Frezeleme esnasındaki tezgâh dinamiğinin belirlenmesi ve modellenmesi

Tırlama tipi titreşimler talaşlı imalat sırasında üretim verimliliğini etkileyen önemli bir sorundur. Kendinden kaynaklı bu titreşimler işlenen yüzeyin kalitesini etkilemekte, takım aşınmasında artışa ve hatta tezgâhta önemli zararlara sebep olmaktadır. Tırlamanın olmadığı kesme koşulları ise kararlılık diyagramları kullanılarak belirlenebilir ve üretim verimliliğinde önemli artışlar sağlanabilir. Kararlık diyagramlarının elde edilebilmesi için tezgâhın kesici takım ucundaki frekans tepki fonksiyonunun (FTF) belirlenmesi gerekmektedir. Takım uç nokta FTF’si genellikle tezgâhın çalışmadığı duran konumunda ölçülerek elde edilmektedir. Ancak yüksek hızda gerçekleşen kesme işlemlerinde jiroskopik momentten, merkezkaç kuvvetlerinden, ısıl genleşmeden dolayı tezgâh dinamiğinde değişimler olmaktadır. Dolayısı ile tezgâhın çalışmadığı durum için elde edilen takım uç nokta FTF’si hatalı tırlama kararlılığı tahminlerine neden olabilmektedir. Bu çalışmada, kesme koşullarının iş mili dinamiği ve işlem kararlılığına etkileri farklı tutucu-takım kombinasyonları için incelenmiştir. Ayrıca kesme koşulları altında rulman dinamiğinde meydana gelen değişimler belirlenmiştir. Elde edilen hıza bağlı rulman özellikleri geliştirilen analitik modelde kullanılarak farklı tutucu-takım kombinasyonları için takım uç nokta FTF’leri ve kararlılık diyagramları hesaplanmıştır. Elde edilen kararlılık diyagramlarının doğruluğu tırlama testleri ile yapılmış ve deney yapmaya gerek olmadan yüksek hızlarda kesme işlemleri için kararlılık diyagramlarını başarıyla tahmin edilebileceği gösterilmiştir.