Buradasınız

Anasayfa » Content

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

DETERMINATION OF FORM DEFECTS DEPENDING ON TOOL DEFLECTION IN BALL END MILLING OF CONVEX AND CONCAVE SURFACES

Journal Name:

  • Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

Publication Year:

  • 2014

Key Words:

Keywords (Original Language):

Author NameUniversity of AuthorFaculty of Author
Abstract (2. Language): 
Altering in surface forms cause to varying cutting forces in machining of inclined surfaces by ball end mills. The deflections appeared by cutting forces can result in form defects in workpiece. Finding deflection values and related form defects has a significant importance for keeping the production within the appropriate tolerances and in lessening production costs. The aim of this study is to evaluate form defects depending on tool deflection in milling of inclined convex and concave surfaces of EN X40CrMoV5-1/DIN 1.2344 using TiAlN-coated cutting tool. The experiments have been conducted with different cutting tools strategies and cutting parameters at related parameter levels. During machining real time cutting tool deflections are recorded by inductive sensors for the experiments. Then, the form defects of machined specimens caused by cutting tool deflections are determined by 3D optical scanning. The cutting tool deflection values and the values of 3D optical scanning form defects have been compared. The largest cutting tool deflections and form defects are detected at the ramping regions with the milling position angles of 45º to 60º for the convex and concave surface types. In addition, the regions that the largest tool deflections have been observed are the same regions with the largest form defects obtained by the optical scanning. As a result, at the determination of form defects caused by cutting tool deflection, the deflection values obtained by real time measurement are coincided with the measurement obtained from 3D optical scanning.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language): 
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.
FULL TEXT (PDF): 
PDF icon arastirmax-disbukey-icbukey-yuzeylerin-kuresel-parmak-frezelenmesinde-takim-sehimine-bagli-form-hatalarinin-belirlenmesi.pdf
  • 2
365
374
  • Turkish

REFERENCES

References: 

1. 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.
3. Shaw, M.C., “Metal cutting principles”, Oxford
University Press, 2nd Edition, Oxford, 2005.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. Huang, P.S., Zhang, C., Chiang, F.P., “Highspeed
3-D shape measurement based on digital
fringe projection”. Optical Engineering, 42, 163,
2003.
A. Gök ve ark. Dışbükey ve İçbükey Yüzeylerin Küresel Parmak Frezelenmesinde…
374 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 29, No 2, 2014
14. 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.
15. Chen, L.C., Huang, C.C., “Miniaturized 3D
surface profilometer using digital fringe
projection”, Measurement Science and
Technology, 16, 1061-1068, 2005.
16. 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.
17. 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.
18. 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.
19. Breuckmann precision in 3D, Products, 2012.
(Erişim;http://www.breuckmann.com/en/industryechnology/
products/optotop-he.html)
20. Defne Mühendislik, Tasarım, Ürün Geliştirme
ve İmalat ve Sanayi LTD. ŞTİ., 2012.
21. The Basics Of Photo Grammetry, Geodetic
Services, Inc, 2012. (www.geodetic.com)
22. CATIA V5R17, Dassault Systemes, 2012.
23. 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.
24. Bagcı, E., “Monitoring and analysis of MRRbased
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.
25. 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.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com