Arif GÖK, Cevdet GÖLOĞLU, H. İbrahim DEMİRCİ

DIŞBÜKEY VE İÇBÜKEY YÜZEYLERİN KÜRESEL PARMAK FREZELENMESİNDE TAKIM SEHİMİNE BAĞLI FORM HATALARININ BELİRLENMESİ

Eğimli yüzeylerin küresel parmak frezelenmesinde, değişken yüzey formu kesici takım üzerinde değişken kesme kuvvetlerine neden olmaktadır. Kesme kuvvetleriyle oluşan esnemeler parça üzerinde göz ardı edilemeyecek form hataları oluşturabilmektedir. Sehim değerlerinin ve buna bağlı form hatalarının bulunması, üretim için uygun toleranslar içinde kalınması ve maliyetlerin azaltılması açısından önem taşımaktadır. Çalışmada EN X40CrMoV5-1/DIN 1.2344 sıcak takım iş çeliğinin TiAlN kaplamalı küresel kesici ile dışbükey ve içbükey yüzeylerin frezelenmesinde takım sehimine bağlı form hatalarını değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Farklı takım yolu stratejileri ve kesme parametrelerinin ilgili parametre seviye aralıklarında deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneylerde endüktif sensörler ile işleme süresince dinamik takım sehimi kaydedilmiştir. 3B optik tarama ile işlenen deney numunelerin takım sehimine bağlı form hataları tespit edilmiştir. Ölçülen takım sehim değerleri ve 3B optik tarama form hata ölçüm değerleri karşılaştırılmıştır. Dışbükey ve içbükey yüzey formları için tırmanma bölgelerinde, frezeleme pozisyon açısının 45º ile 60º aralığında en fazla takım sehimi ve form hatası tespit edilmiştir. Aynı zamanda, en büyük sehimin oluştuğu bölgeler, optik taramalardan elde edilen en büyük form hata bölgelerinin olduğu gözlemlenmiştir. Çalışma sonucunda, kesici takım sehiminin neden olduğu form hatalarının tespitinde, dinamik ölçümlerinden elde edilen değerlerin optik tarama sonucunda elde edilen form hataları ile örtüştüğü görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Eğimli yüzeyler, küresel parmak frezeleme, takım sehimi, form hatası, optik tarama

PDF

___

Trent, E.M., Wright, P., “Metal cutting”, Butterworths Press, 4th Edition, London, 2000.2. Zhou, J.M., Andersson, M., Ståhl, J.E., “Identification of cutting errors in precision hard turning process”, Journal of Materials Processing Technology, 153–154, 746-750, 2004.
Shaw, M.C., “Metal cutting principles”, Oxford University Press, 2nd Edition, Oxford, 2005.
Kim, S.W., Choi, Y.B., Oh, J.T., “Reverse engineering: high speed digitization of free-form surfaces by phase-shifting grating projection moiré topography”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Volume 39, Issue 3, pp. 389-401, 1999.
Broggiato, G.B., Campana, F., Gerbino, S., “Shape deviation analysis on sheet-metal parts through reverse engineering techniques", XII ADM International Conference-Italy-Sept, 5th-7th, 2001.
Ikua, B.W., Tanaka, H., Obata, F., Sakamoto, S., “Prediction of cutting forces and machining error in ball end milling of curved surfaces -I theoretical analysis”, Precision Engineering, 25: 266–273, 2001.
Kim, G.M., Kim, B.H., Chu, C.N., “Estimation of cutter deflection and form error in ball end milling processes”, Machine Tools & Manufacture, 43:917-924, 2003.
Lacalle, L.N.L., Lamikiz, A., Sanchez, J.A., Salgado, M.A., “Effects of tool deflection in the high-speed milling of inclined surfaces”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 24:621-631, 2004.
Zhang, X.F., Xie, J., Xie, H.F., Li, L.H., “Experimental investigation on various tool path strategies influencing surface quality and form accuracy of CNC milled complex freeform surface”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 58, 5-8, 647-654, 2012.
Elmas, S., Islam, N., Jackson, M.R., Parkin, R.M., “Analysis of profile measurement techniques employed to surfaces planed by an active machining system”, Measurement, 44, 365–377, 2011.
Vorburger, T.V., Rhee, H.G., Renegar, T.B., Song, J.F., Zheng, A., “Comparison of optical and stylus methods for measurement of surface texture”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 33, 1-2, 110-118, 2007.
Lin, A.C., Chin, C.H., “Automatic 3D measuring system for optical scanning of axial fan blades”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 57, 5-8, 701-717, 2011.
Huang, P.S., Zhang, C., Chiang, F.P., “High-speed 3-D shape measurement based on digital fringe projection”. Optical Engineering, 42, 163, 2003.
Quan, C., He, X.Y., Wang, C.F., Tay, C.J., Shang, H.M., “Shape measurement of small objects using LCD fringe projection with phase shifting”, Optics Communications, 189, 21-29, 2001.
Chen, L.C., Huang, C.C., “Miniaturized 3D surface profilometer using digital fringe projection”, Measurement Science and Technology, 16, 1061-1068, 2005.
Kurt, M., Hortomacıoğlu, S., Mutlu, B., Köklü, U., “Minimization of the surface roughness and form error on the milling of free-form surfaces using a grey relatıonal analysis” Materiali in Tehnologije/Materials and Technology, 46:3, 205-213, 2012.
Gologlu, C., Mızrak, C., “Bulanık mantık ve taguchi yaklaşımlı müşteri istemli ürün belirleme”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25(1), 9-19, 2010.
Motorcu, A.R., “Ç1050 ve Ç4140 çeliklerinin seramik takımlarla işlenmesinde optimum takım ömrünü sağlayan parametrelerin Taguchi yöntemiyle belirlenmesi ve takım aşınmalarının incelenmesi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 24(4), 699-708, 2009.
Breuckmann precision in 3D, Products, 2012.
(Erişim;http://www.breuckmann.com/en/industry-echnology/products/optotop-he.html)
Defne Mühendislik, Tasarım, Ürün Geliştirme ve İmalat ve Sanayi LTD. ŞTİ., 2012.
The Basics Of Photo Grammetry, Geodetic Services, Inc, 2012. (www.geodetic.com)
CATIA V5R17, Dassault Systemes, 2012.
Uçar, M., Ay, M., “Parmak Freze İle Kanal Ve Alın Yüzey İşlemede Takım Ekseni İle İşlenen Yüzey Arasındaki Paralelliğin Bozulmasına Etki Eden Kesme Parametrelerinin İncelenmesi”, Makina-İmalat Teknolojileri Sempozyumu, 14-15 Ekim, Konya, Türkiye, pp. 10-16, 1999.
Bagcı, E., “Monitoring and analysis of MRR-based feedrate optimization approach and effects of cutting conditions using acoustic sound pressure level in free-form surface milling”, Scientific Research and Essays, Vol., 6(2), pp. 256-277, 18 January, 2011.
Toh, C.K., “A Study of the Effects of Cutter Path Strategies and Orientations in Milling”, Journal Of Materials Processing Technology, 152:346-356, 2004.