Serbest şekilli yüzeylerin işlenmesinde kullanılan küresel uçlu parmak freze takımlarının performanslarının karşılaştırılması

Abstract

Serbest şekilli yüzeyler biyomedikal, otomobil, uçak sanayisinde ve kalıpların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Serbest şekilli yüzeylerde form hataları ve yüzey kalitesi işleme hatalarının en önemlilerindendir. Serbest şekilli yüzeylerin imalatında seçilen ve kontrol edilen parametreler, kullanılan kesici takım ve işleme yöntemleri minimum işleme hataları için oldukça önemlidir. Bu çalışmada, serbest şekilli yüzeylerin 3 eksenli CNC tezgâhı kullanılarak yapılan imalatında, yerli ve yabancı takım üretici firmaların ürettiği küresel parmak freze çakılarının finish işlemede form hataları üzerindeki etkileri (takım aşınması, form hataları ve yüzey kalitesi) incelenmiştir. Yapılan deneyler esnasında termal kamera ve dinamometre kullanılarak kuvvet analizleri yapılmış, TEM cihazından alınan parmak freze çakılarının resimleri ile parmak freze çakılarının kesici ağızlarındaki aşınmalar belirlenmiş ve 3B tarayıcıdan alınan verilerle serbest şekilli yüzeylerdeki form hataları incelenmiştir. Serbest şekilli yüzeyin oluşturulmasında B-Spline eğrisinden yararlanılmıştır. Bu B-Spline eğrisinin oluşturulmasında kullanılan temel B-Spline denklemleri MATLAB ortamında oluşturulan program ile hesaplanmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda serbest şekilli yüzeylerin imalatında kullanılan kaplamalı parmak freze çakılarının kesici ağızlarındaki aşınmaların diğer parmak freze çakılarına göre daha az olduğu ve kaplamalı parmak freze çakıları ile imal edilen serbest şekilli yüzeylerdeki form hatalarının diğer parmak freze çakıları ile imal edilen serbest şekilli yüzeylerdeki form hatalarına göre daha az olduğu tespit edilmiştir.

Free form surfaces are widely used in biomedical, automative, aircraft industries and die production. Form errors and surface quality in free form surfaces are most significant amongst processing errors. Choosen and controlled parameters, cutter tools and processing methodologies has vital importance for minimizing processing errors in production of free form surfaces.This study inventigates effects (tool erosion, form errors and surface quality) of ball end mill produced by both domestic and foreign producers on from errors during finish process while producing free form surfaces at 3-axis CNC. During production experiments, force analysis has been performed by using thermal cameras and dynamometers. Wears on cutters of end milling has been examined by using images of end mill cutters taken SEM device. From errors in free form surfaces have been examined with theaid of data taken from 3D scanner. B-spline curves have been used while designing free form surfaces. B-spline equations used in construction of these B-spline curves have been calculated with the help of a computer program implemented in MATLAB environment. As a result there were lesser wear an lined end milling cutters in contrast to other end millling cutters. At the same time it has been observed that form errors an free form surfaces produced by lined end milling cutters are less than form errors on free form surfaces produced by other end milling cutters.