Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Bayram Sercan BAYRAM
Danışman: İhsan Korkut
Özet:
Bu çalışmada, parmak frezeleme işlemi için mekanistik olarak hesaplanan kesme katsayılarına dayalı bir kuvvet tahmin modeli geliştirilmiştir. Kesme katsayılarının hesaplanması için, farklı ilerleme hızlarında, sabit kesme hızı ve eksenel derinlikte, kesici takım ve malzeme çifti için üç tekrarlı frezeleme deneyleri yapılmıştır. Deney koşullarının özdeşliğinin sağlanması için iş parçası numuneleri eş boyutlara işlenmiş ve yüzeyleri taşlanmıştır. İş parçası malzemesi AISI 4140 ıslah çeliğidir. Kesici takım AlCrN kaplamalı Tungsten Karbür (WC) alaşımından üretilmiş 38° helis açılı 9,5 mm çapında parmak frezedir. Frezeleme deneyleri 500 μm eksenel derinlikte 3350 dev/dk iş mili hızı ve 10 kHz örnekleme aralıklarında gerçekleştirilmiştir. Frezeleme deneyleri ile yapılan ölçümlerden elde edilen ve ayrık zamanda bulunan kesme kuvveti verilerine Fourier analizi yapılmıştır. Sistemin yapısında bulunan gürültüler optimize edilmiş ve sürekli zaman sinüzoidal kuvvet tahmin fonksiyonları için Fourier katsayıları tespit edilmiştir. Sinüzoidal kuvvet fonksiyonlarının performansı, determinasyon katsayısı aracılığıyla deneysel ölçüm sonuçlarına göre kıyaslanarak %95,5 oranında deneysel veriler ile benzerlik göstermiştir. Kesme katsayılarına ve talaş hacmine bağlı bir kuvvet tahmin modeli geliştirilmiş ve model ile yapılan tahminler, deneysel ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Üç farklı ilerleme hızlarında yapılan kuvvet tahminleri ile aynı şartlarda elde edilen deneysel ölçüm verilerinin Fx-Fy kuvvetleri için %83,6 - %89,7 oranında benzer olduğu tespit edilmiştir. Kesme kuvveti uyarıları altındaki parmak freze, ankastre kiriş şeklinde iki serbestlik dereceli olarak modellenmiştir. Modellenen sistemin hareket denklemleri, sonlu farklar denklemleri kullanılarak, Python programlama dili aracılığı ile sayısal olarak çözümlenmiş ve sistem cevapları zaman alanında verilmiştir. Çalışma kapsamında, verilen yöntemler ile kesme sırasında oluşan yüklerin tahmini ve bu yüklerin etkisi altındaki takımın dinamik analizlerinin gerçekleştirilmesi konusunda literatüre katkı sağlanmıştır. Ayrıca, sunulan sayısal yöntemler, anlık takım izlemesi ve kontrolü gibi çeşitli uygulamaların geliştirilmesine yardımcı olacaktır. Böylece yüzey pürüzlülüğü, boyutsal hatalar ve takım ömrünün iyileştirilmesi hususunda ekonomik ve endüstriyel kazanımlar sağlayacaktır.
Anahtar Kelimeler : Dinamik model, dinamik analiz, kesici takım dinamiği