Torna tezgahlarında oval kesme yapacak hidrolik düzenek geliştirilmesi

Bu çalışmanın amacı, içten yanmalı motorlarda kullanılan pistonların etek kısmındaki ovalliği konvansiyonel torna tezgahında işleyebilmek için hidrolik tahrikli ve bilgisayar kontrollü bir düzenek geliştirmektir. Bunun için tornanın iş miline bir enkoder yerleştirilmiş ve senkronizasyon sinyali alınmıştır. Bu sinyalle aynı fazda periyodik bir referans sinyali bilgisayar tarafından üretilmiştir. Elde edilen sinyal; bilgisayar, veri toplama ve kontrol kartı, hidrolik silindir, servovalf, transduser ve servo-yükselticiden oluşan bilgisayar kontrollü pozisyon kontrol sistemine giriş olarak verilmiştir. Hidrolik silindir ve lineer rulmanlı kızaktan oluşan mekanizmaya tespit edilen kesici kalem, tornanın siperi sökülerek arabanın üzerine yerleştirilmiştir. Böylece kesici ucun iş mili hızıyla senkronize olarak hareketi sağlanmış ve iş milinin normal dönme hızlarında oval kesitli parçaların işlenebilmesi sağlanmıştır. Deneyler TEZSAN MAS 165 tipi universal tornada yapılmıştır. Tezgahın en yüksek iş mili hızı olan 1620 d/dk'ya kadar değişik hızlarda testler yapılmıştır. Elde edilen ovallik değerlerinin pistonlar için yeterli seviyede olduğu görülmüştür

Design and testing of a hydraulic position control system for oval turning on a conventional lathe

The aim of this study is to develop a computer-controlled, hydraulically actuated system for oval turning of internal combustion engine pistons by using conventional lathes. An encoder is mounted on the spindle to generate a synchronization signal. A reference signal which is in phase with the synchronization signal is generated by a computer. The system which controls the cutting tool position consists of a computer, a data acquisition and control board, a hydraulic cylinder, a servovalve, a servoamplifier and a position transducer. A base block which carries the hydraulic cylinder, transducer, servovalve and the cutting tool block mounted on a balled slide bearing is placed on top of carriage. The system actuates the cutting tool in synchronization with the spindle rotation and produces oval shaped parts at normal operating speeds. Experiments are carried out on a TEZSAN MAS 165 model universal lathe at various speeds up to the maximum available speed of 1620 rpm. The amounts of ovality obtained from the experiments are found to be satisfactory for piston requirements.

PDF

___

1. Okayama, M.H. & Kurashiki, K.K., “Machine Tool for Processing Workpiece into Non-Circular Cross-Sectional Configuration”, United States Patent, No.5,085,109, February 4, 1992.
2. Comton, R.E., “CNC Turning Machine”, United States Patent, No.4,653,360, March 31, 1987.
3. Cudini, M.A., “Dual Spindle Vertical Axis CNC Piston Turning and Grooving Machine”, European Patent Application, No.0 519 466 A1, December 23, 1992, Bulletin 92/52, Avrupa Patent Ofisi.
4. Rasmussen, J.D., “Dynamic Variable Depth of Cut Machining Using Piezoelectric Actuators”, International Journal Machine Tools Manufact., Vol.34, No.3, 379-392, 1994.
5. Kim, K.H., & Eman, K.F., “Development of a Forecasting Compensatory Control System for Cylindirical Grinding”, Transactions of the ASME: Journal of Engineering for Industry, Vol.109, 385-391, November 1987.
6. Wu, S.M., “New Approaches to Achieve Better Machine Performance”, Proc. USA Japan Symposium on Flexible Automation, Published by ASME, Minneapolis, USA, 1063-1068, 1988.
7. Anlağan, Ö., vd., “Bilgisayar Kontrollu Kam (SOFTCAM)”, Tübitak-SAGE, Proje No: MODİSA-3, Haziran 1995.
8. Usta, Y., Sayısal Bir Hidrolik Pozisyon Kontrol Sistemi Geliştirilmesi ve Denenmesi, Y.Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1992.
9. Keleş, Ö., Puls Genişliği Modülasyonu ile Hidrolik Konum Kontrolunun Teorik ve Deneysel İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998.