Delme ve Frezelemedeki Kesme Kuvvetlerinin Ölçülmesi İçin Deney Seti Tasarımı ve İmalatı

Benzer belgeler
İmalat Süreçlerinde Kesme Kuvvetlerinin Belirlenmesi Dinomometre Tasarımı ve İmalatı

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

TALAŞLI İMALAT SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI. Talaşlı İmalat Yöntemleri

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT LABORATUARI DENEY FÖYÜ

16 th International Materials Symposium IMSP' Oct 2016, Pamukkale University Denizli - Turkey

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

KESME PARAMETRELERİNİN FREZELEMEDE OLUŞAN KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ ÖZET

AA 7075 VE AA 6013 ALÜMİNYUM MALZEMELERE DELİK DELME OPERASYONU SÜRECİNDE KESME PARAMETRELERİNİN İNCELENMESİ

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

MAK-204. Üretim Yöntemleri. Frezeleme Đşlemleri. (11.Hafta) Kubilay ASLANTAŞ Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğt.

MAKĠNE ELEMANLARI II REDÜKTÖR PROJESĠ

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

Freze tezgahında kullanılan kesicilere Çakı denir. Çakılar, profillerine, yaptıkları işe göre gibi çeşitli şekillerde sınıflandırılır.

AZDIRMA FREZE ÇAKILARINDA KESME KUVVETİ BİLEŞENLERİNİN DENEYSEL VE İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

İÇİNDEKİLER 1. Bölüm GİRİŞ 2. Bölüm TASARIMDA MALZEME

KILAVUZ KESİCİ TAKIMLARI İLE AISI 1050 ÇELİĞİNE VİDA AÇILMASINDA MATKAP DELİK ÇAPININ KESME KUVVETLERİ VE MOMENTE ETKİSİ

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

TALAŞLI İMALATTA KESME KUVVETİ ÖLÇME SİSTEMLERİ CUTTING FORCE MEASUREMENT SYSTEMS IN MACHINING

AZDIRMA YÖNTEMİ İLE DİŞLİ ÇARK AÇMA İŞLEMİNDE KESME KUVVETLERİNİN ÖLÇÜLMESİ İÇİN SİSTEM TASARIMI VE İMALATI

MAK-204. Üretim Yöntemleri. (8.Hafta) Kubilay Aslantaş

Gerilme. Bölüm Hedefleri. Normal ve Kayma gerilmesi kavramının anlaşılması Kesme ve eksenel yük etkisindeki elemanların analiz ve tasarımı

AKSLAR ve MİLLER. DEÜ Mühendislik Fakültesi Makina Müh.Böl.Çiçek Özes. Bu sunudaki bilgiler değişik kaynaklardan derlemedir.

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

Freze tezgahları ve Frezecilik. Page 7-1

CNC FREZE UYGULAMASI DENEY FÖYÜ

METİN SORULARI. Hareket Cıvataları. Pim ve Perno Bağlantıları

BİLGİSAYARLI TASARIM VE İMALAT YÖNTEMLERİ KULLANILARAK KRANK MİLİ İMALATI ÖZET ABSTRACT

Mak-204. Üretim Yöntemleri II. Talaşlı Đmalatın Genel Tanımı En Basit Talaş Kaldırma: Eğeleme Ölçme ve Kumpas Okuma Markalama Tolerans Kesme

AKSLAR ve MİLLER. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy

6. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu (UTİS 2015), 5-7 Kasım 2015 Sabancı Üniversitesi, İstanbul ÖNSÖZ

AŞINMIŞ KESİCİ TAKIMLAR İLE ORTOGONAL TALAŞ KALDIRMADA KESME KUVVETLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

REDÜKTOR & DİŞLİ İMALATI. Ürün Kataloğu

KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN SON BİTİRME OPERASYONLARININ ANALİZİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA A STUDY ON ANALYSIS OF FINISH OPERATIONS OF DUCTILE IRON

Parmak Freze çakıları

KILAVUZ KESİCİ TAKIMLARI İLE AA5083 MALZEMESİNE VİDA AÇILMASINDA MATKAP DELİK ÇAPININ KESME KUVVETLERİNE ETKİSİ

TORNACILIK. Ali Kaya GÜR Fırat Ün.Teknik Eğitim Fak.MetalFırat Ün.Teknik Eğitim Fak.Metal Eğ.Böl. ELAZIĞ

Anahtar Kelimeler: Östenitik paslanmaz çelik, Kesme kuvveti, Sonlu elemanlar metodu.

MİKRO FREZELEME İŞLEMİNDE KESME KOŞULLARININ TAKIM AŞINMASI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Kuvvet ve Tork Ölçümü

STRAIN GAGE DENEY FÖYÜ

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 8

KAVRAMALAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-II DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

DİŞLİ ÇARK ÜRETİMİNDE KESİCİ TAKIM PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ EVALUATION OF CUTTING TOOL PERFORMANCE IN GEAR MANUFACTURING

Vargel. Vargel düzlem ve eğik profile sahip yüzeylerin işlenmesinde kullanılır.

TORNALAMA TAKIM TEZGAHLARINDA DELİK DELME OPERASYONLARI SIRASINDA ORTAYA ÇIKAN KESME KUVVETLERİ VE ISI ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI.

MAKİNE ELEMANLARI - (7.Hafta)

Üst başlık hareket. kolu. Üst başlık. Askı yatak. Devir sayısı seçimi. Fener mili yuvası İş tablası. Boyuna hareket volanı Düşey hareket.

DİŞLER; Diş Profili, çalışma sırasında iki çark arasındaki oranı sabit tutacak şekilde biçimlendirilir. Dişli profillerinde en çok kullanılan ve bu

CNC FREZE BAHAR DÖNEMİ DERS NOTLARI

AZDIRMA FREZE ÇAKILARINDA KESME KUVVETLERİNİN VE TAKIM AŞINMASININ İNCELENMESİ. Alaattin KAÇAL DOKTORA TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ

FREZELEME UYGULAMALARINDA KESİCİ UÇ SAYISININ TİTREŞİM VE KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

METAL İŞLEME TEKNOLOJİSİ. Doç. Dr. Adnan AKKURT

ÜÇ EKSENLİ MASA TİPİ CNC FREZE TEZGAHI TASARIM VE PROTOTİPİ. Cem DOĞAN, Kerim ÇETĠNKAYA

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

Rampalama. Delme. 45 kadar dik dalma. Çok iyi talaş kaldırma. 2xD ye kadar çok iyi delme yeteneği. Ayrı bir kesici takıma ihtiyac yok

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

İmalat Teknolojileri. Dr.-Ing. Rahmi Ünal. Talaşlı İmalat Yöntemleri

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT TEZGÂHLARININ TANITIMI

Talaşlı İşlenebilirlik

MAKİNE ELEMANLARI - (8.Hafta) VİDALAR -1

Mak Üretim Yöntemleri - II. Vargel ve Planya Tezgahı. Kubilay ASLANTAŞ Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğt.

Yüksek hassasiyetli taşlama ve kendinden merkezleme sistemiyle üstün bağlama hassasiyeti

CoroMill QD. Yüksek güvenlikli kanal frezeleme

İmalat Teknolojileri. Dr.-Ing. Rahmi Ünal. Talaşlı İmalat Yöntemleri malzemebilimi.net

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

CoroMill ölçüsünde kesici uçlara sahip parmak frezeler Çelik kalitesi GC1130

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR II DERSİ

DERS BİLGİ FORMU Bilgisayarlı Sayısal Denetim Tezgâh İşlemleri (CNC) Makine Teknolojisi Frezecilik, Taşlama ve Alet Bilemeciliği

ÇİFT UÇ AÇILI SPİRAL MATKAPTA TAKIM ÖMRÜ

Öğrenim Durumu. Verdiği Dersler. İdari Görevler

Statik Yük Altındaki Kaymalı Yataklarda Sürtünme Katsayısının Teorik ve Deneysel Olarak Belirlenmesi

Makina Elemanları I (G3) Ödev 1:

BİLGİSAYAR DESTEKLİ MÜHENDİSLİK SEMİNERİMİZE HOŞGELDİNİZ!!! HAZIRLAYAN: H.NAZIM EKİCİ

Mak-204. Üretim Yöntemleri. Delme ve Raybalama. Kubilay ASLANTAŞ Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğt.

Musa DEMİRCİ. KTO Karatay Üniversitesi. Konya

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

REDÜKTOR & DİŞLİ İMALATI. Ürün Kataloğu

Cıvata-somun bağlantıları

HSLA DIN EN Çeliğin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Eksenel Kuvvet ve Momente Etkilerinin Deneysel Araştırılması

ALIŞILMAMIŞ ÜRETİM YÖNTEMLERİ

DENEY 2 ANKASTRE KİRİŞLERDE GERİNİM ÖLÇÜMLERİ

Makine Elemanları I Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Cıvata ve somun-flipped classroom Bağlama Elemanları

KONİK DİŞLİ ÇARKLAR. Öğr. Gör. Korcan FIRAT. CBÜ Akhisar MYO

KESİCİ TAKIM AŞINMASI VE İŞ MALZEMESİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE KESME KUVVETLERİNE ETKİSİ

Tornalama işleminde kesme kuvvetlerini ölçen gerinim ölçer esaslı dinamometre tasarımı ve imalatı

TAK TA I K M VE V İŞ BAĞ BA LAMA

DİŞLİ ÇARKLAR III: HELİSEL DİŞLİ ÇARKLAR

TALAŞLI İMALAT. Koşul, takım ile iş şekillendirilmek istenen parça arasında belirgin bir sertlik farkının olmasıdır.

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

VERMİKÜLER GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

Transkript:

6 th International Advanced Technologies Symposium (IATS 11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey Delme ve Frezelemedeki Kesme Kuvvetlerinin Ölçülmesi İçin Deney Seti Tasarımı ve İmalatı G. Uzun ve İ. Korkut Gazi Üniversitesi, Ankara/Türkiye, uzun.gultekin@gazi.edu.tr, ikorkut@gazi.edu.tr Özet Kesme kuvvetlerinin doğru analizi, işlenebilirliğin yorumlanması ve açıklanabilmesi açısından büyük önem arz etmektedir. İş parçası üzerinde oluşan kuvvetlerin doğru ölçülmesiyle, takım ömrü tayini ve işlenebilirliğin açıklanması daha kolay olmaktadır. Bunun için günümüzde pek çok dinamometre ve bağlama kalıbı tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, delik delme ve frezeleme işlemlerinde kullanılmak üzere bir deney düzeneği tasarımı yapılmış ve imal edilmiştir. Deney düzeneğinde kuvvetlerin belirlenebilmesi ve bilgisayara aktarılabilmesi için, KISTLER 9272 A tipi dinamometre üzerine uygun bir bağlama kalıbı tasarımı gerçekleştirilmiştir. Deney seti tasarımı ve imalatında iş parçası bağlama esasları dikkate alınmıştır. Bağlama kalıbının dinamometre ile kalibrasyon işlemi belirli oranlarda kuvvetler uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Kalibrasyon eğrisinin lineer olduğu görülmüştür. Bağlama işlemini etkileyecek tüm etkenler düşünülerek deney seti oluşturulmuş ve kesme kuvvetlerinin deneysel olarak ölçülebilirliği ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler Dinamometre Tasarımı, İmalat, Döndürme Momenti, Kesme Kuvvetleri, Kalibrasyon. Design And Manufacturing Of An Experimental Setup For Measuring Of Drilling and Milling Forces Abstract Correct analyses of cutting forces are of great importance in evaluating and examining the machinability. By true measurement of the cutting forces acting on the workpiece, tool life determination and evaluation of machinability become easier. For this purpose, many dynamometer and workholding devices have been developed. In this study, an experimental setup for drilling and milling operations was designed and manufactured. In order to determine the forces using the setup and transferring them to a computer, a suitable workholding device design was effected for KISTLER 9272 A type dynamometer. The experimental setup design and its manufacture was performed based on the workholding rules. Calibration of the workholding devices together with the dynamometer were made by applying some forces. It was seen that calibration curves were linear. The experimental setup was made by considering all the factors affecting the workholding operation and it was proved that cutting forces can be measured experimentally. Keywords Dynamometer Design, manufacturing, Thrust force Torque, Cutting Forces, Calibration. B I. GİRİŞ ağlama kalıplarının esas amacı, iş parçasının istenilen toleranslarda doğru bir şekilde işlenebilmesini sağlamaktır. Bu işlem sırasında güvenliğin tam olarak sağlanması en önemli faktördür. Bağlama kalıbı ile daha az sürede en az maliyet ile özdeş ve seri bir şekilde üretim gerçekleştirmek mümkün olmaktadır [1]. Malzemelerin maruz kaldığı iç ve dış gerilme ölçümleri ile basınç ve yükün sebep olduğu kuvvet ölçümleri, işlenebilirlikte büyük bir önem arz etmektedir. Bu sebeple, mühendislik faaliyetlerinin sürdürüldüğü bütün alanlarda emniyetli bir çalışma ortamı gerekmektedir. Üretilecek ürün ve sistemlerin uzun ömürlü, kaliteli, emniyetli ve ekonomik olabilmesi için, takım ve tezgâhı etkileyen tüm kuvvetlerin doğru ve hassas olarak ölçülmesi gerekir. Bütün sistemlerin dayanım hesaplarının teorik olarak yapılması her zaman kolay olmayabilir. Hesaba katılmayan ve belirlenemeyen kuvvetler olumsuz sonuçlara neden olabilmektedir. Teori ile pratiğin çeşitli etkenlerden dolayı birbirleri ile uyuşmaması kuvvetlerin deneysel olarak ölçülmesini gerektirmektedir. Kuvvete maruz kalan elemanların şekil değişiminin hesaplanması, kuvvet ölçümlerinde çok kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem sistem tasarımı ve imalatında başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Deneysel verileri ölçmek ve kaydetmek için donanımlar geliştirilmiş ve bu donanımların dinamometre bilgisayar bağlantısını gerçekleştirmek için de çeşitli yazılım uygulamaları mevcuttur [2,3,4]. Talaşlı üretim işlemlerinden birisi olan frezeleme esnasında kesme kuvvetlerini ölçmek için, gerinim ölçer (strain gage) esaslı dinamometre tasarımı ve imalatı ile ilgili birçok çalışma yapılmıştır [5,6,7]. Sistem tasarımı ile ilgili olan çalışmalar, işlem esnasında meydana gelen itme kuvveti, döndürme momenti, takım geometrisi ve dinamometre imalatlarının önemli bir kısmı uzama-ölçer esasına dayalıdır. Soylu yapmış olduğu çalışmada, helisel matkaplarla delme işlemi esnasında meydana gelen itme kuvvetini ve döndürme momentini ölçebilecek, uzama ölçer esaslı bir dinamometre tasarımı ve imalatı gerçekleştirmiştir. Bu dinamometre ETİAL 44 Alaşımlı Alüminyum malzemeden yapılmış olup, 4000 N luk itme kuvvetini ve 30 Nm lik 1

G. Uzun ve İ. Korkut döndürme momentini ölçebilecek kapasitede üretilmiştir. Dinamometreyi statik olarak kalibre etmiştir. Dinamometreden alınan kuvvet ve moment sinyallerini, sinyal yükselticiler ve veri toplama kartı aracılığı ile bilgisayara transfer etmiştir. İmal edilen dinamometre ile 10 mm çapında matkaplar kullanılarak Ç 1040 çeliği üzerinde, farklı matkap geometrisi, helis açısı ve kesme parametreleri kullanılarak deneyler gerçekleştirmiştir [8]. Demir ve Güllü yapmış oldukları çalışmada, taşlama işlemi esnasında oluşan taşlama kuvvetlerinin ölçülmesi için tasarımı ve imalatı yapılan bir dinamometre ile yüzey taşlama işleminde taş sertliğinin, yüzey pürüzlülüğüne ve taşlama kuvvetlerine etkilerini incelemişlerdir [9]. Turgut ve Korkut çalışmalarında, talaşlı imalatta kesme kuvveti ölçme sistemlerini incelemiş ve sistem bakımından benzer olanları gruplandırarak ölçme sistemleri hakkında bilgiler sunmuşlardır. Kuvvet ölçme sistemlerinin genel olarak iki grupta toplandığını tespit etmişlerdir. Birinci gruptaki ölçüm sistemlerinde, tezgâh kontrol sistemi veya kesicinin bağlı bulunduğu motordan alınan akım veya elektrik sinyallerinin analizi ile kuvvet ölçümü gerçekleştirilmiş; ikinci grupta ise, iş parçası veya kesici üzerine yerleştirilen dönüştürücüler (gerilimölçerler, yük hücreleri, dinamometreler) sayesinde kuvvet ölçümü gerçekleştirmişlerdir [10]. Kaçal vd. çalışmalarında, azdırma yöntemi ile dişli çark açma işlemi sırasında meydana gelen kesme kuvvetlerini ölçebilmek için bir deney seti tasarlamış ve imal etmişlerdir [11]. II. DELME İŞLEMİNDE OLUŞAN KUVVETLER Delme işlemi sırasında bir kesici ağıza karşılık gelen talaş kaldırma kuvvetlerinin bileşenleri, yani kesme kuvveti (Fs), ilerleme kuvveti (Fz) ve radyal kuvveti (Frz) Şekil 1'de gösterilmiştir. Ağızların konumu itibarıyla her kesici ağızda oluşan radyal kuvvetler birbirini dengelemektedir. Bu nedenle delme işlemini sadece Fs ve Fz kuvvetleri etkimektedir [12].. Şekil 1: Delme işleminde oluşan kesme kuvvetleri [12]. III. FREZELEME İŞLEMİNDE OLUŞAN KUVVETLER Frezeleme işleminde, talaş kaldırma sürecinde oluşan kesme kuvvetleri süreklilik göstermemektedir. Bu nedenle, pratikte hesapları kolaylaştırmak için ortalama talaş kesitine karşılık gelen ortalama kesme kuvvetleri dikkate alınır. Frezeleme işleminde genellikle aynı anda birden çok kesici uç talaş kaldırdığından kuvvetler, bir kesici uca karşılık gelen ortalama talaş kaldırma kuvveti (Fzz) ve onun bileşenleri olan; ortalama kesme kuvveti (Fcz), ortalama radyal kuvvet (Frz) ve ortalama ilerleme kuvveti (Ffz) olarak ifade edilirler [13]. Alın frezeleme işleminde kesme kuvvetlerinin durumu Şekil 2 de gösterilmektedir. Kesici uca dik olarak alınan N-N kesitindeki ortalama talaş kaldırma kuvvetinin (Fz) bileşenleri, ortalama kesme kuvveti (Fc) ve normal kuvvettir (Fn). Fn normal kuvvetin bileşenleri ise ilerleme kuvveti (Ff) ve radyal kuvvettir (Fr). Şekil 2: Alın frezelemede oluşan kesme kuvvetleri [13]. 2

Preparation of Papers for IATS 2011 Symposium IV. DENEY SETİNİN TASARIMI İş parçaları, takım tezgâhlarında talaş kaldırma esnasında kesme işlemleri, titreşimler ve momentlerden dolayı bir kuvvete maruz kalırlar. İş parçalarını bağlama işleminde, iş parçasını deformasyona uğratmadan ve emniyetli bir şekilde sıkma işlemi sağlanmalıdır. Frezeleme ve delme işlemleri talaşlı imalatta en çok kullanılan işleme metotlarıdır. Bu işlemlerde kesme kuvvetlerinin ölçülmesi için imalat endüstrisinde ve akademik alanda önemli araştırmalar yapılmaktadır. Frezeleme ve delik delme işlemlerinde kesicinin hareketli oluşu ve parçaların dinamometre üzerine bağlanması kuvvet ölçümlerinde bazı kısıtlamalara sebep olmaktadır. Bu nedenle, frezeleme ve delik delme işlemleri için özel bir bağlama kalıbı tasarlanmış ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Tasarımcının işleme esnasında kuvvetlerin ne yönde oluşabileceğini bilmesi en önemli noktalardan biridir. Yapılan tasarımda dinamometreden veri alınmasının sağlıklı olabilmesi için bağlama kalıbının dinamometre üzerinde bulunan vida bağlantıları ile dinamometreye 6 noktadan M8x15 cıvatayla sabitlenmesi sağlanmıştır. Tasarlanan kalıpta iş parçasının hareketsizliğini sağlamak için iş parçasının üstünden yüzeysel baskı yapabilecek iki adet sıkma pabucu ve dönmesini engellemek için yan yüzeyden baskı sağlayacak iki setskur cıvata ile sıkma işlemi gerçekleştirilmiştir. Üstten ve yandan baskı yapılarak parçanın kesme sırasında güvenli bir şekilde bağlandığından emin olunmuştur (Şekil 4). Tasarımı ve imalatı yapılan sistemde kuvvet verileri, iş parçası ve dinamometre arasında temasın sağlanması ile iş parçası üzerinden alınmıştır. Sistemde; KISTLER 9272A 4 bileşenli dinamometre, dinamometreden gelen sinyallerin veri okuma kartına (KISTLER PCIM DAS 1602/16) aktarılmasında çok kanallı bir amplifier ve son olarak da verilerin işlenmesi ve grafiklerin elde edilmesi için Windows işletim sistemi ile uyumlu KISTLER Dynoware 2825A-02-01 yazılımı hazır olarak temin edilmiştir. Şekil 3 de kullanılan dinamometrenin bir resmi ve özellikleri verilmiştir. Şekil 4: Bağlama kalıbının dinamometre üzerinde montajı. Deney düzeneğinin çalışma esası, bağlama esnasında uygulanan ve kesmede oluşan kuvvetlerin etkisi ile iş parçasının bağlı bulunduğu yük hücrelerinde oluşan yer değiştirmelerin ölçülmesine dayanmaktadır. Yük hücrelerindeki yer değiştirmeler elektriksel gerinim oluşturmakta ve bu oluşan elektriksel gerinim amplifikatör ve veri alma kartı ile bilgisayar ortamına aktarılmakta, çeşitli yazılımlar ile bu değerlerin kaydedilmesi sağlanmaktadır [1]. Bu yöntem ile oluşturulan deney sistemi Şekil 5 te şematize edilmiştir. Dinamometre Ölçüm Aralığı Fx (kn) Fy (kn) Fz (kn) Mz (Nm) -5 5-5 5-5 20-200 200 Şekil 3: Dinamometre ve özellikleri. Bir bağlama kalıbı tasarımında iş parçasının güvenli bir şekilde sabitlendiğinden emin olunması gerekir. 3

G. Uzun ve İ. Korkut Ölçülen Kuvvet (N) 200 150 100 50 0 Fz Kuvveti İçin Dinamometre ve Bağlama Kalıbı Kalibrasyon Grafiği 29,91 50,55 73,11 y = 22,211x + 6,74 R2 = 0,9998 94,86 118,19 139,77 2264 4494 6762 9010 11298 13438 15859 Fz Kullanılan Ağırlık Miktarları (Gr) Şekil 6: Fz Kalibrasyon Eğrisi Grafiği Doğrusal (Fz) 162,71 Şekil 5: Bağlama kalıbının dinamometre üzerinde montajı. V. DENEY SETİNİN KALİBRASYONU Kalibrasyon işlemi bilinen yükler uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Bilinen yük uygulamasında, ilk adımda bağlama kalıbı dinamometre üzerine konulmadan sadece yükler uygulanarak ölçme işlemi gerçekleştirilmiştir. İkinci adımda dinamometre üzerine bağlama kalıbı bağlanmış ve ağırlığı ölçülmüştür. Üçüncü adımda bağlama kalıbının üzerine bilinen ağırlıklar (Tablo 1) tekrar konularak ölçme işlemi gerçekleştirilmiştir Dinamometrede hiçbir ağırlık olmadan ölçüm yapılarak ön kalibrasyon işlemi yapılmıştır. Kullanılan Ağırlıklar (Gr) Dinamometre ile ağırlık ölçümü (N) Dinamometre ve bağlama kalıbı ile ağırlık ölçümü (N) Tablo 1: Fz Kuvvetinin ölçümleri 2264 4494 6762 9010 11298 13438 15859 28,73 50,67 73,64 96,15 118,61 138,25 164,14 29,91 50,55 73,11 94,86 118,19 139,77 162,71 Elde edilen bu verilerin kalibrasyon eğrileri ile bu eğrilerin birinci dereceden denklemleri ve regresyon katsayıları Şekil 6 te verilmiştir. Sistemdeki kalibrasyon eğrilerinin lineer olması deney düzeneğinin doğru veri alması ve sistemin hassasiyeti açısından önem arz etmektedir. Tablo 2 de ve Şekil 4 te görüldüğü üzere dinamometre üzerindeki kuvvetin artması ile hassasiyet oranının arttığı görülmektedir. Yüzdelik farkın düşüş sebebi ise dinamometrenin sabit ağırlığının düşük kuvvetlerde daha fazla bir orantıya sahipken yüksek kuvvetlerde daha az orantıya sahip olmasıdır. Momentin ölçümü için, parça üzerindeki M8 cıvatalar Torkmetre ile sıkılarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerde Torkmetrede ayarlı kuvvetler doğrultusunda sıkma işlemleri gerçekleştirilmiştir. Moment ölçümlerinde kullanılan değerler ve ele edilen sonuçlar Tablo 2 de, kalibrasyon eğrisi grafiği de Şekil 7 de verilmiştir. Tablo 2: Mz Kuvvetinin Ölçümleri Uygulanan Kuvvetler (N) 25 40 45 50 Ölçülen Kuvvetler (Ncm) 2548 4160 4511 5195 Ölçülen Tork (Ncm) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Mz Kuvveti için Kalibrasyon Grafiği 2548 y = 829,2x + 2030,5 R 2 = 0,9094 4511 4160 25 40 45 50 Uygulanan Tork (N) Mz Doğrusal (Mz) 5195 Şekil 7: Mz Kalibrasyon Eğrisi Grafiği Regrasyon katsayısının 1 e yakınlığı deney setinin hassasiyetinin yüksek olduğunu ve doğru ölçüm yapıldığını göstermektedir. 4

Preparation of Papers for IATS 2011 Symposium VI. SONUÇ VE ÖNERİLER 1) Gerçek kesme şartlarında, bağlama işlemini etkileyecek tüm etkiler düşünülerek deney seti oluşturulmuş ve kesme kuvvetlerinin deneysel olarak ölçülebilirliği ortaya konmuştur. 2) Yapılan kalibrasyon işlemlerinde dinamometre üzerine etkileyen kuvvetlerinin artışı ile bağlama kalıbının ölçüm hassasiyetinin arttığı görülmüştür. 3) Bağlama setinin hassasiyetinin yüksek olduğu Fz ve Mz yönündeki oluşan kuvvet regrasyon katsayılarının (FzR 2 =0,9998 ve MzR 2 =0,9094) 1 e yakın değer alışı ile ortaya konulmuştur. 4) Bu şekilde bir sistem tasarımının frezeleme ve delme işlemlerinde verimli bir şekilde kullanılabileceği ispat edilmiştir. 5) Kalibrasyon eğrisinin lineer olduğu görülmüş ve tasarlanan bağlama setinin kesme deneylerinde kullanılabileceği kanıtlanmıştır incelenmesi Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2007. KAYNAKLAR [1] Turgut Y., Korkut İ., Bağlama Kalıplarında Bağlama Kuvvetlerinin Deneysel Ölçülmesi için Sistem Tasarımı ve İmalatı, 4.Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, syf. 658 622, Selçuk Üniversitesi, Konya/Türkiye, 2005. [2] Korkut İ., A dynamometer desing and its construction for miling operation, Materials and Desing, 24: 631-637, 2003. [3] Sağlam H., Ünüvar A., Uzama ölçer esaslı, üç bileşenli frezeleme dinamometresi tasarım ve imalatı, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Politeknik Dergisi, 2(2):73-81,1999. [4] Duran A., Strain gaugage esasına dayalı üç boyutlu torna dinamometresinin imali, kuvvetlerin ölçülmesi ve HSS torna kaleminde meydana gelen sehimin sonlu elemanlar yöntemi ile analizi, Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi Dergisi, 3(1): 141-157, 2000. [5] Kurt A., Şeker U., Çiftçi İ., Dogrusal haraketle talaş kaldırmada oluşan kesme kuvvetlerinin ölçülebilmesi için 3 boyutlu bir dinamometre tasarımı ve imalatı II. Makine Malzemesi ve İmalat Teknolojisi Sempozyumu, Manisa, 656-667, 2001. [6] Sulzer, G., Leistungssteigerung bei der Zylinderradherstellung Durch Genaue Erfassung der Zerspankinematik, Dissertation, TH Aachen, 1974. [7] B.L. Mordike, T. Ebert, Magnesium Properties-applicationspotential, Materials Science&Engineering, vol.302, pp. 37-45, 2001. [8] Soylu A., Bir delme dinamometresi tasarım ve imalatı ile HSS 1040 malzeme çiftinde ilerleme kuvveti ve döndürme momentinin analizi, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, 2007. [9] Demir, H. Güllü A., Taş sertliği ve işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü ve taşlama kuvvetlerine etkilerinin incelenmesi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(3):577-584, 2008. [10] Turgut Y., Korkut İ., Talaşlı imalatta kesme kuvveti ölçme sistemleri 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS 09), Karabük, 13-15 Mayıs 2009. [11] Kaçal A., Gülesin M., Ulaş H. B., Azdırma Yöntemi İle Dişli Çark Açma İşleminde Kesme Kuvvetlerinin Ölçülmesi İçin Sistem Tasarımı ve İmalatı, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 23, No 4, 795-800, 2008. [12] Kıvak T., Inconel 718 in delinebilirliğinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2007. [13] Turgut Y., Bağlama kalıplarında bağlama kuvvetlerinin hesaplanmasında kullanılan emniyet katsayılarının deneysel olarak 5