4. DENEYLER

Deneyler torna tezgahının bütün çalışma hızlarında yapılmıştır. Kesme numunesi olarak farklı çaplarda alüminyum ve pirinç kullanılmıştır. Kesici takım olarak ise DCMT-11T304-AL kodlu sert metal alüminyum işleme ucu seçilmiştir. Kesici uç, buna uygun kateri ile sisteme bağlanmış ve her iki ilerleme yönünde de talaş alacak şekilde ayar açısı (27,5°) seçilmiştir. İstenilen profiller bilgisayar hafızasında oluşturulmuştur. Oval tornalama deneylerinde toplam 5 mm (tek tarafta 2,5 mm) ovallik seçilmiştir. Profil tornalama için tipik 2 geometri seçilmiştir. Bunlardan birincisi silindirik ve konik yüzeylerden oluşmaktadır. Şekil 14'de görüldüğü gibi bu profil alüminyum malzeme üzerinde işlenmiştir. İkincisi ise silindirik ve eğrisel (sinüzoidal) yüzeylerden oluşmaktadır. Pirinç malzeme üzerine işlenen bu profil Şekil 15'de verilmiştir. Bu profil işlemelerinde tezgah iş mili hızı 1620 dev/dak olarak ayarlanmış ve ilerleme hızı 0,085 mm/dev seçilmiştir. Ayrıca silindirik ve konik yüzeylerden oluşan bir profile ovallik de eklenerek bir deney yapılmıştır. Bu deneyde elde edilen parça Şekil 16'da gösterilmiştir. Deney sırasında tezgah iş mili hızı 78 dev/dak olarak ayarlanmış ve ilerleme hızı 0,15 mm/dev seçilmiştir. Daha önceki yapılan çalışmaya [6,7] dayanarak genlik daralması olmaması için iş mili hızı düşük seçilmiştir. Kontrol işlemleri bilgisayar tarafından gerçekleştirildiğinden, sistemin sayısal kontrollu bir sistem olarak analizinin yapılması gerekmektedir. Sayısal kontrollu sistemlerde, diğer parametrelerin yanı sıra örnekleme hızı da sistemin kararlılığını belirlemektedir. Bu çalışmada teorik bir analiz yapılmamıştır. Ancak daha önceki çalışmalardan [6,7], örnekleme hızının kararsızlığa yol açacak değerlerden çok çok yüksek olduğu bilinmektedir.

5. SONUÇ

Bu çalışmada, istenilen karmaşık profili konvansiyonel bir torna tezgahında işleyebilmek için hidrolik tahrikli ve bilgisayar kontrollu bir düzenek geliştirilmiştir. Sistem, donanım ve yazılım şeklinde iki ana kısımdan oluşmaktadır. Donanım kısmında bilgisayar, veri toplama ve kontrol kartı, servo yükseltici, servo valf, piston-silindir, enkoder, konum okuyucu ve lineer cetveller bulunmaktadır. Yazılım ise, Windows altında çalışan, C++ dilinde hazırlanmış bir paket program şeklindedir.

Şekil 11. Profil parametreleri

Şekil 12. Profil analizi algoritması

Şekil 13. Kontrol işlemi algoritması

Şekil 14. Silindirik ve konik yüzeylere sahip numune

Deneyler TEZSAN MAS165 tipi üniversal tornada yapılmış, hidrolik silindir ve lineer rulmanlı kızaktan oluşan mekanizmaya tespit edilen kesici kalem, tornanın siperi sökülerek arabasına yerleştirilmiştir. Kesici takım olarak ise DCMT-11T304-AL kodlu set metal aluminyum işleme ucu seçilmiştir. Deneyler torna tezgahının bütün iş mili hızlarında (45-1620 d/dk) gerçekleştirilmiştir.

Çalışmada geliştirilen program, istenen karmaşık profili oluşturabilmekte ve bu profil için kayıtlı kalemlerden uygun olanları, aşamaları ve bağlama açılarını bulmaktadır. İstenen profil ham parçadan pasolar halinde son şekline getirilmektedir. Program parça işleme sırasında, her paso için gerekli referans değerlerini, hata ve düzeltme sinyallerini hesaplayıp bütün pasoların sonunda parça işlemesinin bittiğini bildiren bir kontrol döngüsüne sahiptir. Uygulama olarak, 3 tipik geometrili profil oluşturulmuş ve talaşlı işlem ile parçalar imal edilmiştir. Sonuç olarak; konvansiyonel bir torna tezgahı, geliştirilen düzenek ile karmaşık profilli parçaları imal edebilir hale dönüştürülmüştür.

Şekil 15. Silindirik ve eğrisel (sinüzoidal) yüzeylere sahip numune

Şekil 16. Silindirik, konik ve oval yüzeylere sahip numune

TEŞEKKÜR

Bu çalışma Gazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri tarafından desteklenmiştir. Teşekkürü bir borç biliriz.

KAYNAKLAR

1. Okayama, M. H. & Kurashiki, K. K., "Machine Tool for Processing Workpiece into Non-Circular Cross-Sectional Configuration", United States Patent, No.5, 085, 109, February 4, 1992.
2. Comton, R.E., "CNC Turning Machine", United States Patent, No.4, 653, 360, March 31, 1987.
3. Cudini, M. A., "Dual Spindle Vertical Axis CNC Piston Turning and Grooving Machine", European Patent Application, No.0 519 466 A1, December 23, 1992, Bulletin 92/52, Avrupa Patent Ofisi.
4. Rasmussen, J. D., "Dynamic Variable Depth of Cut Machining Using Piezoelectric Actuators", International Journal Machine Tools Manufact., Vol.34, No.3, 379-392, 1994.
5. Usta Y., Keleş Ö., Ercan Y., "Torna Tezgahlarında Oval Kesme Yapacak Hidrolik Düzenek Geliştirilmesi", Gazi Üniv. Müh.Mim.Fak. Dergisi, Cilt 18, No 3, 1-14, 2003.
6. Usta, Y., Sayısal Bir Hidrolik Pozisyon Kontrol Sistemi Geliştirilmesi ve Denenmesi, Y. Lisans Tezi, Gazi Üniv., Fen Bilimleri Enstitüsü, 1992.
7. Keleş, Ö., Puls Genişliği Modülasyonu ile Hidrolik Konum Kontrolunun Teorik ve Deneysel İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998.

Not: Bu makale aşağıdaki adresten pdf formatında indirilebilir;

Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Dergisi., Cilt:21, No:3, 553-565, 2006
www.mmf.gazi.edu.tr/journal/2006_3/sayfa553-565_.pdf