CNC Dik İşleme Merkezi Tezgahında Farklı İşleme Stratejileri ve Etkilerinin Karşılaştırılması

Farklı İşleme Stratejileri ve Etkilerinin Karşılaştırılması


Özet Görüntüleme: 28 / PDF İndirme: 17

Yazarlar

  • Kürşat Tanrıver Istanbul Health and Technology University, Faculty of Engineering and Natural Sciences, Department of mechatronics Engineering, Istanbul, Türkiye
  • Ömer Faruk Öztürk Marmara University, Faculty of Technology, Department of Mechanical Engineering, Istanbul, Türkiye
  • Mustafa Ay Marmara University, Faculty of Technology, Department of Mechanical Engineering, Istanbul, Türkiye https://orcid.org/0000-0002-7672-1846

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.13855946

Anahtar Kelimeler:

Alüminyum alaşımları, Distorsiyon kontrolü, İnce cidarlı parçalar, , İşleme parametreleri, CMM

Özet

Günümüzde havacılık sektörüne olan ilgi ve gelişmeler artarak devam etmektedir. Bu artışla beraber insansız hava araçları, yolcu uçakları veya jet uçaklarının komponent üretimine olan talep o oranda artmaktadır. Ancak havacılık parçalarının karmaşık yapıda olmaları sebebiyle işlenme sırasındaki strateji oldukça önemlidir.  Havacılık parçalarının işlenmesinde karşılaşılan distorsiyon sorunu, özellikle ince cidarlı bileşenlerde istenmeyen boyutsal değişimlere neden olmakta ve bu parçaların üretiminde önemli ölçüde zorluk oluşturmaktadır.

Bu çalışma ile havacılık sektöründe çokça kullanılan Al 7075 T7351 alüminyum alaşımının farklı işleme teknikleri üzerindeki etkileri araştırılarak deney sonuçlarının okuyucuya ve literatüre katkı sunulması amaçlanmıştır.  Deneylerde 1,00 mm, 1,20 mm ve 1,50 mm kalınlıklarındaki üç farklı Al 7075 T7351 alüminyum alaşım malzeme örnekleri çeşitli işleme stratejileri kullanılarak işlenmiştir. Deney sonuçlarına göre takım stratejisinin kalınlığa etkisi en fazla % 7,78 ve en az % 0,67 oranında olduğu görülmüştür. Üç numunenin minimum ve maksimum değerlerinin ortalaması alındığında takım yolu stratejisinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki ortalama etki değeri % 55,46 ve paralelliğe etkisi ise % 37,50 ile % 112,50 oranında değişiklik gösterdiği görülmüştür.

 Ayrıca bu çalışmada sunulan yöntemler, malzeme seçimi, işleme parametrelerinin belirlenmesi ve üç boyutlu koordinat ölçümlerinin (CMM) standartlara uygunluğu gibi konularda, havacılık sektörünün yanında diğer endüstrilerde benzer sorunların çözümüne katkıda bulunacağı düşünülmektedir.

Referanslar

Aggogeri, F., Barbato, G., Barini, E. M., Genta, G., Levi, R. (2011). Measurement uncertainty assessment of Coordinate Measuring Machines by simulation and planned experimentation, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 4(1), 51-56. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2011.01.007

Anselmetti, B. (2006). Generation of Functional Tolerancing Based on Positioning Features. Comput. Des. 38, 902–919. DOI:10.1016/j.cad.2006.05.005

Anselmetti, B.; Louati, H. (2005). Generation of Manufacturing Tolerancing with ISO Standards. Int. J. Mach. Tools Manuf. 45, 1124–1131. DOI:10.1016/j.ijmachtools.2005.01.001

Arslan, H., Onmaz, F., Orhan, S. (2024). 7075 Alüminyum Malzemenin Çift Milli Freze ile İşlenmesi Sırasında En Uygun Kesici Parametrelerinin Belirlenmesi. International Journal of Engineering Research and Development, 16(1), 117-126. https://doi.org/10.29137/umagd.1372959

Ballıkaya, H. (2022). Sleipner Soğuk İş Takım Çeliğinin Yüzey Finish Modellemesinde Takım Yolu Stratejisinin ve Kesme Parametrelerinin MRR ve Ra Üzerine Etkisi”, DÜMF MD, 13 ( 1), 35–42. doi: 10.24012/dumf.1051243

Ballu, A. Falgarone, H. Chevassus, N. Mathieu, L. (2006). A New Design Method Based on Functions and Tolerance Specifications for Product Modelling. CIRP Ann. 2006, 55, 139–142. DOI:10.1016/S0007-8506(07)60384-9

Balsamo, A. (2023). Riunione della ISO/TC213 Dimensional and Geometrical Product Specification and Verification / - In: PROBING. 30, 18-28.

Bozdemir, M., Akdeniz, E., Yılmaz, M., Gezer, M. K. (2023). Investigation of the effect of cutting parameters and tool holder on surface roughness and machining precision in al 7075-T6 milling operation,” Gazi Journal of Engineering Sciences, vol. 9, no. 3, pp. 535-543, doi:10.30855/gmbd.0705085

Cao, Y., Zhang, H., Li, B., Wu, Z., Yang, J. (2013). Study on Functional Specification Scheme on Interface Based on Positioning Features. Proc. Inst. Mech. Eng. Part B J. Eng. Manuf. 2013, 227, 745–753.

Cauchick-Miguel, P., King, T. Davis, J. (1996). CMM verification: a survey. Measurement, 17 (1), 1-16. https://doi.org/10.1016/0263-2241(96)00001-2

Franco, P., Jodar, J. (2021). Theoretical analysis of straightness errors in coordinate measuring machines (CMM) with three linear axes. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 22, 63–72. https://doi.org/10.1007/s12541-019-00264-0

Gameros, A., Lowth, S., Axinte, D., Nagy-Sochacki, A., Craig, O., Siller, H. R. (2017). State-of-the-art in fixture systems for the manufacture and assembly of rigid components: A review. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 123, 1-21. DOI:10.1016/j.ijmachtools.2017.07.004

Göhler, S.M., Husung, S., Howard, T.J. (2016). The Translation between Functional Requirements and Design Parameters for Robust Design. Procedia CIRP 2016, 43, 106–111. DOI:10.1016/j.procir.2016.02.028

Göktaş M, Güldaş A, Dilipak H. (2017). Tool Path Generation for Pocket Machining Operations with Island. Gazi University Journal of Science. 30:79–88.

Hu, J., Peng, Y. (2011). Development of a Function Oriented Computer Aided Tolerancing (FOCAT) System. Proc. Inst. Mech. Eng. Part B J. Eng. Manuf., 225, 1189–1203. DOI:10.1177/2041297510393578

Iglesias, I., Sanchez, A., Silva, F. J.G. (2024) Robotic path compensation training method for optimizing face milling operations based on non-contact CMM techniques, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 85, 102623, https://doi.org/10.1016/j.rcim.2023.102623

Imran, M., Khan, A.R.A. (2019). Characterization of Al-7075 metal matrix composites: a review J. Mater. Res. Technol., 8 (3), 3347-3356. 10.1016/j.jmrt.2017.10.012

Işık, U. (2019). Üç Boyutlu Koordinat Ölçme Cihazı (CMM) ile Optik Tarama Cihazının Performanslarının Karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Karabük: Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.

ISO 10360-2. (2009). Parametrical product specifications (GPS)—Acceptance and reverification tests for coordinate measuring machines (CMM)—Part 2: CMMs used for measuring linear dimensions.

Jamaludin, Z., Sudianto, A., Mat Seman, N., Othman, A., Maharof, M., Yahaya, S., & Patwari, A. (2023). Performance Analysis of a Cad/Cam-MATLAB/Simulink Interpreter in Milling Machine Application. Journal of Advanced Manufacturing Technology (JAMT), 17(3). Retrieved from https://jamt.utem.edu.my/jamt/article/view/6591

Khalid, M. Y., Umer, R., Khan, K.A. (2023). Review of recent trends and developments in aluminium 7075 alloy and its metal matrix composites (MMCs) for aircraft applications, Results in Engineering, 20,101372, https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101372.

Kim, J. A., Lee, J. Y., Kang, C. S., Eom, S. H. (2023). Measurement of Six-Degree-of-Freedom Absolute Postures Using a Phase-Encoded Pattern Target and a Monocular Vision System. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. https://doi.org/10.1007/s12541-023-00814-7

Le, X., Pang, D., Wang, Y., Chen, C., Guan, X. (2024). Surface Reconstruction Using Geometric Features and Machining Process, in IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 73, 1-10, 5008910. doi: 10.1109/TIM.2024.3353870.

Lee, K. I., Jeon, H. K., Lee, J. C., Yang, S. H. (2022). Use of a virtual polyhedron for interim checking of the volumetric and geometric errors of machine tools. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 23(10), 1133–1141. https://doi.org/10.1007/s12541-022-00666-7

Lin, M. X., & Hsieh, T. H. (2023). Geometric error parameterization of a CMM via calibrated hole plate archived utilizing DCC formatting. Appl Sci, 13(10), 6344.

Maltauro, M., Meneghello, R., Concheri, G. (2024). Tolerance Specifications Management Integrated into the Product Development Cycle. Machines.12(2):147. https://doi.org/10.3390/machines12020147

Maltauro, M., Morse, E. (2023). Towards a Definition of “Geometric Verification Specifications” Within the ISO GPS System, Procedia CIRP, 119, 339-344. https://doi.org/10.1016/j.procir.2023.03.101

Motorcu, A. R., Bilge, T. (2018). Laminant Kompozitin Cep Frezelemesinde Yüzey Pürüzlülüğü ve Boyutsal Tamlığın Değerlendirilmesi”, DÜBİTED, 6(1), 79–100. doi: 10.29130/dubited.324440.

Pahk, H. J., Burdekin, M. (1991). Evaluation of the effective parametric errors in coordinate measuring machines using the locus of stylus on the horizontal plane. Proc IMechE Part B: Journal of Engineering Manufacture, 205(2), 123–138. https://doi.org/10.1243/PIME_PROC_1991_205_060_02

Pahk, H., Kim, J. (1995). Application of microcomputer for assessing the probe lobing error and parametric errors of CMMs using commercial ring gauges. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 10, 208–218. https://doi.org/10.1007/BF01179349

Pandian, V., Kannan, S. (2022). Effect of high entropy particle on aerospace-grade aluminium composite developed through combined mechanical supersonic vibration and squeeze infiltration technique. J. Manuf. Process., 74, 383-399, 10.1016/j.jmapro.2021.12.024

Poyraz, Ö., Yandı, N. (2021). Kompresör ve Türbin Palelerinin Fikstür Tasarımlarının Parametrik Analiz ve Sonlu Eleman Simülasyonları ile İncelenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (28), 97-105. https://doi.org/10.31590/ejosat.989033

Rouetbi, O., Pierre, L., Anselmetti, B., Denoix, H. (2017). ISO Tolerancing of Hyperstatic Mechanical Systems with Deformation Control; Springer: Berlin, Germany, 991–1000. DOI:10.1007/978-3-319-45781-9_99

Royer, M., Anselmetti, B. (2016). 3D Manufacturing Tolerancing with Analysis Line Method Taking into Account Joining Operations During Manufacturing Process. Procedia CIRP. 43. 88-93. 10.1016/j.procir.2016.02.023.

Sato, O. & Takatsuji, T., Balsamo, A. (2022). Practical experimental design of task-specific uncertainty evaluation for coordinate metrology. 10.1142/9789811242380_0023

Shaheen, A., Nielsen, N. E., Bissacco, G. (2023). A comparison of the performance of tool pre-setting optical systems: On- and off machine tool assessment.

Snigdha, M., Sandeep, S.C., Swathi, G., Suresh, R., & Hanuma, P. (2017). Design of Fixture for the Manufacturing of Compressor Rotor Blade in Aircraft Engine. International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), 8, 1034–1051. http://iaeme.com/Home/journal/IJMET

Sudatham, W., Matsumoto, H., Takahashi, S., Takamasu, K. (2015). Verification of the positioning accuracy of industrial coordinate measuring machine using optical-comb pulsed interferometer with a rough metal ball target. Precision Engineering, 41, 63–67. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2015.01.007

Trapet, E., Savio, E., De Chiffre, L. (2004). New advances in traceability of CMMs for almost the entire range of industrial dimensional metrology needs, CIRP Annals, 53(1), 433-438. https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)60733-1.

Umetsu, K., Furutnani, R., Osawa, S., Takatsuji, T., & Kurosawa, T. (2005). Parametric calibration of a coordinate measuring machine using a laser tracking system. Measurement Science & Technology, 16(12), 2466–2472. https://doi.org/10.1088/0957-0233/16/12/010

Uzun, M., Usca, Ü.A., Kuntoğlu, M., Gupta, M. K. (2022). Influence of tool path strategies on machining time, tool wear, and surface roughness during milling of AISI X210Cr12 steel. Int J Adv Manuf Technol 119, 2709–2720. https://doi.org/10.1007/s00170-021-08365-9

Vlaeyen, M., Haitjema, H., Dewulf, W. (2023). Virtual task-specific measurement uncertainty determination for laser scanning, Precision Engineering, 80, 208-228. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2022.12.008.

Weckenmann, A. (2011). Koordinatenmesstechnik, Hanser, Münih, 12-17.

Wojtyła, M., Rosner, P., Płowucha, W., Balsamo, A., Piccato, A., Forbes, A. B., Savio, E. (2023). Determination of uncertainty of coordinate measurements on the basis of the formula for EL, MPE, Measurement, 222,2023,113635.

Yang, S. H., Lee, K. I. (2022). A dual difference method for identification of the inherent spindle axis parallelism errors of machine tools. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 23(6), 701–710. https://doi.org/10.1007/s12541-022-00653-y

Zhou, J., Yue, C., Liu, X., Xia, W., Wei, X., Qu, Ji., Liang, S., Wang, L. (2023). Classification of Tool Wear State based on Dual Attention Mechanism Network. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 83. 1-14. 10.1016/j.rcim.2023.102575

Zhu, L. (2010). Estimation of Uncertainty in Spatial Straightness Measurement According to Next Generation of GPS Standard System, Third International Workshop on Advanced Computational Intelligence, 666-669.

Yayınlanmış

25.07.2024

Nasıl Atıf Yapılır

Tanrıver, K., Öztürk, Ömer F., & Ay, M. (2024). CNC Dik İşleme Merkezi Tezgahında Farklı İşleme Stratejileri ve Etkilerinin Karşılaştırılması : Farklı İşleme Stratejileri ve Etkilerinin Karşılaştırılması . Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences, 11(34), 35–52. https://doi.org/10.5281/zenodo.13855946

Sayı

Bölüm

Makaleler