HSS torna kalemleri ile kesme esnasında meydana gelen sehimin sonlu elemanlarla analizi

Tornada talaş kaldırma esnasında torna kaleminde meydana gelen sehim; takımın ömrünü, yüzeyin kalitesini ve ölçü tamlığını etkilemektedir. Bu araştırmada Kastigliano Teoremi ile hesaplanan sehim, sonlu elemanlar yöntemi ile bulunan sehim ile karşılaştırılmıştır. Araştırmada; Ç1060 malzeme, sabit kesme şartları altında 60 , 75 ve 90 lik kesici kenar ayar açısına sahip HSS torna kalemleri ile işlenmiştir. Kesme esnasında meydana gelen ve 1360 N ila 1325 N arasında değişen kesme kuvvetlerinin, torna kalemi üzerinde meydana getirdiği sehimin, 0,039958 mm ila 0,04373 mm arasında değiştiği ANSYS sonlu elemanlar paket programı ile belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre Kastigliano Teoremi ile hesaplanan 0,03542 mm ile 0,034505 mm arasında değişen sehimlerin, sonlu elemanlar yöntemi ile bulunan sehimler ile hemen hemen aynı olduğu, bir başka deyişle hesaplanan değerlerin analiz sonuçlarına % 0,4 yaklaştığı görülmüştür.

Finite element analysis of bending occuring while cutting with HSS lathe cutting tools

The bending which occurs on a cutting tool during machining on a lathe affects tool life, surface roughness and dimension correctness. In this research, the bending which has been calculated by Kastigliano theorem has been compared with the bending obtained by finite element method. Under the constant cutting conditions, material Ç1060 has been machined with HSS lathe cutting tools having 60 , 75 and 90 of cutting edge angle. It was determined by using ANSYS finite elements program that the bending of the cutting tool generated by the forces, which varied between 1360 N and 1325 N and occurred during cutting, varied between 0,039958 mm and 0,04373 mm. According to the results, it has been observed that the bending that were calculated by Kastigliano theorem and that varied between 0,03542 mm and 0,034505 mm were almost the same with the bending determined by finite elements method. In other words, it was seen that the calculated values approach to the analysed results up to 0,4%.

___

KAYNAKLAR 1. TS 95, Torna Kalemleri, Türk Standartları Enstitüsü Ankara, 1993. 2. Akkurt, M., Talaş Kaldırma Yöntemleri ve Takım Tezgahları, Birsen Yayınevi, İstanbul, 1991. 3. Mendi, F., Takım Tezgahları ve Teori Hesapları, 72 TDFO Ltd. Şti. Basım evi, Ankara, 1996. 4. Duran, A., Tornalamada Kesici Kenar Ayar Açısının Kesmeye Etkisinin Sonlu Elemanlarla Analizi, Doktora Tezi G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 1998. 5. Duran, A., Tornalamada Kesici Kenar Ayar Açısının Kesmeye Etkisinin Sonlu Elemanlarla Analizi, Teknoloji Dergisi Yıl:2, Sayı:3-4, Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi Dergisi, Karabük, 1999. 6. Atıcı, A., Çeki Demirindeki Gerilmelerin Sonlu Elemanlarla Bulunması, Doktora Tezi G.Ü. Fen Bükünleri Enstitüsü Ankara, 1995 7. Huebner, K.H., Thornton, E.A., The Finite Element Method for Engineers, John Wiley Sons Inc., New York, 1982.8. McCarthy, W.C., Melema, Q., Elasto-Plastic Analysis of Composite Steel Concrete Superstructures, Compossites and Structures, Vol. 29, No. 4, pp. 601-610. 1988. 9. Rao, S.S., The Finite Element Method in Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA, 1989. 10. Zienkiewicz, O.C., Finite Element Analysis Of The Rake Angle Effects In Orthogonal Metal Cutting, (Received 5 July 1994; and in revised form 27 January 1995) pp. 475-483, Columbus, U.S.A., 1995 11. Duran, A., Takım Tezgahlarında Kesme Sürecinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü , Ankara, 1990. 12. Duran, A., Strain Gauge Esasına Dayalı Üç Boyutlu Toma Dinamometresini İmali ve Kuvvetlerin Ölçülmesi, Politeknik Dergisi Cilt 2 Sayı 1, G.Ü. Teknik Eğitim Fakültesi Matbaası, Ankara, 1999. 13. Vergnas, J., USINAGE, Dunod (Genie Mecanique), Paris, 1982. 14. Sümer, S., 1979, Teori ve Problemlerde Cisimlerin Mukavemeti Güven Kitapevi Yayınlar, Ankara, 1979. 15. Günay, D., Mühendisler İçin Sonlu Elemanlar Metodunun Temelleri, Sakarya Üniversitesi Matbaası, Adapazarı, 1993.