UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 Evolvet Dşl Üretm Essıd Meyd Gele Kesme Kuvvetler Teork ve Deeysel Olrk Belrlemes İ. EŞİLUT * H. GÜSO Uşk Üverstes Uşk Üverstes Uşk Uşk Özet Bu bldrde modül reze yrdımıyl dş kesm essıd meyd gele kesme kuvvet kesme derlğe bğlı olrk teork ve deeysel yötemlerle belrlemes suulmktdır. Teork kesme kuvvet, evolvet dş prol ve kbul edle proses prmetreler dkkte lırk Kezle model essı göre hesplmıştır. Kesme kuvvet deeysel olrk tespte olk sğlmk mcıyl dşl tslğı özel olrk ml edle ve k ucud sbtlemş tşıyıcı prç üzere tutturulmuş ve kesme derlğ kdemel olrk rttırılrk dş prol oluşturulmuştur. Meyd gele kesme kuvvet, tşıyıcı prç üzere sbtlemş ve yrım köprü olrk çlış rklı str-gge köprüsüyle lgılmktdır. Teork ve deeysel olrk elde edle kesme kuvvetler kıysldığıd, souçlrı brbrleryle uyumlu olduğu bulumuştur. Elde edle kesme kuvvet, kesme derlğe bğlı olrk rtış gösterdğ tespt edlmştr. Ahtr kelmeler: Dşl mltı, rezeleme, kesme kuvvet ölçümü,whetstoe köprüsü Abstrct Ths pper presets the modellg, estmto, d expermetl vercto o mchg orces rsg the course o ger tooth cuttg by volute orm mllg cutter s ucto o cuttg depth. Frst o ll, geerto o volute ger tooth prole s crred out s the theoretcl clcultos o cuttg orce compoets re cheved o the volute tooth prole usg Kezle s pproch o the bss o ccepted process prmeters. Moreover, two str-gge brdges, xed to crrer o whch the ger body s held, re employed d ther mechcl dvtges re the derved to permt drect estmto o cuttg orce compoets. Furthermore, the depth o cut s chged grdully utl the etre tooth shpe s ully geerted d the resultg brdge voltges re collected cotuously or ech cuttg stge. It hs bee oud tht the mgtudes o cuttg orce compoets re cresed wth the mout o cuttg depth d there s very good correlto betwee the theoretcl d expermetl results. Keywords: Cuttg orce mesuremet, ger cuttg, mllg, Whetstoe brdge * s.yeslyurt@usk.edu.tr hbbe.gursoy@usk.edu.tr I.Grş İmlt essıd kesc tkım etk ede kuvvetler blmes, gerekl çlışm gücüü thm edlmes, şlee prçı rjt br şeklde bğlblmes ve dh z ttreşml br çlışm ç oldukç öemldr.çükü meyd gele kesme kuvvetler so ürü kltes ve hsssyet üzerde büyük etks olduğud, kesme kuvvetler doğru thm edlmes üretm perormsıı rtırmd oldukç öemldr. Buu yıd, rezeleme essıd meyd gele kuvvetler kesc tkımı çısl koumu bğlı olrk değşm gösterrler ve zorlu çlışm şrtlrıd çlışblecek kesc tkımı dzy edleblmes ç de kesme kuvvetler y thm edlmes gerekmektedr. Ayrıc, kesme kuvvetlerdoğru thm edlmes, metl kesme ve şeklledrme şlemlerde de oldukç öemldr. Ltertürde kesme kuvvetler belrlemes mcıyl ypıl çok syıd çlışm mevcuttur.mtsumur ve dğerler []cm rezeleme essıd oluş kesme kuvvetler belrlemek mcıyl deeyler ypmışlr ve kesme kuvvet teork tlş klılığı göre uyumlu olmdığı ve mksmum kesme kuvvet lerleme (vey besleme) hızı bğlı olmdığıı tespt etmşlerdr. Omrve dğerler[]kesme kuvvetve yüzey pürüzlülüğüü, tkım esemes, ekstrklk ve kesme yüzey şımsı etkler dkkte l sttk kesme kuvvet modele göre thm etmşlerdr. g ve dğerler [3] çevresel rezelemede ekstrklğ dkkte l br kesme kuvvet model öermşlerdr. Deke ve dğerler [4]meyd gele kesme kuvvetler çok terml olrk de edle tlş klılığı bğlı olrk thm etmşlerdr. Mlek ve dğerler[5] yuvrlk uçlu kesc tkıml kesme şlem essıd oluş mumum tlş klılığıı özellkler celemşler ve uç yrıçpıı ve sürtüme ktsyısıı oluş mumum tlş klılığı üzerde etkl olduğuu tespt etmşlerdr. Tuysuzve dğerler[6] besleme, ekseel ve orml yölerde oluş kesme kuvvet bleşeler, tlş klılığı, kesme mekğ ve çetk mekğ essı göre belrlemşlerdr. Zhg ve dğerler[7] krtk teork tlş klılığıı ttreşm, kesc tkım ş prçsı özellkler dkkte lrk spesk kesme eerjs essıd belrlemşlerdr. odrguez ve Lbrg [8]mkro prmk rezelemede oluş gerçek kesme kuvvetler belrlemede ekstrklk ve tkım esemes dkkte l ltk brmodel gelştrmşlerdr. Zm ve
UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 dğerler [9]teork tlş lıı belrlemede tkım koumuu dkkte l üç boyutlu br kesme kuvvet model kullmışlrdır. L ve dğerler [] mkro prmk rezelemey dh y lşılır kılmk mcıyl, tkım yrıçpıı ve mmum tlş klılığıı modellere dhl ederek solu elemlr yötem kullmışlrdır. Azov ve dğerler[] mkro prmk rezelemede oluş kesme kuvvetler belrlemek mcıyl, tkım yrıçpı, lerleme, tkım hızı ve tkım üzerdek kesc ğızlrı syısıı dkkte l br solu elemlr yklşımı ypmışlrdır. W ve Zhg [] lık tlş klılığıı ve kesme kuvvetler belrlemek mcıyl, şprçsı-tkım esemeler ve dldırm çısısıı dkkte l br solu elemlr model kullmışlrdır.gozlo ve dğerler[3]kesme kuvvet ve ktsyılrıı tlş çısı ve tlş klılığı bğlı olrk belrlemşlerdr. W ve dğerler [4] prmk rezelemede hespl ve ölçüle kesme kuvvetler lık tlş klılığı bğlı olrk değşe kesme kuvvetler ktsyılrıı kullrk krşılştırmışlrdır. Su ve dğerler [5] kesme ktsyılrı ve tlş klılığı rsıdk lşky de ederek yuvrlk uçlu prmk rezelemede kesme kuvvetler belrlemşlerdr. Altts ve dğerler [6] kesme kuvvet ktsyılrıı belrlemşler ve kesme kuvvetler tlş klılığı, kesme hızı ve ttreşm prmetreler dkkte lrk de etmşlerdr. Bu çlışmd modül reze yrdımıyl dş kesmessıd meyd gele kesme kuvvet kesme derlğe bğlı olrk teork ve deeysel yötemlerle belrlemes suulmktdır. Modül reze yrdımıyl ş prçsı üzerde tlş kldırıldığıd slıd k komşu dş brbrlere bk dş proller oluşturulur ve kesc tkım dş yükseklğ boyud ş prçsı dldırıldığıd k dş rsıdk boşluk(vey yy dur dş dş proller) tm olrk oluşturulmuş olur. Bu sebepte dolyı öcelkle tm br dş prol oluşturulmsıı teors verlmştr. Tlş kldırm essıd oluş teork tlş klılığı ve bu tlşı kldırmk ç gerekl ol teork kesme kuvvet Kezle model essı göre hesplmıştır. Kesme kuvvet deeysel olrk belrlemek mcıyl, dşl tslğı özel olrk ml edle ve k ucud sbtlemş tşıyıcı prç üzere tutturulmuştur. Oluş kesme kuvvetler tşıyıcı prç üzere sbtlemş ve yrım köprü olrk çlış rklı strgge köprüsüyle lgılmıştır. Köprü çıktı gerlmler boyutlr ve kesme sırsıd oluş kesme kuvvet bleşeler csde de edlerek köprüler mekksel kzcı belrlemştr. Tm br dş prol kesme derlğ kdemel olrk rttırılrk elde edlmş ve meyd gele kuvvetler gerlmsel krşılıklrı ölçülmüştür. pıl teork ve deeysel souçlrı brbrleryle çok y br uyum çersde olduğu bulumuştur. Elde edle kesme kuvvet, kesme derlğe bğlı olrk rtış gösterdğ tespt edlmştr. II. Dş Formuu Oluşturulmsı Br dş prol köşe ve krş kısmı olmk üzere kye yrılır. Bulrd köşe kısmı, temel dres çpı le dş db çpı rsıd kl bölümü tımlrke, krş kısmı se temel dres çpı le dş üstü çpı rsıd kl bölümü tımlr. A. Köşe Kısmıı Oluşturulmsı Şekl de stdrt br krmyer kesc tkımı kest gösterlmştr. Burd t dş üstü çpıı, b t dş db çpıı, kvrm(bsıç) çısıı, Pdımı ve r uç yrıçpıı de eder. Şeklde de görüldüğü gb uç yrıçpıı merkeze yerleşe A doğrusu le merkez ekse rsıdk meses şğıdk deklemle de edlmştr [7]. r t r m b t 4 () cos Burd m dşl orml modülüü smgeler. t b t Le A r.5 P P uvrlm yüzey Şekl de dş köşe kısmıı oluşturulmsı gösterlmştr. Kesc tkım dş boşluğuyl eşleştğde ve bu boşluğ yerleştğde, dş boşluğuu merkez ekse kesc tkımı merkez ekse le çkışır ve bu bğlı olrk kesc tkım üzerdek A doğrusu, boşluktk F doğrusu le çkışır. Bu çkışm soucu dş boşluğuu merkez ekse le rsıdçısı oluşmktdır. Oluş çısı (rdy) şğıdk şeklde tımlmıştır: () p Burd p dşl bölüm dres yrıçpıdır. Kesc tkımı yuvrlm yüzey dşl bölüm dres üzerde yuvrlmsıyl dş prol köşe kısmı kesc tkımı uç kısmıyl oluşmy bşlr. Cetre le Şekl.. Krmyer kesc tkım prmetreler
UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 y le A CL Hobbg cutter Burd N dş syısıdır. Dşl çrkt br prol ötelemes olmdığı zm, köşe kısmıı temel dres le tems geldğ yer köşe kısmıı btş oktsıdır. Köşe kısmıı koordtlrıı tımly tüm deklemler, dşl temel drese kdr geçerldr. le F E D CL B Ptch surce p Ptch crcle CL - cetre le B. Krş Kısmıı Oluşturulmsı Dş krş kısmı temel dres le dş üstü çpı rsıd klkısmıdır ve evolvet eğrde oluşur.evolvet eğr bstçe Şekl3 dek gb doğrusuu dşl temel dres üzerde yuvrlmsı soucu uç oktsıı yptığı zdr. Evolvet eğr yrıçpı (vey doğrusuu uzuluğu) b oktsıd bşlyıp çısı bğlı olrkt oktsıd mksmum olur. Eğr yrıçpı p oktsıd b yyıı uzuluğu eşt olup,yı zmd temel drese oktsıd teğettr. (rd) yuvrlm çısı şğıdk deklemle de edlr: Köşe kısmıı oluşumu sırsıd tems oktsıı (E oktsı), y dş köşe prol koordtlrı şğıdk şeklde ormüle edlmştr [7]: x E y E x D y D r b t r p r b t O Şekl.. Dş prol köşe kısmı oluşumu r s cos b t p r cos r s b p t p Burd x D ve y D kesc tkımı uç yrıçpıı merkez ol D oktsıı koordtlrıı de eder. x D ve y D sırsıyl şğıdk eştlklerle tımlmıştır: p b r s p cos b r cos s x D (5) y D p p (6) Burd kesc tkımı yuvrlm çısı, sedş boşluğuu merkezde geçe y ekse le F doğrusu rsıdk çıdır ve şğıdk bçmde de edlr: x b b t (8) Burd b dşl çrkı dş db yrıçpıdır. Evolvet eğry oluştur oktsıı koordtlrı se şğıdk ormüllerle de edlr: x y cos st (9) s st () Burd st, yuvrlm çısı sıır olduğud x ekse le oktsıı koum vektörü rsıdk çıdır ve şğıdk deklemle de edlr: st p p () Şekl 3'de görüldüğü gb p oktsı le p oktsı çkıştığı d y ekse le koum vektörü rsıdk çıdır. Bu bezer olrk p çısı, oktsı le p oktsı çkıştığı d evolvet eğr bşldığı yerdek doğru le koum vektörü rsıdk çıdır. (7) N 3
UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 Bse Crcle y p c p t p b b Ptch Crcle Burd ve d sırsıyl kesc tkım yrıçpıı ve kesme derlğ de eder. Her br dş bşı düşe lerleme z, lerleme hızı, dş syısı, döü hızı gb kesme şrtlrı bğlı olrk şğıdk gb hesplır: Vw z (5) Z r BurdV w ş prçsıı lerleme hızıı, Z kesc tkım üzerdek toplm dş syısıı ve r se Hz csde kesc tkımı döü hızıı de eder. st r z x F t F T Şekl. 3. Dş prol krş kısmı oluşumu Vw h F Evolvet prol oluşumu essıd, kesc tkımı yuvrlm yüzey, dşl yuvrlm dres üzerde yuvrlır. Böylece dşl çevresel dımı le kesc tkımı dımı brbre eşt olur ve dşl bölüm dres üzerdekpp yy uzuluğu,dımı yrısı eşt olur. p çısı şğıdk deklemle de edlr: m p () 4 p Bury kdr tm br dş prol oluşturmk ç gerekl ol tüm deklemler de edlmştr. III. Tlş Klılığı Hesbı Frezeleme essıd oluş teork tlş klılığı Şekl 4 degörüldüğü gbkesme kerı boyuc değşmektedr ve dş bşı lerleme z ve yklşm çısı oksyou olrk şğıdk deklemle de edlr: h s (3) z Burd h lık teork tlş klılığıı smgelemektedr. Kesc tkım üzerdek herbr dş ş prçsı le çısı sürescetemst klır ve şğıdk gb de edlr: d cos (4) IV.Teork Kesme Kuvvet Hesbı Kesme kuvvet belrlemesyle lgl çlışmlr uzu yıllrdır devm etmekteolup kesme kuvvet thm ç çeştl yklşımlr kullılmktdır. Bu yklşımlr temelde deeysel ktsyılr, dk kesme verlere ve çılı kesme lşklere dydırılmkt ve lık kesme kuvvet bleşeler thme yöelktr. Bu çlışmd rezeleme essıdoluş kesme kuvvetler thm ç sıkç kullıl Kezle Modelkullılmıştır [8]. Frezelemede dk kesme essıd meyd gele kesme kuvvet, Şekl 4 degörüldüğü gb kesme hızı teğet ol teğetsel kesme kuvvet F t ve kesme hızı dk ol orml kesme kuvvet F olrk k bleşede oluşur ve şğıdk deklemle hesplır[8]: F k bh j Şekl. 4. Kesme ıd oluş kesme kuvvetler ve proses prmetreler j m j F (6) Burdh teork olrk hespllık tlş klılığıı, b kesme geşlğ, k özgül kesme kuvvet ve m j Kezle deklem üssüü smgeler. Özgül kesme j 4
h r UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 kuvvet, çeştl ktörlere bğlı olrk şğıdk gb de edlr [8]: k j k (7) j. h s v Burd k j. brm özgül kesme kuvvet, h mlt yötem ktörüü, tkım eğm çısı ktörüü, s soğutm sıvısı ktörüü, v tlş çısı ktörüü, hız ktörüü ve şlee mlzeme ktörüü smgelemektedr. Evolvet modül rezeyle tlş kldırm sırsıd oluş teork tlş klılığıı hesbı ç Şekl 5' de de görüldüğü gb kesc tkımı, döme eksee dk çok syıd ce dskler brleşmesde oluştuğu kbul edlmştr. Bu şlem ç modül reze dş yükseklğ boyuc eşt prçy bölümüştür. Kesc tkımı merkez ekse le kesşe bölütü oktlrıd kesc kerlr kdr, merkez eksee dk doğrulr çzlmştr. Bu şlem tmmldığıd kesc tkım,rklı klılıklrd syıd ce dske yrılmış olur. c ce dske t kesc ker, ve + bölütülerevolvet eğry kestğ oktlrı brleştrlmesyle düz br doğru olrk oluşturulur. Bu doğruu uzuluğu L, eğm çısı ve döme eksee uzklığı r dr. c ce dske t tlş geşlğ ol b şğıdk dekemlede edlr: b L cos (8) Kesc kerı ortsı etkdğ vrsyıl c dske t ker etkye kesme kuvvet, F ve F olrk k kuvvet bleşee yrılır. Burd F c kesme hızı yöüde meyd gele ve kesme momet oluşumu ede ol teğetsel bleşe de eder. Toplm teğetsel kesme kuvvet se tüm kesc kerlr t kuvvetler toplmsıyl buluur: F t mt tb h k (9) Buu kse, dğer bleşe ol reksyo kuvvet F, hem kesc ker hemde kesme hızı yöüe dktr bu sebeple kesme momet oluşumu ktkısı yoktur. eksyo kuvvet F, F p ve F olrk bleşee yrılblr ve F bleşeler ps bleşeler olup, p smetrde dolyı brbrler yok ederler. Buu yıd herbr ce dske etkye orml bleşeler toplmı, toplm kesme kuvvet orml bleşe oluşturur ve şğıdk gb de edlr: c F F p F m h k b cos () F Şekl. 5. Modül reze çkısıı ce dsk model ve meyd gele kuvvetler gösterm V. ük Hücres Tsrımı Deormsyo ölçümü kesme essıd meyd gele rdyl ve teğetsel kesme kuvvetbleşeler belrlemek mcıyl kullılblr ve bu mçl deeyde k det strgge köprüsükullılmıştır. Dşl tslğı özel olrk dzy edle ve k ucud sbtlemş, eekt boyu 64 mm ve çpı 8mm ol mlt çelğde ypılmış tşıyıcı krşe tutturulmuştur. Tşıyıcı üzere hem strgge'leruygu br şeklde tutturmk, hem de köprü duyrlılığıı rttırmk mcıyl kest lı 4mm 4.5mm ol k det dktörtge kestl l krş ort oktsı göre smetrk bçmde şlemştr.kesme şlem süresce dşl tşlğı tşıyıcı krş ortsı mote edlmştr ve bu syede str gge tutturm oktlrıd oluş gerlme gelkler smetrde dolyı dm brbrlere eşt olmktdır. Oluşturul yük hücres şemsışekl 6 d görülmektedr ve kesme oktsıd dşl tslğı etk ede kuvvet bleşeler de F ve F le gösterlmştr. dyl bleşe F krş bstçe eğmeye zorlmsı otto Döme Ekse xs o cutter + 3 rğme, ekseel kuvvet F krş yı d hem eğmeye hem de çekmeye (vey bsıy) zorlmktdır. Şekl üzerdek A ve B oktlrı krş ort oktsıı öüde ve rksıd 7mm uzklıkt koumldırıl strgge'ler yer temsl etmektedr. Kesme şlem süresce, A ve B oktlrıd oluş deormsyolr süperpozsyo essı göre hesplblr. Bu oktlrdk F ve F bleşeler ede olduğu eğlme mometler gelkler şğıdk deklemlerle hesplır: F F p F 5
Ø8 UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 F r 3 M b L F L M b 4 () () sırsıyl, ve gerlmeler soucu oluş deormsyolrdır. Burd L tşıyıcı krş eekt uzuluğuu, b str ggeler krş ort oktsıd ol uzklığıı, ve r se F kuvvet tşıyıcı krş ötr eksee ol mmum meses smgeler. Eğlme momet kest ld orml gerlme oluşturur ve şğıdk gb hesplır: M E (3) I w Burd M eğlme momet, I w kest dreç momet, E elstste modülüü ve d deormsyou smgeler. Buul berber, F kuvvet tşıyıcı krş boyuc çekme ve bsm gerlmelere ede olur ve bu gerlme şğıdk deklemle hesplır: F (4) A F A, B Dşl tslğı Şekl. 7. Tşıyıcı üzere tutturul str-gge'ler 5 4 5 B F A r B A, B Şekl. 8. ük hücres üzerde str gge koumlrı F Şekl 7 de görüldüğü gb, tşıyıcı üzerde kuvvet bsı gerlmes oluşturduğu okty k det str gge tutturulmsı rğme ( A, koumu), çekme gerlmes oluştuğu lt ve üst yüzeylere brer te B koumlrı). str gge tutturulmuştur (, A ve B oktlrıd oluş toplm gerlme deler şğıdk deklemlerle hesplır: (5) A E B E B E b L/ L/ Şekl. 6. ük hücres dzy boyutlrı ve tesr ede kuvvetler şemtk gösterm (6) (7) Burd ve sırsıyl F ve F kuvvetler ede olduğu eğlme gerlmeler,,, ve se b 6 VI. Str-Gge Köprüler Kesme kuvvetler meyd gele deormsyo ölçümlerde drekt olrk thm edeblmek ç Şekl 9 d şemsı gösterle k det Whetstoe köprüsü kullılmıştır.bldğ üzere strgge br zorlmy mruz kldığıd büyesde meyd gele deormsyol ortılı br dreç değşm sergler. Zorlm soucu oluş deormsyo le meyd gele dreç değşm rsıdk lşk şğıdk eştlkte verlmektedr: F (8) Burd F gge ktörüü (orsl sbt) ve se strgge' oml drec smgeler. Köprü çıktısı V le köprü besleme voltjı V E rsıdk lşk şğıdk deklemle de edlr:
UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 V V E 3 (9) 3 4 Herbr köprü kogürsyoud meyd gele deormsyolr, oml drec ol str ggeler kullılrk yrım köprü mtığıd ölçülmüştür. Brc köprü ç A ve B oktlrı yerleştrle strggeler dkkte lımıştır. Bu str gge kogursyou ç elde edle köprü çıktısı V le köprü besleme voltjı V E rsıdk lşk,5 ve 6 o lu deklemler kullılrk gerekl bstleştrmeler ypıldıkt sor deormsyolr csde şğıdk deklemle de edlmştr: V F V E (3) Bezer bçmde A ve B oktlrı yerleştrle str ggelerde elde edle voltj orlrı 5 ve 7 olu deklemler kullılrk şğıdk deklemle de edlr: V V E F (3), ve deler krşılıklrı -4 olu deklemler dıkkte lırk 3 ve 3 olu deklemlerde yere yzıldığıd, teğetsel ve rdyl kesme kuvvet bleşeler voltj orlrı csde şğıdk bçmde elde edlr: V F (3) F C C V E 3 ve 33 olu deklemler, ş prçsı ve yölerde etkye kesme kuvvet bleşeler de eder. Elde edle bu reksyo kuvvetler, şğıdk eştlk kullılrk tkım ucu etkye kesme kuvvet bleşelere döüştürülür. cos s s F t F cos F F (35) Burd F ve t F ekseel ve orml yölerdek kesme kuvvet bleşeler smgeler. VII. Deeysel Souçlr V E V Bütü deeyler Şekl 'd gösterleklıpçı reze tezghı üzerde ypılmış, kesme şlemler C45 mlt çelğde ypıl dşl tslğı üzerde gerçekleştrlmştr. Kesc tkım olrk yüksek hız çelğde üretle evolvet dşl orm reze kullılmıştır. Deeylerde kullıl ve Şekl 'd görüle kesc tkım 4.5mm orml modüle, 9mm çp ve üzerde te kesc ğız shp olup, 6-34 dş syısı shp dşl çrklrı üretm ç uygudur.kesme kuvvetler teork olrk hesplmsıd 4.5mm modül ve 3 dşe shp dşl ess lımıştır. Bu dşl çrkı dş yükseklğ.5mm olmsı rğme, kesme derlğ.5mm tutulrk tm dş ormukdemel olrk oluşturulmuştur. 4 3 Şekl. 9. Whetstoe köprüsü V C V F (33) FC 3 V E C C V E Burd C (=,,3..) meyd gele gerlme le kesme kuvvet bleşeler rsıdk lşky de ede sbtler olup şğıdk gb de edlr: C 3b r L EI c L b C C 4 EI 3 (34) EI c Şekl.. Kesme deeyler ypıldığı reze tezghı 7
dyl kuvvet (N) Tegetsel kuvvet (N) dyl kuvvet (N) dyl kuvvet (N) dyl kuvvet (N) Tegetsel kuvvet (N) UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 Tbl lerleme hızıı tespt etmek mcıyl br devrde 5 pk ürete ekoder kullılmış olup dımı 5mm ol tbl mle bğlmıştır ve bütü deeyler.mm/s tbl lerleme hızıd ve 5 dev dk tkım hızıd gerçekleştrlmştr. Elde edleköprü gerlmler kesc tkımı stele devrde ortlmsıı elde edeblmek mcıyl kesc tkımı her devrde br pk ürete Hll-eect sesörü kullılmıştır. Ver toplm essıd örtüşme (lsg) öüe geçmek mcıyl str gge syllere khz köşe reksı shpdüşük geçrgelkl ltreleme uygulmış ve bütü syller khz'de öreklemştr. stgele syl bleşeler zltmk ve krrlı bleşeler güçledrmek mcıyl, herbr kesme şlem sırsıd oluş köprü gerlmler kesc tkımı devr boyuc sürekl bçmde topldıkt sor pozsyo syle göre tek br kesc tkım devre drgemştr. Teork olrk elde edle souçlr 4.5mm modül ve 3 dşe shp dşl çrk verlere göre türetlmştr. Buul berber teork hesplmlrd ş prçsı olrk C45 mlzeme özellkler kullılmış olup bu mlzemey şlemek ç gerekl olkezle kesme kuvvet hesplmsıd kullıl gerekl prmetreler Tblo de verlmektedr [8,9]. Şekl -5 'de modül reze yrdımıyl kesme şlem essıd oluş teork ve deeysel olrk elde edle kesme kuvvet bleşeler kesc tkımı br devr ç gösterlmştr. Kesme kuvvet bleşeler br devrde tkım üzerdek dş syısı kdr ve tkımı çısl koumu bğlı olrk değşm serglemektedr. Deeysel olrk elde edle kesme kuvvet bleşeler celedğde, her br dşe t kuvvet gelkler, tkım koumu bğlı olrk zd ols brbrde rklılık göstermektedr. Bu değşmler tkımd vey hreket mlde muhtemel küçük mktrdk ekstrklkler vey tkımı shp olduğu kompozt htlrd kykldığı düşüülmektedr.buu kse teork kesme kuvvet bleşeler hesplmsıd bu tp htlr dkkte lımdığıd kesme kuvvet gelkler tkım koumu göre değşm göstermemektedr. Tblo de teork ve deeysel olrk bulu kesme kuvvet bleşeler mksmum değerler verlmektedr. Deeysel souçlrdk kuvvet değerler muhtemel htlrd etkledğde tblod dşe t kesme kuvvetler mksmum değerler ortlmsı verlmştr. Şekllerde ve tblod kesme kuvvetler kesme derlğe bğlı olrk rtış göstermektedr. Teork olrk elde edle değerler deeysel souçlr oldukç ykı olmsı kullıl teork model doğruluğuu teyt etmektedr. 6 4 8 6 4 6 8 4 3 36 6 8 4 3 36 Şekl...5mm kesme derlğde hespl (...) ve ölçüle ( ) kesme kuvvet bleşeler 6 4 8 6 4 6 8 4 3 36 6 8 4 3 36 Şekl.. 4.5mm kesme derlğde hespl (...) ve ölçüle ( ) kesme kuvvet bleşeler 6 4 8 6 4 6 8 4 3 36 6 8 4 3 36 Şekl. 3. 6.75mm kesme derlğde hespl (...) ve ölçüle ( ) kesme kuvvet bleşeler TA 8
dyl kuvvet (N) Tegetsel kuvvet (N) dyl kuvvet (N) Tegetsel kuvvet (N) UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 6 4 8 6 4 6 8 4 3 36 6 8 4 3 36 Şekl. 4. 8.mm kesme derlğde hespl (...) ve ölçüle ( ) kesme kuvvet bleşeler 6 4 8 6 4 6 8 4 3 36 6 8 4 3 36 Şekl. 5..5mm kesme derlğde hespl (...) ve ölçüle ( ) kesme kuvvet bleşeler KesmeD erlğ (mm) F (N) F (N) Teork Deeysel Teork Deeysel.5 9 393 393 4.5 36 38 58 55 6.75 37 43 567 565 8. 456 53 654 6.5 564 65 78 665 TABLO. Teork ve deeysel kesme kuvvet bleşeler VIII. Souçlr Bu çlışmd modül reze yrdımıyl dşl üretm essıd oluş kesme kuvvetler kesme derlğe bğlı olrk teork ve deeysel olrk belrlemes suulmktdır. Kesc tkım prol k dş rsıdk boşluk olduğud, öcelkle ötelemesz stdrt br evolvet dşl ç dş prol dş yükseklğe bğlı olrk türetlmştr. Kesme kuvvet hesbı ç gerekl ol lık tlş klılığı elde edle dş prole göre belrleerek, oluş kuvvetler ltertürde sıkç kullıl Kezle kesme kuvvet teorse göre hesplmıştır. Oluş kesme kuvvetler deeysel olrk belrlemek mcıyl, yrım köprü olrk dzy edle rklı strgge köprüsü kullılmıştır. Köprü çıktı gerlmler, boyutlr ve kesme kuvvet bleşeler csde de edlerek köprüler mekksel kzcı belrlemştr. İmlt sırsıd kesme derlğ kdemel olrk rttırılrk tm br dş prol oluşturulmuştur ve meyd gele kuvvetler gerlmsel krşılıklrı ölçülmüştür. Deeysel olrk elde edle kesme kuvvet bleşeler celedğde, her br kesc ğzı geçş sırsıd oluş kesme kuvvet gelkler brbrlerde rklı olduğu tespt edlmştr. Bu rklılıklrı tkımd vey hreket mldek muhtemel küçük mktrdk ekstrklkte vey tkımı shp olduğu kompozt htlrd kykldığı düşüülmektedr. Tm br dş prol oluşturmk ç ypıl kdemel kesm soucud, kesme kuvvetler kesme derlğe bğlı olrk rtış gösterdğ bulumuştur. Buul brlkte kdemel kesme sırsıd elde edle teork ve deeysel souçlrı brbrleryle uyum çersde olduğu d tespt edlmştr. Kykç [] Mtsumur T, Arstmuo P, Gdrs E.; Arrzol P.Cuttgprocess glssperpherlmllg. Jourl o MterlsProcessgTechology 3:53 53,3 [] Omr O,El-Wrdy T, Ng E, Elbestw M.A. A mproved cuttg orce d Surce topogrphy predcto model ed mllg. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture, 47, 63 75,7 [3] g, Zhg WH, W M.Eect o cutterruoutoprocessgeometry d orces perpherlmllg o curvedsurceswth vrble curvture. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture 5 :4 47, [4] Deke B, Vehmeyer J, Nederwestberg D, Mß P. Idetcto o the specc cuttg orcé or geometrcllydeedcuttgedges d vryg cuttg codtos. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture, 8-83, 4 49, 4 [5] Mlek M, Mosto MG, Prk SS, Jub MGB. Modelg o mmumucut chp thckess mcro mchg o lumum. Jourl o MterlsProcessgTechology,, 553 559, [6] Tuysuz O,Altts, Feg H. Predcto o cuttgorces three d ve-xs bll-ed mllg wth tool detto eect. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture 66 :66 8, 3 [7] Zhg, Ar M, Lu K, Kumr AS, hm M. A model to predct the crtcl udeormed chp thckess vbrto-sssted mchg o brttle mterls. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture, 69:57 66,3 [8] odríguez P. vr Lbrg J. E. A ew modelorthepredcto o cuttgorces mcro-ed-mllg opertos. Jourl o Mterls Processg Techology, 3:6 68,3 [9] Zm MT, Kumr AS, hm M, Sreerm S. A threedmesol lytcl cuttg orce model or mcro ed mllg operto. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture 46:353 366, 6 [] L, L H, L C, L Z, N J. Modellg d lyss o mcro scle mllg cosderg sze eect, mcro cutter edge rdus d 9
UluslrrsıKtılımlı 7. MkTeorsSempozyumu, İzmr, 4-7 Hzr 5 mmum chp thckess. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture 48: 4, 8 [] Azov SM, tchev SM, Segl J. Modellg d smulto o mcro-mllgcuttgorces. Jourl o MterlsProcessgtechology. :54 6, [] W M ve Zhg WH. Clcultos o chp thckess d cuttgorces lexble edmllg. Itertol Jourl o AdvceMucturgTechology. 9: 637 647,6 [3] Gozlo O, Berst J, Jureg H, Sz C. A method or the detcto o the specc orcé coecets orm echstcmllg smulto. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture, 5, 765 774, [4] W M, Zhg WH, T G, Q GH. A -depthlyss o thesychroztobetweethemesureddpredctedcuttgorces ordevelopgstteousmllgorcemodel. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture 47: 8 3, 7 [5] Su, ef,guod,j Z. Estmto d expermetl vldto o cuttgorces bll-edmllg o sculpturedsurces. Itertol Jourl o Mche Tools & Mucture 49:38 44,9 [6] Altts, Ey M, Oozuk H. Idetcto o dymc cuttg orcé coecets d chtter stblty wth process dmpg. CIP Als-MucturgTechology, 57, 37 374, 8 [7] eşlyurt I, Gerbox ult detecto d severty ssessmet usg vbrtolyss. PhD Thess, Uversty o Mchester, 997 [8] Grote K ve Atosso E, Hdbook o MechclEgerg, Sprger,8 [9] Pucksch E, Zersptechk, Fredr. Veweg&Soh, 989