Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi

Barış Altun; Hakan Çalışkan; Orkun Özşahin

doi:10.17341/gazimmfd.1124210

Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi

Öz

Endüstri 4.0 başlığı altında gözlemlenen gelişmeler üretim frezeleme sürecinde veri toplama ve analizi uygulamalarını mümkün kılmıştır. Bu çalışmaların uygulanabilmesi için yazılımların geliştirilmesi gerekmektedir ve bu yazılımların geliştirilmesi için test yapılması masraflı ve zahmetlidir. Bu çalışmada frezeleme işleminin dinamik modellenmesi Matlab Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Frezeleme sürecinin dinamiğini açıklamak adına literatür dikkatli bir şekilde taranarak amaca uygun modeller, hesaplamalar seçilmiş ve kapalı çevrim takım parça titreşim modeliyle birleştirilmiştir. Kuvvet modeli olarak doğrusal kuvvet modeli ve Martellotti talaş kalınlığı seçilmiş ve sistem referansı olarak deney yapılacak olan freze tezgahında çekiç testleriyle elde edilen FTF’lerin modal analizi kullanılıp transfer fonksiyonları elde edilmiştir. Parça malzemesi olarak AL7075 seçilmiştir ve kuvvet katsayıları deneysel olarak başka bir çalışmada bulunmuştur. Kesim testi yapılmış ve ivmeler ölçülüp aynı kesim parametreleri ile yapılan simülasyonla karşılaştırılmış ve model doğrulanmıştır. Geliştirilen model ivmelerin genliklerini doğru tahmin etmektedir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Tübitak 1001

Proje Numarası

218M430

Teşekkür

Bu çalışma 218M430 numaralı TUBITAK 1001 projesi kapsamında yenilenen freze tezgâhı ve alınan ölçüm malzemeleri ile gerçekleştirilmiştir.

Kaynakça

1. M. Martellotti, An analysis of milling process, ASME J. Manuf. Sci. Eng. 63 (1941) 677–700
2. Duan, Z., Li, C., Ding, W. et al. Milling Force Model for Aviation Aluminum Alloy: Academic Insight and Perspective Analysis. Chin. J. Mech. Eng. 34, 18 (2021). https://doi.org/10.1186/s10033-021-00536-9
3. Mamedov, Ali. (2021). Micro Milling Process Modeling: A Review. Manufacturing Review. 8. 1-23. 10.1051/mfreview/2021003.
4. F A Niaki, A Pleta, L Mears. Trochoidal milling: investigation of a new approach on uncut chip thickness modeling and cutting force simulation in an alternative path planning strategy. Int. J. Adv. Manuf. Tech., 2018, 97(1-4): 641-656.
5. Koenigsberger, F. and Sabberwal, A. J. P. An investigation into the cutting forces pulsation during milling operations. Int. J. Mach. Tool Des. and Res., 1961, 1, 15–33
6. W.A. Kline, R.E. DeVor, The effect of runout on cutting geometry and forces in end milling, International Journal of Machine Tool Design and Research, Volume 23, Issues 2–3, 1983, Pages 123-140, ISSN 0020-7357, https://doi.org/10.1016/0020-7357(83)90012-4.
7. Budak, Erhan. (2006). Analytical models for high performance milling. Part I: Cutting forces, structural deformations and tolerance integrity. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 46. 1478-1488. 10.1016/j.ijmachtools.2005.09.009.
8. E J A Armarego, R C Whitfield. Computer based modelling of popular machining operations for force and power prediction. CIRP Annals, 1985, 34(1): 65-69.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Barış Altun ^*
0000-0002-5244-2607
Türkiye

Hakan Çalışkan
0000-0001-9170-3745
Türkiye

Orkun Özşahin
0000-0002-7572-0235
Türkiye

Erken Görünüm Tarihi

19 Ocak 2024

Yayımlanma Tarihi

20 Mayıs 2024

Gönderilme Tarihi

31 Mayıs 2022

Kabul Tarihi

28 Ağustos 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 39 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1124210

IZ

https://izlik.org/JA34AU97UJ

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Altun, B., Çalışkan, H., & Özşahin, O. (2024). Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 39(3), 1703-1718. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1124210

AMA

1.Altun B, Çalışkan H, Özşahin O. Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi. GUMMFD. 2024;39(3):1703-1718. doi:10.17341/gazimmfd.1124210

Chicago

Altun, Barış, Hakan Çalışkan, ve Orkun Özşahin. 2024. “Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 39 (3): 1703-18. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1124210.

EndNote

Altun B, Çalışkan H, Özşahin O (01 Mayıs 2024) Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 39 3 1703–1718.

IEEE

[1]B. Altun, H. Çalışkan, ve O. Özşahin, “Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi”, GUMMFD, c. 39, sy 3, ss. 1703–1718, May. 2024, doi: 10.17341/gazimmfd.1124210.

ISNAD

Altun, Barış - Çalışkan, Hakan - Özşahin, Orkun. “Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 39/3 (01 Mayıs 2024): 1703-1718. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1124210.

JAMA

1.Altun B, Çalışkan H, Özşahin O. Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi. GUMMFD. 2024;39:1703–1718.

MLA

Altun, Barış, vd. “Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 39, sy 3, Mayıs 2024, ss. 1703-18, doi:10.17341/gazimmfd.1124210.

Vancouver

1.Barış Altun, Hakan Çalışkan, Orkun Özşahin. Frezeleme işleminde CNC tabla titreşimlerinin kestirimi için dinamik simülasyon modeli geliştirilmesi. GUMMFD. 01 Mayıs 2024;39(3):1703-18. doi:10.17341/gazimmfd.1124210