Torna tezgahlarında kesme kuvvetlerinin ölçümü için dinamometre tasarımı ve imalatı

Abstract

Bu çalışmada cnc torna tezgâhına uyumlu bir dinamometre tasarımı ve imalatı yapılmış olup, tasarlanan dinamometre ile 5000 serisi alüminyumun devir sayısı, talaş derinliği ve ilerleme hızına bağlı olarak elde edilen kesme ve ilerleme kuvveti deneysel olarak incelenmiştir. Tasarlanan dinamometrenin deneyleri doğrulaması amacıyla aynı şartlar ve parametrelerde işlemler tekrarlanıp çıkan deney numunelerinin yüzey pürüzlülükleri de incelenmiştir. Deney sırasında standart boyda alüminyum numuneleri önce devir sayısı parametleri, ardından talaş derinlikleri, en son ise ilerleme hızı parametreleri değiştirilerek kesme ve ilerleme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülükleri değerleri incelenmiştir. Devir sayısı parametreleri incelenirken 0,5 mm talaş derinliği ve 0,1 mm ilerleme hızı sabit tutularak 1000 dev/dk - 1500 dev/dk – 2000 dev/dk parametrelerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Ardından 1000 dev/dk ve 0,1 mm/sn ilerleme hızı sabit tutularak 0,5 mm - 1 mm - 1,5 mm talaş derinlikleri parametrelerinde deneyler gerçekleşmiştir. Son deneylerde ise 1000 dev/dk ve 0,5 mm talaş derinliği sabit tutularak 0,1 mm/sn – 0,2 mm/sn ve 0,3 mm/sn ilerleme hızları parametreleri değiştirilip deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneyler yapıldığı sırada tüm veriler Dasylab 2016 analiz programı yardımıyla kayıt altına alınmıştır. Deney sonuçları incelendiğinde devir sayısının artması sonucunda kesme ve ilerleme kuvvetlerinin azaldığı fakat talaş derinliği ve ilerleme hızları arttıkça kesme ve ilerleme kuvvetinin arttığı gözlemlenmiştir. Yüzey pürüzlülük ölçüm sonuçlarından da alınan değerler bu sonuçları destekler niteliktedir.

In this study, it has been aimed to design and manufacture an appropriate dinamometer which is suitable for a turning lathe. Additionally, cutting forces and feed rate were reviewed for 5000 series aluminium. The surface roughness of parts which were used during testing has been reviewed by repeating the test under the same conditions and parameters so that designed dinamometer can confirm the results of application. During testing, the parts made of aluminium with standard length were used by changing firstly the parameters of revolution per minute, then cutting depth and finally feed rate. After tests were finished, cutting forces and feed forces were analyzed. The tests were carried out in three steps. In first step, the tests were carried out respectively with the parameters of 1000 rpm, 1500 rpm and 2000 rpm under constant values of 0,5 mm cutting depth and 0,1 mm feed rate. In second step, the tests were carried out respectively with the parameters of 0,5 mm, 1 mm and 1,5 mm cutting depths under constant values of 1000 rpm and and 0,1 mm/s feed rate. In last step, the tests were carried out respectively under the parameters of 0,1 mm/s, 0,2 mm/s and 0,3 mm/s feed rates under constant values of 1000 rpm and and 0,5 mm cutting depth. All data obtained during tests have been recorded by means of analyzing programm Dasylab 2016. It has been observed that increase in revolution per minute causes decrease in cutting force and feed rate according to the experimental results. On the other hand increase in cutting depth and feed rate causes increase in cutting force ans feed rate. Results obtained from measurement of surface roughness support above clarified results.