Đmalat Araştırma Laboratuarı Sabancı Universitesi. Talaşlı Đmalat ve Takım Tezgahı Araştırmaları

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Đmalat Araştırma Laboratuarı Sabancı Universitesi. Talaşlı Đmalat ve Takım Tezgahı Araştırmaları"

Serhat Abdil
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Talaşlı Đmalat ve Takım Tezgahı Araştırmaları Đmalat Araştırma Laboratuarı Sabancı Universitesi

2 Đmalat Araştırma Lab. DMG 5-axis ( rpm) işleme merkezi Mori Seiki NL 1500 torna Mazak Nexus 501C işleme merkezi EMCO freze ve torna Mitutoya CMM Manual tezgahlar Prototipleme makinası Özel takımlar. Tabla ve döner kuvvet dinamometreleri Titreşim ölçüm sistemleri Yüzey ve boyut ölçümleri Laser algılayıcılar CAD/CAM: Catia, UG, SolidWorks,Delmia FEA: Ansys, Deform..

merkezi EMCO freze ve torna Mitutoya CMM Manual tezgahlar Prototipleme makinası Özel

3 Aktiviteler Araştırma projeleri Eğitim ve öğretim Endüstriyel projeler Yazılım geliştirme Endüstriyel hizmetler Parça imalatı Uygulamalar

4 Araştırma Alanları Kesme süreç modellemesi Tornalama, frezeleme, broş 5-eksen frezeleme, HSM Kuvvet, tork, güç Yüzey, form Titreşimler Tırlama ve tezgah dinamiği Titreşimsiz kesme koşulları Tezgah dinamik modelleme Süreç optimizasyonu Kesme parametreleri (derinlik, hız, ilerleme) Takım seçimi (kesme açıları, kesici ağız sayısı vb.) 5-eksen programlama, ilerleme seçimi CAD/CAM ile birleştirme Ölçme yöntemleri Kesme kuvvetleri Takım ömrü Tezgah, takım, parça titreşimleri

Kesme parametreleri (derinlik, hız, ilerleme) Takım seçimi (kesme açıları, kesici ağız sayısı vb.

5 Parça Đmalatı

6 Süreç Modelleme Chip V c Chip - flow angle ηc Chip V c Tool i Tool F R Workpiece Workpiece V w F P 90 F Q i V w Cutting edge inclination i F P F Q

7 Modelleme Uygulamaları Torna Eğik Kesme Modeli 5 Eksen Frezeleme

8 Case Lead (º) Tilt (º) Modelleme Çıktılarına Örnek 5-Eksen-Küresel Freze (Ti6Al4V) Feed (mm/tooth) Step over (mm) Cutting Forces [N] -400 Type Depth (mm) Spindle speed (rpm) - Slot Follow. cut Tool Rotation Angle [degrees] Cutting Forces [N] Slot Tool Rotation Angle [degrees] Tool Rotation Angle [degrees] Cutting Forces [N]

cut Tool Rotation Angle [degrees] 3 1000 Cutting Forces [N] 400 300 200 100 0-100 -200-300 -600 1 0 60 120 180 240 300 360 3 0 0 - Slot

9 Boyutsal Hataların Modellenmesi Yüzey yaratan noktalar Hata Hata z x y

10 5-Eksenli Frezeleme

11 5-Eksen Frezeleme Geometrisi

12 Takım-Malzeme Teması Takım ucu temasının engellenmesi

13 5-Eksen Kuvvet Hesabı ve Ölçümü C u ttin g F o rces (N ) C u ttin g F o rc es (N ) Fy Fz Fx Tool rotation angle (deg) Fy Fz Fx Tool rotation angle(deg) Malzeme: Ti6Al4V Cutting Forces(N) C u ttin g F o rc e s (N ) Fy Fz Fx Tool rotation angle (deg) Fy Fz Fx Tool rotation angle(deg)

angle(deg) Malzeme: Ti6Al4V Cutting Forces(N) C u ttin g F o rc e s (N ) 800 600 Fy 400 200 Fz 0-90 -200 0 Fx 90 180

14 Kesme Koşullarının Seçilmesi Kaba Đşleme Kanal açma Optimum lead 0,tilt 10 deg Cutting depth (mm) 5 Step over(mm) Slotting Spindle speed(rpm) 1000 Feed (mm/tooth) 0.05 Point (lead, tilt) deg Simulated maximum F xy (N) Measured maximum F xy (N) 1 0, , ,

15 Đnce Đşlemede Parametre Seçimi Yüzey normali yönündeki takım esnemesine göre seçim yapılır

16 Tırlama Titreşimleri Tırlama Süreç ve tezgahın dinamik etkileşimi Kesme kararsızlığı Kötü yüzey Kararlı Tezgah ve takıma zarar Düşük verim ve kalite Dinamik kesme Yüzey

17 Dalgalanmanın yaratılması Titreşimler nedeniyle talaş kalınlığı dalgalanıyor

18 Dinamik Talaş Kalınlığı

19 Frezelemede Tırlama

20 KARARLILIK DĐYAGRAMLARI

21 Değişken Aralıklı Freze Takımı P 0 P0 + P Optimal P=2 o Pitch=55,57,59,61,63,65 P0 + 2P Sound Intensity (V)) P + 3P Hz 300 rpm Frequency (Hz)

22 Dinamik Ölçümler

23 Tezgah Dinamiği Modellenmesi Dinamik modelleme Đş mili-takım tutucu-takım modeli Deney yapmadan Optimizasyon

24 Kararlılık Diyagramı Tırlama var Tırlama yok axial depth of cut (mm) Spindle Speed (rpm)

25 Optimal Takım Uzunluğu axial depth of cut (mm) mm 70 mm 80 mm 70 mm-stable 70 mm-chatter 80 mm-stable 80 mm-chatter 60 mm-stable 60 mm-chatter Spindle Speed (rpm)

26 Takım Tutucu Seçimi

27 5-Eksen Frezelemede Tırlama Eğilme ve yatma açılarının etkisi Kesme yönündeki dinamik Makine koordinatlarında Unstable Stable

28 Eksen Açılarının Tırlamaya Etkisi Absolute stable depth (mm) tilt(deg) lead 0 lead 15 lead 30 DMU50Evo

29 Deneysel Doğrulama Lead 0 deg, tilt 0 deg, slotting, 12 mm ball-end mill, 2 teeth Feed (mm/tooth) 0.05 wn x =wn y = 2980Hz spindle frequency spindle wt Amplitude 0.05 Sound FRF wt:tooth frequency wt/2 3wt/ Frequency(Hz) Amplitude Sound FRF wt:tooth frequency Frequency(Hz) wc : chatter frequency

30 Takım Yolu-Model Entegrasyonu CL dosyasından kesme koşullarının çıkartılması

31 Bütün Sürecin Simülasyonu

32 Kesme Koşullarının CL Dosyasından Çıkartılması

33 Süreç Đyileştirilmesi -G94 ve G93! -Sabit kuvvet -Değişken ilerleme

34 Modelin Programlanması PointMill Yazılımı

35 Modüller Kuvvet simülüsyonu 2½, 3 ve 5 eksen Optimum Lead ve Tilt Açıları Süreç simülasyonu 2½, 3 ve 5 eksen Tırlama simülasyonu 2½, 3 ve 5 eksen

36 Modül Seçimi

37 Kuvvet Simülasyonu Süreç Parametreleri Giriş Formu

38 Kuvvet Simülasyonu Sonuçlar

39 Süreç Simülasyonu

40 Tırlama Simülasyonu

41 Süreç Đyileştirme Parametre Seçimi Süreç kararlılığı Takım üzerindeki gerilmeler (kaba op.) Takım esnemeleri (ince op.) Orijinal CL Dosyası Đlerleme Modifikasyonu Kesme Kuvvetleri Değiştirilen Đlerleme Değiştirilen CL Dosyası

Benzer belgeler

CNC FREZE BAHAR DÖNEMİ DERS NOTLARI

CNC FREZE BAHAR DÖNEMİ DERS NOTLARI Frezeleme; mevcut olan en esnek işleme yöntemidir ve neredeyse her şekli işleyebilir. Bu esnekliğin dezavantajı, optimize etmeyi daha zor hale getirecek şekilde uygulama