Ali Serhat ERSOYO LU, Ali ÜNÜVAR S.Ü. Mühendislik Mimarl k Fakültesi Makina Mühendisli i Bölümü, 42031, KONYA

Benzer belgeler
İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ LABORATUARI YÜZEY DOLDURMA TEKNİKLERİ

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

BİLGİSAYAR PROGRAMLARI YARDIMIYLA ŞEV DURAYLILIK ANALİZLERİ * Software Aided Slope Stability Analysis*

BÖLÜM 7 BİLGİSAYAR UYGULAMALARI - 1

SÜREÇ YÖNETİMİ VE SÜREÇ İYİLEŞTİRME H.Ömer Gülseren > ogulseren@gmail.com

YAPI ve DEPREM MÜHENDİSLİĞİNDE MATRİS YÖNTEMLER. Prof. Dr. Hikmet Hüseyin ÇATAL. Prof. Dr. Hikmet Hüseyin ÇATAL. (III. Baskı)

En İyi Uygulamalar ve Kullanım Kılavuzu

FOTOGRAMETRİK DEĞERLENDİRME - ÇİFT FOT. DEĞ. Analog ve Analitik Stereodeğerlendirme. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ

Ham Malzeme Boyutları Çizim Alanı

F İ R M a. Herşey Bir Kaynaktan. Düz profillerin ve baraların işlenmesinde uzman

Yıllarca bu konuda çalışan görüntü işleme uzmanlarının önerisi. Artık ArcGIS ile entegre

Mak-204. Üretim Yöntemleri II. Vida ve Genel Özellikleri Kılavuz Çekme Pafta Çekme Rayba Çekme

RİSKLİ YAPILAR ve GÜÇG

Analiz aşaması sıralayıcı olurusa proje yapımında daha kolay ilerlemek mümkün olacaktır.

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

DİKKAT! SORU KİTAPÇIĞINIZIN TÜRÜNÜ "A" OLARAK CEVAP KÂĞIDINA İŞARETLEMEYİ UNUTMAYINIZ. SAYISAL BÖLÜM SAYISAL-2 TESTİ

Özelge: 4632 sayılı Kanunun Geçici 1. maddesi kapsamında vakıf/sandıklardan bireysel emeklilik sistemine yapılan aktarımlarda vergilendirme hk.

Makine Elemanları I Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Temel bilgiler-flipped Classroom Bağlama Elemanları

Akreditasyon Çal malar nda Temel Problemler ve Organizasyonel Bazda Çözüm Önerileri

DİK KESME İŞLEMİNDE TAKIM TALAŞ ARA YÜZEYİ SICAKLIĞININ SONLU ELEMALAR YÖNTEMİYLE MODELLENMESİ

OPERATÖRLER BÖLÜM Giriş Aritmetik Operatörler

BÖLÜM 3 FREKANS DAĞILIMLARI VE FREKANS TABLOLARININ HAZIRLANMASI

Araştırma Notu 15/177

Ç.Ü. GÜZEL SANATLAR FAKÜLTESİ İÇ MİMARLIK BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI İÇM PROJE 5 & DİPLOMA PROJESİ

Ölçme Bilgisi Ders Notları

Şekil 5.12 Eski beton yüzeydeki kırıntıların su jetiyle uzaklaştırılması

Murat Yükse1 l, Serhat İkizoğlu 2

Evrak Ekle. Kurum İçi Giden Evrak Ekleme. Kırmızı renker; doldurulması zorunlu alanları ifade etmektedir. İleri Geri tarihli işlem yapılamamaktadır.

Olasılık ve İstatistik Dersinin Öğretiminde Deney ve Simülasyon

Fizik I (Fizik ve Ölçme) - Ders sorumlusu: Yrd.Doç.Dr.Hilmi Ku çu

SİRKÜLER. 1.5-Adi ortaklığın malları, ortaklığın iştirak halinde mülkiyet konusu varlıklarıdır.

LABORATUVARIN DÖNER SERMAYE EK ÖDEME SİSTEMİNE ETKİSİ. Prof. Dr. Mehmet Tarakçıoğlu Gaziantep Üniversitesi

KAPLAMA TEKNİKLERİ DERS NOTLARI

Yersel Lazer Tarayıcılar ile 3 Boyutlu Modelleme

CNC Tel Erozyon İçin Tasarlanan DXF Tabanlı Bir BDT/BDİ Sistemi

Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi. Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü PROJE HAZIRLAMA ESASLARI

DEVREDEN YATIRIM İNDİRİMİNİN KULLANIMI HAKKINDA GENEL TEBLİĞ YAYIMLANDI:

1 OCAK - 31 ARALIK 2015 HESAP DÖNEMİNE AİT PERFORMANS SUNUŞ RAPORU (Tüm tutarlar, aksi belirtilmedikçe Türk Lirası ( TL ) cinsinden ifade edilmiştir.

BĐSĐKLET FREN SĐSTEMĐNDE KABLO BAĞLANTI AÇISININ MEKANĐK VERĐME ETKĐSĐNĐN ĐNCELENMESĐ

STATİK-BETONARME PROJE KONTROL FORMU Evet Hayır

6. ODA MERKEZ BÜRO İŞLEYİŞİ

İçindekiler Jeofizikte Modellemenin Amaç ve Kapsamı Geneleştirilmiş Ters Kuram ve Jeofizikte Ters Problem Çözümleri

ÖĞRENME FAALİYETİ 1 ÖĞRENME FAALİYETİ 1 1. KARE VİDA AÇMA

ÇUKUROVA'DA OKALİPTÜS YETİŞTİRİCİLİĞİ VE İDARE SÜRELERİNİN HESAPLANMASI

K12NET Eğitim Yönetim Sistemi

Demir 10X Demir 10X Demir 10X Demir 15 X

Görüntü Analizi Görüntü Analizin Temelleri

Üç-fazlı 480 volt AC güç, normalde-açık "L1", "L2" ve "L3" olarak etiketlenmiş vida bağlantı uçları yoluyla kontaktörün tepesinde kontak hale gelir

SEYAHAT PERFORMANSI MENZİL

3B CNC Torna Simülasyon Yazılımları için Poligon Tabanlı Nesne Modelleme. Object Modeling Based Polygon For 3D CNC Lathe Simulation Softwares

Bilişim Sistemleri. Modelleme, Analiz ve Tasarım. Yrd. Doç. Dr. Alper GÖKSU

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

1. RESİM DÜZENLEME. Bir resmin piksel yoğunluğu yani PPI (Pixel Per Inches) 1 inç karede (1 inç = 2.54 cm) bulunan piksel sayısıdır.

KİTAP İNCELEMESİ. Matematiksel Kavram Yanılgıları ve Çözüm Önerileri. Tamer KUTLUCA 1. Editörler. Mehmet Fatih ÖZMANTAR Erhan BİNGÖLBALİ Hatice AKKOÇ

NORMAL TUĞLA VE PRES TUĞLA İLE DUVAR

Proje Tasarım Esasları Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel bilgiler TÜBİTAK Üniversite Öğrenci Projesi Hazırlama

Çizelgeleme. Üretim Planlama ve Kontrol 2 Pamukkale Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü. Üretim Planlama ve Kontrol 2


İçerik EBYS Raporlama... 2 Belge İşlemleri Raporu... 2 Birim Gelen Belge Listesi Raporu... 3 Birim Gelen Belge Sayıları Raporu... 4 Birim Giden Belge

MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE SU KĠRLĠLĠĞĠ KONTROLÜ YÖNETMELĠĞĠ UYGULAMALARI

TEOG ÖZEL OKULLAR MODELİ İLE ÖĞRENCİ ALACAK ÖZEL OKULLARIN KAYIT TAKVİMİ 2016

2.4. ELASTĠK DEPREM YÜKLERĠNĠN TANIMLANMASI : SPEKTRAL ĠVME KATSAYISI

SAYIN MÜŞTERİMİZ. C:\ebyn\Beyannameler\Bilset\ \K XML (buradaki => Firmanın Vergi Numarasıdır.)

5510 sayılı SGK kanunu hakkında duyurular

1.Temel Kavramlar 2. ÆÍlemler

KAMU İHALE KURULU KARARI. Toplantıya Katılan Üye Sayısı : 7 : Elektrik ihtiyacının temini.

Tasarım Raporu. Grup İsmi. Yasemin ÇALIK, Fatih KAÇAK. Kısa Özet

ALGILAMA - ALGI. Alıcı organların çevredeki enerjinin etkisi altında uyarılmasıyla ortaya çıkan nörofizyolojik süreçler.

ÖLÇÜ TRANSFORMATÖRLERİNİN KALİBRASYONU VE DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN HUSUSLAR

BAHÇEŞEHİR ÜNİVERSİTESİ FİKRİ VE SINAİ MÜLKİYET HAKLARINA İLİŞKİN YÖNERGE. BİRİNCİ BÖLÜM Amaç, Kapsam, Dayanak, Tanımlar ve Kısaltmalar

B05.11 Faaliyet Alanı

ELITE A.G. KS100/HEFM SICAK-SOĞUK ETĐKET BOY KESME VE ĐŞARETLEME MAKĐNASI KULLANIM KILAVUZU

Binalarda Enerji Verimliliği ve AB Ülkelerinde Yapılan Yeni Çalışmalar

Makine Elemanları II Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Helisel Dişli Çarklar-Flipped Classroom DİŞLİ ÇARKLAR

Temel Bilgisayar Programlama

I. EIPA Lüksemburg ile İşbirliği Kapsamında 2010 Yılında Gerçekleştirilen Faaliyetler

OKUL BAZLI BÜTÇELEME KILAVUZU

VERGİ SİRKÜLERİ NO: 2012/82

BIM BUILDING INFORMATION MODELING YAPI BİLGİ MODELİ

TORBA KANUN İLE 4/A (SSK) BENDİ KAPSAMINDA PRİM ÖDEMEKSİZİN GEÇİRİLEN HANGİ SÜRELER BORÇLANILABİLİR

Başbakanlık Mevzuatı Geliştirme ve Yayın Genel Müdürlüğü :18

Bilgilendirme Politikası

Ordu Üniversitesi Meslek Yüksekokulu Staj Yönergesi Aralık 2007 T.C. ORDU ÜNİVERSİTESİ MESLEK YÜKSEKOKULU STAJ YÖNERGESİ

EĞİTİM VE ÖĞRETİM YILI TED KDZ EREĞLİ KOLEJİ ORTAOKULU MATEMATİK 8.SINIF ÜNİTELENDİRİLMİŞ YILLIK PLANDIR.

Y32 BOJİ GÖVDESİNİN STATİK VE DİNAMİK YÜKLEME ANALİZLERİ

KURUL GÖRÜ Ü. TFRS 2 Hisse Bazl Ödemeler. Görü ü Talep Eden Kurum : Güreli Yeminli Mali Mü avirlik ve Ba ms z Denetim Hizmetleri A..

GALATA YATIRIM A.Ş. Halka Arz Fiyat Tespit Raporu DEĞERLENDİRME RAPORU SAN-EL MÜHENDİSLİK ELEKTRİK TAAHHÜT SANAYİ VE TİCARET A.Ş.

KONUTTA YENİ FİKİRLER

İÇİNDEKİLER. 1. Projenin Amacı Proje Yönetimi Projenin Değerlendirilmesi Projenin Süresi Projenin Kapsamı...

Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ JDF329 Fotogrametri I Ders Notu Öğretim Yılı Güz Dönemi

Parametrik Yapı Modelleme: BIM in Temeli

Elektrik Dağıtım Şirketlerinin Satın Alma-Satma ve İhale Prosedürlerinin Hazırlanması ve Uygulanmasına İlişkin Yeni Yönetmelik Yayımlandı

ELEKTRĐKLĐ OCAK TR. Kurulum Kullanım Bakım

BİR KOJENERASYON TESİSİSİN İLERİ EKSERGOÇEVRESEL ANALİZİ

: Prof. Dr. Nurettin KALDIRIMCI : Kenan TÜRK, Dr. Murat ÇETİNKAYA, Reşit GÜRPINAR, Fevzi ÖZKAN, Dr. Metin ARSLAN, Doç. Dr.

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ STAJ İLKELERİ / UYGULAMA ESASLARI BİRİNCİ BÖLÜM

BEBEK VE ÇOCUK ÖLÜMLÜLÜĞÜ 9

İSTANBUL KEMERBURGAZ ÜNİVERSİTESİ. ÇİFT ANADAL ve YANDAL PROGRAMI YÖNERGESİ

Transkript:

S.Ü. Müh.-Mim. Fak. Derg., c.23, s.2, 2008 J. Fac.Eng.Arch. Selcuk Univ., v.23, n.2, 2008 SERBEST EK LL YÜZEYLER N LENMES N TAKIM YOLU OLU TURULMASI Ali Serhat ERSOYO LU, Ali ÜNÜVAR S.Ü. Mühendislik Mimarl k Fakültesi Makina Mühendisli i Bölümü, 42031, KONYA ÖZET: Bu çal mada, serbest ekilli yüzeylerin hassas ve dü ük maliyetle üretilmesini sa lamak amac yla, belirli tak m yolu ablonlar ndan uygun olan ve gerekli tak mlar seçebilen bir tak m yolu olu turma sistemi geli tirilmi tir. Geli tirilen sistem, yüzey bilgilerini IGES veri dosyas ndan okuyabilmekte, bu yüzeyleri NURBS format nda tan mlayabilmekte, uygun tak m yolu ablonlar ile tak mlar seçebilmekte ve tak m yolu üretebilmektedir. Sistem, Visual C++ programlama paketi ile yaz m haline getirilmi tir. Anahtar Kelimeler: Tak m yolu, tak m seçimi, serbest ekilli yüzeyler, NURBS. Tool Path Generation For Machining of Free Form Surfaces ABSTRACT: In this study, we develop a tool path generation method to manufacture of free form surfaces with minimum cost and time. This system can read surface information from IGES file and convert to NURBS and than select convenient tool path pattern and tools and produce tool path. The developed system in this study is implemented with Visual C++. Keywords: Tool path, tool selection, free form surfaces, NURBS. Bilgisayar temelli sistemlerin modellemede kullan lmas imalat uygulamalar nda giderek artmaktad r. Bu imalat uygulamalar nda kullan lan geometrik modelleme sistemleri oldukça güvenilir sonuçlar vermekte ve geçmi te insan deste i gerektiren bir çok i lemi otomatik olarak yapabilmektedir. Tak m yolu olu turmada yayg n olarak kullan lan geometrik modelleme sistemi NURBS dur. (Non Uniform Rational B-Spline System) NURBS temelli sistemler, serbest ekilli yüzeylerin i lenmesi için tak m yolu üretebilme yetene ine sahiptirler. Bu serbest ekilli yüzeyler, yamalar eklinde ve kontrol noktalar vektörü ile tan mlanmaktad r. Serbest ekilli yüzeyler genelde düzensiz bir ekilde ve karma k bir geometriye sahip olabilmektedir. NURBS temelli sistemler bu yüzeyleri hassas olarak tan mlayabilmektedir. Bu çal mada sunulan tak m yolu olu turma sistemi NURBS temellidir. NURBS serbest ekilli bir yüzeyin matematiksel olarak tan mlanmas nda kullan lm r. Serbest ekilli yüzeylerin BSD tak m tezgah nda i lenmesi kaba, yar kaba ve ince i leme olmak üzere üç amada yap lmaktad r. Kaba kesme i leminde ham malzemeden büyük miktarlarda tala kald lmaktad r. Yar kaba i leme ise büyük tak mla yap lan kaba i lemede kald lamayan malzemenin, daha küçük bir tak mla i lenmesi kademesidir. nce i lemede ise parça son ekline ve istenilen yüzey kalitesine getirilmektedir. Bu çal mada, kaba kesme leminin ince i lemeden daha fazla zaman almas ndan dolay i leme maliyetlerini azaltmak için kaba kesme i lemi için tak m yolu olu turulmas ele al nm r. Literatürde bu alanda yap lm bir çok çal ma ile kar la lmaktad r. Çal malar n büyük ço unlu unda kaba veya ince i leme için tak m yolu olu turulmas hedeflenmi tir. Bu çal malardan baz lar a da verilmi tir. Broomhead ve Edkins (1986) yapm olduklar çal malar nda serbest ekilli

60 A.S.ERSOYO LU, A. ÜNÜVAR yüzeylerin i lenmesi için tak m yolu olu turma algoritmas vermi lerdir. Yüzeyleri temsil etmek için Bezier yüzey yamalar kullanm lard r. Choi ve ark. (1988) yapm olduklar çal malar nda kal p bo luklar nda ve mbalarda bulunan yüzeylerin modellenmesi ve i lenmesi için bir metot sunmu lard r. Bu yüzeyleri modellemek için yap sal kati modelleme tekni ini kullanm lard r. Prototip bir modelleme sistemi geli tirmi lerdir. Bala ve Chang (1991) yapm olduklar çal mada, optimum kesici boyutu secimi ve kesici yolu olu turma ile ilgili bir metot geli tirmi lerdir. Metot prizmatik parçalar temel almaktad r. Öncelikle, minimum kesici hareketi kriterine göre tak seçmi ler, daha sonra kesici hareketi içerisindeki alan belirlemi lerdir. Son olarak kesici hareketlerini bu bölge içerisinde optimize etmi lerdir. Lee Choi ve Chang (1992) yapt klar çal mada çok adal kal p bo luklar n lenmesi için gerekli tak m yollar otomatik olarak olu turan bir sistem geli tirmi lerdir. leme bilgilerinin de erlendirilmesi, karar verme stratejileri, kesici tak m seçimi ve kesici tak m yolu olu turulmas bu çal mada verilmi tir. Kullan lan kal p bo lu u yüzeyleri NURBS ile tan mlanm r. Yazarlar öncelikle modeli bir kesme derinli i de eri ile yatay düzlemlerle kesi tirmi ler ve kesme tabakalar elde etmi lerdir. Bu kesme düzlemlerini kullanarak öncelikle i leme bilgilerini de erlendirmi ler ve islenecek bo lu un s rlar ve geometrik eklini hesaplam lard r. lem s ras na ait karar de erlendirilen i leme bilgileri temel al narak verilmi tir. Kesici tak m boyutu, geometrik tlar, maksimum tala kald rma h, ince isleme için gerekli hassasiyeti verecek minimum kesici hareketi göz önüne al narak tayin edilmi tir. Kesici hareketleri ve seçimini, kom u kesme tabakalar ndaki i leme artlar dikkate alarak belirlemi lerdir. Serbest ekilli Yüzeylerin Modellenmesi Serbest ekilli yüzeylerin modellenmesi için birçok teknik vard r. Baz geometrik hesaplar yapabilmek için i lenecek yüzeyin tan mland matematiksel formu bilinmelidir. Bu formlar parametrik yüzeyler için polinomsal katsay lar, veya B-spline yüzeyleri için kontrol noktalar, dü üm noktalar vektorü, a rl klard r. Bir kompozit yüzey yama setlerinden meydana gelmektedir. B-spline veya NURBS tekni i de kompozit yüzeyler olu turabilmektedir. (Choi, B.K., 1998) Bir rasyonel B-spline yüzeyinin matematiksel denklemi, (Choi, B.K.,1991) (u,v) (1) eklindedir. Burada Pi; yüzeyin kontrol noktalar, wi a rl klar, p u do rultusundaki dereceyi, q v do rultusundaki dereceyi, N(u) ve N(v) normalize edilmis temel fonksiyonlar belirtmektedir ve a idaki denklem ile hesaplanmaktad r. (2) Kaba Bo altma lemleri çin Tak m Yolu Olu turma Kaba Bo altma lemleri çin Tak m Yolu Geli tirilmesi Serbest ekilli yüzeylerin i lenmesi kaba, yan kaba ve ince isleme a amalar ndan meydana gelmektedir. Kaba kesmede, kald lacak olan malzeme, yüksek bir tala kald rma h ile kald lmaktad r. Bu durum uzay ve kal p endüstrisi için oldukça önemlidir. Çünkü dolu malzemenin büyük bir sm i lenmekte ve de bu da büyük bir zaman almaktad r. Kaba kesme i lemi zaman n azalt lmas toplam i leme zaman ve de imalat maliyetini azaltacakt r. Dong, Z. Ve di erleri yapm olduklar çal mada, kaba kesme i lemi için kontur haritalar yakla kullan lm r. (Dong, Z. ve di erleri,1993) ( ekil 1.). Bu yakla mda, model it aral kl yatay düzlemler ile dilimlenmektedir. Kesme tabakalar n

Serbest ekilli Yüzeylerin lenmesi çin Tak m Yolu Olu turulmas 61 kal nl kesme derinli i ( )'ya kar k gelmektedir. ( ekil 2.). Kaba bo altmada her bir kesme tabakas, küresel yada düz uçlu parmak freze tak mlar kullan larak lenmektedir. noktalan vektörü, a rl klar vs. gibi bilgiler modele ait IGES veri dosyas ndan al nm r. ekil 1. Kontur haritalar yakla. Figure 1. Contour maps approach. ekil 3. Sistemin genel yap. Figure 3. general structure of the system. Kesme Tabakalar n Olu turulmas Sekil 2. Kaba kesmede kesme tabakalar. Figure 2. Cutting layer for rough machining. Bu çal mas nda geli tirilen serbest ekilli yüzey bilgilerini kullanarak, kaba kesme lemi için gerekli tak m yollar bulan, en sa i leme süresi ile sonuçlanacak olan tak m yolu ablonunu öneren sisteme ait genel yap ekil 3. de verilmi tir. (Ersoyoglu A.S., 2005) Yüzeyin matematiksel olarak ifadesini mümkün k lan NURBS modelleme tekni i genel denklemine ait kontrol noktalar, dü üm Kullan lan kontur haritalar yakla nda model kesme derinli ine e it kal nl klarda dilimlere ayr lmaktad r ve böylece kesme tabakalar olu turulmaktad r. Her bir tabakadaki koordinat de erleri veri taban nda saklanmaktad r. ( ekil 4.) Her bir kesme tabakas nda tak m yolu olu turabilmek için, veri taban na kaydedilen X,Y,Z koordinat de erleri kullan larak her bir tabakadaki s r e rilerinin matematiksel olarak tan mlanmas gerekmektedir. Bu tan mlaman n yap labilmesi için öncelikle,

62 A.S.ERSOYO LU, A. ÜNÜVAR tabakadaki noktalar n ard k olarak ralanmas gerekmektedir. ralama i leminde öncelikle her bir katmandaki noktalar ayr ayr dizilere kaydedilmektedir. E rinin geçti i maksimum ve minimum noktalara ait koordinatlar belirlendikten sonra dizi içerisinden bir nokta ba lang ç noktas olarak al nmaktad r. Bu noktan n o katmana ait dizideki tüm noktalara olan uzakl klar hesaplanmakta ve ba lang ç noktas na en yak n olan nokta, ikinci nokta olarak atanmaktad r. Daha sonra yeni bulunan nokta ba lang ç noktas al narak ayn i lemler dizideki tüm noktalar s ralanana kadar devam etmektedir. Ayn i lemler di er katmanlarda bulunan noktalar için de tekrarlanmaktad r. Nokta s ralama i lemi tamamland ktan sonra, bu noktalardan geçen ve tak m yollar n hesaplanmas nda kullan lacak olan s r rileninin denklemleri e ri interpolasyonu yöntemiyle hesaplanmaktad r. Kesici Tak mlar n Seçilmesi Kaba kesme i leminde i leme zaman n büyük ço unlu unu i lenecek malzemenin kald lmas almaktad r. Özellikle, i leme zaman n büyük bir miktar, ham malzemenin bo k mlar n i lenmesi esnas nda harcanmaktad r. Bu nedenle, büyük mlar n büyük tak mla, küçük k mlar n ise daha küçük bir tak mla i lenmesi fikri benimsenmi tir. Bu fikirden yola ç larak tak m seçimi için bir algoritma geli tirilmi tir. Frezeleme i lemleri için parmak freze ve al n freze tak mlar kullan lm r. Algoritmada öncelikle ekil 5.'de görüldü ü gibi, her bir katmandaki modelin d ve adalar çevreleyen d dikdörtgen rlar belirlenmektedir. ekil 4. Kesme tabakalar. Figure 4. Cutting layers. Katman n ikinci noktas Adan n ilk noktas (x,y) Adan n ikinci noktas (x,y) Katman n ilk noktas (x,y)

Serbest ekilli Yüzeylerin lenmesi çin Tak m Yolu Olu turulmas 63 ekil 5. Katmandaki modelin d s ve adalar çevreleyen d dikdörtgen s rlar. Figure 5. Outlines of model and islands. l 3 Adalar çevreleyen dikdörtgen l 4 l 2 Modeli çevreleyen dikdörtgen l 1 ekil 6. Kenarlara olan mesafeler. Figure 6. Distances to edges. Daha sonra adalar çevreleyen dikdörtgen ve modeli çevreleyen dikdörtgenlerin kenarlar aras ndaki en sa mesafeler hesaplanmaktad r ( ekil 6.). Birinci katmandaki l1, 12. l3 ve 14 ölçülerinden en küçük olan kenara ait de er (lk#_min) bulunmaktad r. ekil 7. Frezeleme geni li i ve tak m boyutu aras ndaki ili ki. Figure 7. Relationships between tool dimension and milling width ekil 7. de görüldü ü üzere, frezelemede tak m çap n frezeleme geni li inden %20 ile %50 daha fazla olmas önerilmektedir (Sandvik, 2001). Bu öneriye uygun olarak, ilk katmandaki dikdörtgenler aras ndaki mlar n i lenmesi için kullan lacak tak m çap ; (3) eklinde hesaplanmaktad r. Daha sonra, di er katmanlardaki kenarlara olan en k sa mesafeler hesaplanmakta, bu de er bir önceki katman için hesaplanan tak mçap n yar olan de erden büyük ise ayn tak m o katman için de kullan lmakta, küçük ise bu durumda da o katman için kullan lacak tak m çap, o katmandaki lk#_min dikkate al narak ve yukar daki denklem kullan larak yeniden hesaplanmaktad r ekil 8.). Adalar s rlayan dikdörtgen ile s r risi aras nda kalan k sm n i lenmesi için gerekli tak m çap ise u hekilde hesaplanmaktad r. Tak m yolu olu turma esnas nda, aday çevreleyen d dikdörtgen ile s r e risi aras nda kalan k sm n i lenmesinde gerekli tak n seçilmesi için, ada d dikdörtgeninin içerisi dikdörtgensel zgaralara bölünmektedir. Bölme i lemi öncelikle her bir kenar n ikiye bölünmesi ile yap lmaktad r. Daha sonra bu zgaralara ait noktalar n s r e risinin içerisinde kal p kalmad a da verilen noktapoligon algoritmas ile bulunmaktad r (Bildirici, Ö., 2003). S r e risi içerisindeki noktalar için 1, d ndaki noktalar için ise 0 etiketleri atanmakta ve veri taban na kaydedilmektedir. E er ilk bölme leminde 0 etiketli dikdörtgensel bir zgara bulunamaz ise bu durumda, uzun

64 A.S.ERSOYO LU, A. ÜNÜVAR kenar üçe bölünüp tekrar kontrol yap lmaktad r. Üçe bölünmesinin nedeni, bölünmü bir kenar tekrar ikiye bölündü ünde daha küçük bir kenar elde edilebilir. Oysa ilk kenar üçe bölünürse, yüksek olas kla daha büyük 0 etiketli bir zgara eleman bulunabilir. Bu nedenle öncelikle yap lan ikiye bölme i leminde sonuç al namaz ise üçe bölme i lemi yap lmaktad r. Yine 0 etiketli zgara bulunamamas durumunda üçe bölme lemi iptal edilip, ikinci bölme i lemi olarak tekrar ikiye bölme eklinde yap lmaktad r. Bu i lemler 0 etiketli zgara eleman bulunana kadar devam etmektedir. 0 etiketli zgara bulunduktan sonra, tak m çap hesab a daki ekle göre yap lmaktad r. (Denklem 4, 5 ve ekil 10.) (Lee, K, ve di erleri). ekil 8. Adalar çevreleyen dikdörtgen ve modeli çevreleyen dikdörtgenlerin aras ndaki k sm n i lenmesi için tak m seçimine ait algoritman n ak emas. Figure 8. Tool selection algorithms for machining of outside area of the islands. ekil 9. Kesme tabakas nda s r e risi poligonu.

Serbest ekilli Yüzeylerin lenmesi çin Tak m Yolu Olu turulmas 65 Figure 9. Border curves polygon at a cutting layer. Burada d: 0 etiketli dikdörtgenin k sa kenar boyutudur. D': Tak m çap belirtmektedir. (4) ekil 10. Dikdörtgenin k sa kenar ndan olu turulan kareye göre tak m boyutu. Figure 10. Calculating of tool dimension according to small edges of rectangle. (5) olmaktad r. Her katman için D' 1er hesaplan p ortalamas al nmaktad r. Algoritmaya ait ak emas a da verilmi tir.

66 A.S.ERSOYO LU, A. ÜNÜVAR ekil 11. Adalar s rlayan dikdörtgen ve s r e risi aras nda kalan k sm n i lenmesi için tak m seçimine ait algoritman n ak emas. Figure 11. Tool selection algorithms for machining of area that between outside rectangle of island and island borders. Tak m Yolu Olu turma Tak m yolu olu turma metodunun amac, riler ile tasarlanm parçan n tüm yüzeylerini taramakt r. deal olarak, tasarlanm parça yüzeyleri üzerindeki her bir nokta kesici temas noktas olmal r. Di er bir deyi le, tak m yollar birbirlerine oldukça yak n olmal rlar. Bu durum i leme zaman n artmas na neden olmaktad r. Tasarlanm bir parça için tak m yolu olu turmada, tak m yolu ablonu ve tak m yolu hesaplama stratejisini ay rt etmek gereklidir. Her ikisi birlikte tak m yolu olu turmay tan mlamaktad r (Held, m., 1991). Bununla birlikte, serbest ekilli yüzeyler içeren parçalarda tak m yolu olu turmada her iki stratejiyi ay rt etmek gereklidir. Tak m yolu ablonlar nda temel amaç, tasarlanan parçan n i lenmesi gereken tüm yüzeylerinin taranmas r. En çok kullan lan tak m yolu ablonu zig-zag e rileri, kayd rma rileri, spiral e riler, bo luk doldurma rileri, ard k e rilerdir ( ekil 12.). Bu çal man n temel bir çal ma olmas, hedeflenen sistem için en az iki ablonun gereklili i ve yayg n olarak kullan lmalar nedeniyle de zig-zag ve kayd rma yöntemleri kullan lm r. Zig Zag Tak m Yollar En çok kullan lan tak m yolu ablonudur. Bu ablon, paralel nlarla i lenecek alan n doldurulmas esas na dayanmaktad r. I nlar i parças kenarlar ndan birisine paralel olacak ekilde yerle tirilmektedir. ( ekil 3.13) ekilde görüldü ü gibi, aday s rlayan dikdörtgene kadar zigzag tak m yollar, ada s r e risi ise çevreleyen dikdörtgene kadar ofsetlenmektedir. Kayd lm Tak m Yollar Bu yöntemde d dikdörtgen ile s r e risi aras nda kalan k sm n i lenmesi için, e rinin na do ru kayd lmas i lemi gerçekle tirilmektedir. Kayd rmada i leminde içteki s r e risi üzerindeki her bir noktadan, belirlenen bir yan art miktar kadar d ar aç lmaktad r. ( ekil 14.). D ar aç lma esnas nda, her noktan n normal vektörleri hesaplanmakta, kayd rma i lemi bu vektör do rultusunda gerçekle mektedir. a) Zig-zag b) Kayd rma c) Spiral d) Bo luk doldurma e) S ral ekil 12. Tak m yolu ablonlar.

Serbest ekilli Yüzeylerin lenmesi çin Tak m Yolu Olu turulmas 67 Figure 12. Tool path patterns. ekil 13. Zig Zag tak m yollar. Figure 13. Zig Zag tool paths. ekil 14. Kayd lm tak m yollar. Figure 14. Offsetting tool paths. Tak m yolu bilgilerinin APT format nda yaz lmas Tak m yolu olu turma algoritmalar ndan elde edilmi olan kesici konum bilgileri, standart bir formatta ç kt olarak verilmelidir. Sonuçlar n simülasyonu için kullan lan paket program n APT dosya format kabul etmesi sebebiyle bu format kullan lm r. Kesici konumlar na ait bilgiler bu formata uygun olarak ç kt halinde verilmektedir. Test Çal malar Test çal mada seçilen serbest ekilli yüzey modelleri NURBS temelli olarak olu turulmu tur. BDT veri taban modele ait geometrik bilgileri içerecek ekilde elde edilmi tir ( ekil 13., 14.). Çal madaki parametreler a daki gibi al nm r (Tablo 1.). Tablo 1. leme parametreleri. Table 1. Machining parameters. Parametre De eri Katman derinli i 3 u ve v art miktar 0.1 Kayd rma mesafesi Tak m yar çap

68 A.S.ERSOYO LU, A. ÜNÜVAR Elde edilen tak m yollar na ait simülasyonlar bir simülasyon yaz vas tas yla yap lm r. Toplam yol uzunlu una ait veriler de yine bu program n hesaplam oldu u de erlerdir. ekil 15. Test modeli. Figure 15. Test model. ekil 16. Test modeline ait tak m yollar. Figure 16. Tool paths for test model. ekil 17. D k mlar zig zag metodu ile i lendikten sonra.

Serbest ekilli Yüzeylerin lenmesi çin Tak m Yolu Olu turulmas 69 Figure 17. After the machining of outside area by zig zag methods. ekil 18. Adalar çevreleyen dikdörtgen ve adalar aras n i lenmesi. Figure 18. Machining of the area that between outside rectangle of island and island borders. Tablo 2. D k sm i lemek için gerekli tak m çaplar (32=<parmak freze, 32> al n frezeleme tak ). Table 2. Tool dimensions for machining of outside area (32=< end mill, 32>face mill). Katman No En k sa frezeleme geni li i Hesaplanan tak m çap Dk (mm) Standart tak m çap (mm) Uygun kullan labilir tak m çap (mm) 1 39.7 49.625 50 50 2 31.7 39.625 40 50 3 19.97 24.96 25 25 Tablo 3. Adalar çevreleyen dikdörtgen ve adalar aras n i lenmesi için tak m seçimi (32=<parmak freze, 32> al n frezeleme tak ) Table 3. Tool selection for machining of area that between outside rectangle of island and island borders (32=< end mill, 32>face mill) Katman No 0 Etiketli dikdörtgenin sa kenar Hesaplanan tak m çap Dk (mm) Standart tak m çap (mm) Uygun kullan labilir tak m çap (mm) 1 5.15 6.4 6.5 10 2 4.81 6.0 6.0 6.5 3 7.475 9.34 10 10 Tablo 4. Tak m yolu uzunluklar. Table 4. Tool path lengths. Tak m yolu ablonu Toplam Yolu Uzunlu u (mm) En uygun ablon Zigzag 3800 Zigzag

70 A.S.ERSOYO LU, A. ÜNÜVAR Kayd rma e rileri 4250 SONUÇ VE DE ERLEND RME Bu çal mada, serbest ekilli yüzeylerin lenmesinde imalat maliyetlerinin dü ürülebilmesi için, i leme performans direkt olarak etkileyen tak m yollar n türetilmesi ile ilgili bir ara rma yap lm r. Çal mada, toplam imalat süresinin önemli bir sm te kil eden kaba bo altman n i leme performans n art lmas amaçlanm, bu do rultuda uygun tak mlar ve tak m yolu ablonunu tespit eden bir sistem geli tirilmi tir. parças modeli d s rlar ile adalar çevreleyen dikdörtgen aras nda kalan alanlar n büyük tak mlarla i lenmesi sa lanm ve bu suretle prodüktivite art lm r. Basitten karma a do ru modellere ait simülasyonlar yap lm r ve alternatif ablonlara göre elde edilen sonuçlar çizelgelerde verilmi tir. Zigzag tak m yolu ablonunun, kayd rma e rileri ablonuna göre leme performans n daha iyi oldu u görülmü tür. Daha iyi sonuçlar zigzag tak m yolu ile elde edilmesine ra men, sonraki operasyonlar için kalan malzeme daha fazla olmaktad r. Özellikle ada s r e rileri kenarlar nda, zigzag tak m yolu ablonlar nda kayd rma e rileri ablonuna göre daha fazla kesilmemi malzeme kalmaktad r. Bu çal ma temel bir çal ma oldu u için, spiral ve bo luk doldurma e rileri ile ilgili bir çal ma yap lmam r. Temel bir çal ma olmas nedeniyle, tak m yolu ablonu olarak zigzag ve kayd rma ablonlar kullan lm r. Di er ablonlar da sisteme dahil edilerek yada yeni ablon yap lar olu turularak daha iyi i leme performans veren tak m yollar ile ilgili ara rmalar yap labilir. KAYNAKLAR Broomhead, P., Edkins, M., 1986, Generating NC Data at The Machine Tool for The Manufacture of Free-Form Surfaces, Int. J.Prod.Res, 24(1), 1-14 Bildirici Ö., 2003, Mekansal Veri Analizinde Point in Polygon Testi, TU.IK 2003 Y Bilimsel Toplant, 24-25-26 Eylül 2003 Konya Choi, B.K., 1988, Compuond surface modeling and machining. Computer Aided Design, 20(3), 127-136 Bala, M., Chang, T.C., 1991, Automatic cutter selection and optimal cutter path generation for prismatic parts. International Journal of Production Research, 29(11), 2163-2176. Lee, Y.S., Choi B.K., Chang T.C., (1992), 1992, Cut distribution and cutter selection for sculptured surface cavity machining. International Journal of Production Research. 30(6), 1447-1470. Choi, B.K., 1998, Sculptured Surface Machining, Kluwer Academic Publishers, Great Britain. Choi, B.K., 1991, Surface Modeling for CAD/CAM, Elsevier Science Publishers, Great Britain Dong, Z., Li, H., Vickers, G.W., 1993, Optimal rough Machining of Sculptured Parts on a CNC Milling Machine, Journal of Engineering for Industry. 115,424-431 Held, M., 1991, A Geometry-based Investigation of Tool Path Generation for Zigzag Pocket Machining, The Visual Computer, 7. 296-308 Lee, K., Kim, T.J.. Hong. S.E.. 1994, Generation of toolpath with selection of proper tools for rough cutting process, Computer-Aided Design, 26(11), 822-831. Les P., Wayne T., 1997, The Nurbs Book, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York Ersoyo lu, A.S., 2005 Serbest ekilli Yüzeylerin i lenmesi çin Tak m Yolu Olu turulmas, Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya. Sandvik Coramant, 2001, Frezeleme tak mlar katalogu, A 212