. M., Longstaff, A. P., Fletcher, S., 2015. The application of ANFIS prediction models for thermal error compensation on CNC machine tools. Applied Soft Computing, 27, 158-168.
  • [17] Fan, K., Yang, J., Yang, L., 2015. Unified error model based spatial error compensation for four types of CNC machining center: Part I—Singular function based unified error model. Mechanical Systems and Signal Processing, 60–61 (0), 656-667.
  • [18] Qianjian, G., Jianguo, Y., Application of projection pursuit regression to thermal error modeling of a CNC machine tool. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2010, 55: (5-8): 623-629.
  • [19] Yao, X., Fu, J., Xu, Y., He, Y., 2013. Synthetic Error Modeling for NC Machine Tools based on Intelligent Technology. Procedia CIRP, 10, 91-97.
  • [20] Zhang, J. F., Feng, P. F., Chen, C., Yu, D. W., Wu, Z. J., 2013. A method for thermal performance modeling and simulation of machine tools. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 68 (5-8), 1517-1527.
  • [21] Miao, E.-M., Gong, Y.-Y., Niu, P.-C., Ji, C.-Z., Chen, H.-D., 2013. Robustness of thermal error compensation modeling models of CNC machine tools. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 69 (9-12), 2593-2603.
  • [22] Schwenke, H., Knapp, W., Haitjema, H., Weckenmann, A., Schmitt, R., Delbressine, F., 2008. Geometric error measurement and compensation of machines—An update. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 57 (2), 660-675.
  • [23] Chen, B., Zhang, X., Zhang, H., He, X., Xu, M., 2014. Investigation of error separation for three-dimensional profile rotary measuring system. Measurement, 47, 627-632.
  • [24] Yang, Z., Sun, M., Li, W., Liang, W., 2010. Modified Elman network for thermal deformation compensation modeling in machine tools. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 54 (5-8), 669-676.
  • [25] Fan, K.-C., Chen, H.-M., Kuo, T.-H., 2012. Prediction of machining accuracy degradation of machine tools. Precision Engineering, 36 (2), 288-298.

AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi

Yıl 2022, Cilt 38, Sayı 3, 628 - 641, 30.12.2022

Öz

Bu çalışmada CNC frezeleme işleminde ısıl değişimlerden kaynaklanan işleme hatasının incelenmesi ve düzeltilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla iş parçası CAD modelinin ısıl genleşme/büzülme davranışı sonlu elemanlar yöntemiyle (FEA) analiz edilmiş ve iş parçası CAD modeli bu analiz sonuçlarına göre “imalat ortamı hangi sıcaklıkta olursa olsun iş parçası tam boyutlarında işlenecek şekilde” revize edilmiştir. Revizyon işlemi için bilgisayar destekli analiz modülü ile CAD modülünü entegre eden yeni bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılım ile ısıl analiz sonuçları dikkate alınarak iş parçası CAD modeli yeniden yapılandırılmıştır. Revize edilmiş yeni CAD modeli üzerinde gerçekleştirilen CAM uygulaması ile hatayı düzeltecek alternatif CNC işleme kodları elde edilmiştir. Özdeş numuneler farklı imalat ortamı sıcaklıklarında işlenerek düzeltme stratejisinin performansının tekrarlanabilirliği araştırılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda Al7075 malzeme için %84 oranında başarı ile işleme hataları indirgenmiştir. Geliştirilen yöntemle talaşlı imalat sektöründe yüksek boyutsal kalitede parça üretebilmek için halen kullanılmakta olan, ortamın sürekli ideal sıcaklıkta (22 oC) kalması için klimatize edilmiş ve yalıtılmış atölyeler oluşturulmasına ihtiyaç kalmayacak, imalat ortamları hangi sıcaklıkta bulunursa bulunsun yüksek boyutsal tamlıkta ürünlerin üretimi ek maliyetlere katlanmaksızın mümkün olacaktır.

Kaynakça

  • [1] Sortino, M., Belfio, S., Motyl, B., Totis, G., 2014. Compensation of geometrical errors of CAM/CNC machined parts by means of 3D workpiece model adaptation. Computer-Aided Design, 48, 28-38.
  • [2] Bosetti, P., Bruschi, S., 2011. Enhancing positioning accuracy of CNC machine tools by means of direct measurement of deformation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 58, (5-8), 651-662.
  • [3] Bryan, J.,1990. International Status of Thermal Error Research. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 1 39 (2), 645-656.
  • [4] Ni, J., 1997. CNC Machine Accuracy Enhancement Through Real-Time Error Compensation. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 119 (4B), 717-725.
  • [5] Wang, W., Zhang, Y., Yang, J., Zhang, Y., Yuan, F., 2012. Geometric and thermal error compensation for CNC milling machines based on the Newton interpolation method. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 227 (4), 771-778.
  • [6] Weck, M., McKeown, P., Bonse, R., Herbst, U., 1995. Reduction and Compensation of Thermal Errors in Machine Tools. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 44 (2), 589-598.
  • [7] Wang, W., Zhang, Y., Fan, K., Yang, J., 2015. A Fourier Series-Neural Network Based Real-Time Compensation Approach for Geometric and Thermal Errors of CNC Milling Machines. Advances in Mechanical Engineering, 5 (0), 357920-357920.
  • [8] Zhang, J., Feng, P., Chen, C., Yu, D., Wu, Z., 2013. A method for thermal performance modelling and simulation of machine tools. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 68 (5-8), 1517-1527.
  • [9] Ramesh, R., Mannan, M. A., Poo, A. N., 2000. Error compensation in machine tools - a review Part II: thermal errors. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 40 (9), 1257-1284.
  • [10] Kang, Y., Chang, C.-W., Huang, Y., Hsu, C.-L., Nieh, I. F., 2007. Modification of a neural network utilizing hybrid filters for the compensation of thermal deformation in machine tools. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 47 (2), 376-387.
  • [11] Yuan, J., Ni, J., 1998. The real-time error compensation technique for CNC machining systems. Mechatronics, 8 (4), 359-380.
  • [12] Yang, J., Yuan, J., Ni, J., 1999. Thermal error mode analysis and robust modeling for error compensation on a CNC turning center. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 39 (9), 1367-1381.
  • [13] Mayr, J., Jedrzejewski, J., Uhlmann, E., Alkan Donmez, M., Knapp, W., Härtig, F., Wendt, K., Moriwaki, T., Shore, P., Schmitt, R., Brecher, C., Würz, T., Wegener, K., 2012. Thermal issues in machine tools. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 61 (2), 771-791.
  • [14] Eskandari, S., Arezoo, B., Abdullah, A., 2012. Positional, geometrical, and thermal errors compensation by tool path modification using three methods of regression, neural networks, and fuzzy logic. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 65 (9-12), 1635-1649.
  • [15] Tseng, P.-C., Chen, S.-L., 2002. The neural-fuzzy thermal error compensation controller on CNC machining center. JSME International Journal Series C Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing, 45 (2), 470-478.
  • [16] Abdulshahed, A. M., Longstaff, A. P., Fletcher, S., 2015. The application of ANFIS prediction models for thermal error compensation on CNC machine tools. Applied Soft Computing, 27, 158-168.
  • [17] Fan, K., Yang, J., Yang, L., 2015. Unified error model based spatial error compensation for four types of CNC machining center: Part I—Singular function based unified error model. Mechanical Systems and Signal Processing, 60–61 (0), 656-667.
  • [18] Qianjian, G., Jianguo, Y., Application of projection pursuit regression to thermal error modeling of a CNC machine tool. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2010, 55: (5-8): 623-629.
  • [19] Yao, X., Fu, J., Xu, Y., He, Y., 2013. Synthetic Error Modeling for NC Machine Tools based on Intelligent Technology. Procedia CIRP, 10, 91-97.
  • [20] Zhang, J. F., Feng, P. F., Chen, C., Yu, D. W., Wu, Z. J., 2013. A method for thermal performance modeling and simulation of machine tools. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 68 (5-8), 1517-1527.
  • [21] Miao, E.-M., Gong, Y.-Y., Niu, P.-C., Ji, C.-Z., Chen, H.-D., 2013. Robustness of thermal error compensation modeling models of CNC machine tools. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 69 (9-12), 2593-2603.
  • [22] Schwenke, H., Knapp, W., Haitjema, H., Weckenmann, A., Schmitt, R., Delbressine, F., 2008. Geometric error measurement and compensation of machines—An update. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 57 (2), 660-675.
  • [23] Chen, B., Zhang, X., Zhang, H., He, X., Xu, M., 2014. Investigation of error separation for three-dimensional profile rotary measuring system. Measurement, 47, 627-632.
  • [24] Yang, Z., Sun, M., Li, W., Liang, W., 2010. Modified Elman network for thermal deformation compensation modeling in machine tools. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 54 (5-8), 669-676.
  • [25] Fan, K.-C., Chen, H.-M., Kuo, T.-H., 2012. Prediction of machining accuracy degradation of machine tools. Precision Engineering, 36 (2), 288-298.

Ayrıntılar

Birincil Dil İngilizce
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Şaban Murat ÜNLÜ> (Sorumlu Yazar)
ERCİYES ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
0000-0001-6709-2569
Türkiye


Eyüp Sabri TOPAL>
AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ
0000-0002-3974-060X
Türkiye


Ömer Faruk ERGİN>
ERCİYES ÜNİVERSİTESİ
Türkiye


Mustafa GÜL>
ERCİYES ÜNİVERSİTESİ
Türkiye

Destekleyen Kurum ERCİYES ÜNİVERSİTESİ
Proje Numarası FBD-12-4062
Teşekkür The authors would like to acknowledge Erciyes University Scientific Research Projects Coordination Unit (Grant No: FBD-12-4062) for their support.
Yayımlanma Tarihi 30 Aralık 2022
Yayınlandığı Sayı Yıl 2022, Cilt 38, Sayı 3

Kaynak Göster

Bibtex @araştırma makalesi { erciyesfen1164469, journal = {Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi}, issn = {1012-2354}, address = {ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 38039 Kayseri, TÜRKİYE}, publisher = {Erciyes Üniversitesi}, year = {2022}, volume = {38}, number = {3}, pages = {628 - 641}, title = {AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi}, key = {cite}, author = {Ünlü, Şaban Murat and Topal, Eyüp Sabri and Ergin, Ömer Faruk and Gül, Mustafa} }
APA Ünlü, Ş. M. , Topal, E. S. , Ergin, Ö. F. & Gül, M. (2022). AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi . Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi , 38 (3) , 628-641 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/erciyesfen/issue/74713/1164469
MLA Ünlü, Ş. M. , Topal, E. S. , Ergin, Ö. F. , Gül, M. "AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi" . Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 38 (2022 ): 628-641 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/erciyesfen/issue/74713/1164469>
Chicago Ünlü, Ş. M. , Topal, E. S. , Ergin, Ö. F. , Gül, M. "AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi". Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 38 (2022 ): 628-641
RIS TY - JOUR T1 - AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi AU - Şaban MuratÜnlü, Eyüp SabriTopal, Ömer FarukErgin, MustafaGül Y1 - 2022 PY - 2022 N1 - DO - T2 - Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 628 EP - 641 VL - 38 IS - 3 SN - 1012-2354- M3 - UR - Y2 - 2022 ER -
EndNote %0 Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi %A Şaban Murat Ünlü , Eyüp Sabri Topal , Ömer Faruk Ergin , Mustafa Gül %T AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi %D 2022 %J Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi %P 1012-2354- %V 38 %N 3 %R %U
ISNAD Ünlü, Şaban Murat , Topal, Eyüp Sabri , Ergin, Ömer Faruk , Gül, Mustafa . "AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi". Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 38 / 3 (Aralık 2022): 628-641 .
AMA Ünlü Ş. M. , Topal E. S. , Ergin Ö. F. , Gül M. AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2022; 38(3): 628-641.
Vancouver Ünlü Ş. M. , Topal E. S. , Ergin Ö. F. , Gül M. AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2022; 38(3): 628-641.
IEEE Ş. M. Ünlü , E. S. Topal , Ö. F. Ergin ve M. Gül , "AL 7075 Malzemenin CNC Frezeleme İşleminde Oluşan Isıl Hataların CAD/CAM ve Sonlu Elemanlar Analizi ile Düzeltilerek İyileştirilmesi", Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, c. 38, sayı. 3, ss. 628-641, Ara. 2022

✯ Etik kurul izni gerektiren, tüm bilim dallarında yapılan araştırmalar için etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
✯ Etik kurul izni gerektiren araştırmalarda, izinle ilgili bilgilere (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde, ayrıca makalenin ilk/son sayfalarından birinde; olgu sunumlarında, bilgilendirilmiş gönüllü olur/onam formunun imzalatıldığına dair bilgiye makalede yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
✯ Dergi web sayfasında, hakem, yazar ve editör için ayrı başlıklar altında etik kurallarla ilgili bilgi verilmelidir.
✯ Dergide ve/veya web sayfasında, ulusal ve uluslararası standartlara atıf yaparak, dergide ve/veya web sayfasında etik ilkeler ayrı başlık altında belirtilmelidir. Örneğin; dergilere gönderilen bilimsel yazılarda, ICMJE (International Committee of Medical Journal Editors) tavsiyeleri ile COPE (Committee on Publication Ethics)’un Editör ve Yazarlar için Uluslararası Standartları dikkate alınmalıdır.
✯ Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.