Araştırma Makalesi

Silindirik Düz ve Küresel Uçlu Takımlarla Parmak Frezeleme Operasyonlarında Kesme Kuvvetlerinin Tahmini İçin Mekanistik Modelleme

Cilt: 12 Sayı: 3 30 Eylül 2024
PDF İndir
EN TR

Silindirik Düz ve Küresel Uçlu Takımlarla Parmak Frezeleme Operasyonlarında Kesme Kuvvetlerinin Tahmini İçin Mekanistik Modelleme

Öz

Frezeleme kuvvetleri, işleme sürecinde takım ömrünü, boyut doğruluğunu, yüzey topografyasını ve kesme sıcaklığını etkilemektedir. Ayrıca, kesici takımların ve takım tezgahlarının tasarımı için frezeleme kuvvetlerinin tahmin edilmesi çok önemlidir. Frezeleme kuvvetlerinin tahmini için genellikle mekanistik yaklaşım kullanılmaktadır. Bu çalışmada, parmak frezeleme operasyonlarında kesme kuvvetlerini tahmin etmek için mekanistik model sunulmuştur. Parmak frezeleme operasyonu silindirik düz ve küresel uçlu iki farklı kesici takım için ele alınmıştır. Kesme hızı 100 m/dak’da sabit tutularak farklı ilerleme hızlarında (0,06 ve 0,09 mm/diş) ve takım talaş açılarında (6 ve 10) AISI 1045 çeliği üzerinde bir dizi analiz gerçekleştirilmiştir. Mekanistik modelin etkinliği, silindirik düz uçlu takımla frezeleme sırasında deneysel olarak elde edilen kuvvetlerle tahminlerin karşılaştırılması ile ortaya konmuştur. Mekanistik model ilerleme kuvvetini %3,64’lük ortalama hatayla tahmin ederken, normal kuvvet için %6,09’luk daha büyük bir tahmin hatası gözlemlenmiştir. Kesme kuvveti modelinin doğrulanmasına ek olarak, küresel uçlu takımla frezeleme işlemi sırasında ilerleme hızı ve kesici takım talaş açısının kesme kuvvetleri üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla bir simülasyon çalışması yürütülmüştür. 6 pozitif talaş açısına sahip takım kullanılarak yapılan simülasyonlarda ilerleme hızının 0,06 mm/diş’ten 0,09 mm/diş’e artırılması ilerleme ve normal kuvvet genliklerinin yaklaşık %30 artmasına neden olmuştur. 0,06 mm/diş ilerleme hızında takım talaş açısı 6’den 10’ye değiştirildiğinde kesme kuvvetlerindeki artış %45 civarındadır. Sonuç olarak, enerji tüketimini azaltmak için takım talaş açısı 6 olarak ayarlanmalıdır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Yağmur, S., Kurt, A. ve Şeker, U. (2018). Karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerinin frezelenmesinde meydana gelen yüzey pürüzlüğünün değerlendirilmesi ve matematiksel modellenmesi. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 6(3), 705–714.
  2. [2] Engin, S. and Altintas, Y. (2001). Mechanics and dynamics of general milling cutters. Part I: helical end mills. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 41, 2195–2212.
  3. [3] Gradišek, J., Kalveram, M. and Weinert, K. (2004). Mechanistic identification of specific force coefficients for a general end mill. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 44, 401–414.
  4. [4] Ehman, K.F., Kapoor, S.G., DeVor, R.E. and Lazoglu, I. (1997). Machining process modeling: A review. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 119, 655–663.
  5. [5] Van Luttervelt, C.A., Childs, T.H.C., Jawahir, I.S., Klocke, F. and Venuvinod, P.K. (1998). Present situation and future trends in modeling of machining operations. Annals of the CIRP, 47, 587–626.
  6. [6] Merchant, M.E. (1945). Mechanics of the metal cutting process I. Orthogonal cutting and a type 2 chip. Journal of Applied Physics, 16, 267–275.
  7. [7] Armarego, E.J.A. and Brown, R.H. (1969). The machining of metals. New Jersey: Prentice-Hall.
  8. [8] Koenigsberger, F. and Sabberwal, A.J.P. (1961). An investigation into the cutting force pulsations during milling operations. International Journal of Machine Tool Design & Research, 1, 15–33.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Sayısal Modelleme ve Mekanik Karakterizasyon

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

26 Eylül 2024

Yayımlanma Tarihi

30 Eylül 2024

Gönderilme Tarihi

21 Haziran 2024

Kabul Tarihi

15 Eylül 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 12 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Aydın, M. (2024). Silindirik Düz ve Küresel Uçlu Takımlarla Parmak Frezeleme Operasyonlarında Kesme Kuvvetlerinin Tahmini İçin Mekanistik Modelleme. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 12(3), 662-674. https://doi.org/10.29109/gujsc.1443579

                                     16168      16167     16166     21432        logo.png   


    e-ISSN:2147-9526