Talaşlı imalat, imalat sektörünün vazgeçilmez metal şekillendirme yöntemlerinin başında geliyor. İşlenen parçaların yüzey kalitesi ve takım ömrünün iyileştirilmesi için birçok yeni yöntem geliştirilmiş ve geliştirilmeye de devam ediliyor. Bu yöntemlerden biri de vibrasyon (ultrasonik) destekli işleme (VAM) yöntemidir. Bu yöntemin özel bir hali olan eliptik vibrasyon destekli işleme (EVAM) yöntemi, kesme kuvvetinin azaltılması, talaş kırılmasının iyileştirilmesi ve takım ömrünün arttırılması gibi avantajları nedeniyle giderek yaygınlaşmaktadır. Sunulan bu çalışmada, konvansiyonel, vibrasyon destekli ve eliptik vibrasyon destekli tornalama işlemleri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak iki boyutlu olarak analiz edilmiştir. Sonlu elemanlar analizleri AdvantEdge programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, 3 farklı kesici takım talaş yüzey açısı (-10°, 0°, +10°) kullanılmıştır. Vibrasyon genliği, vibrasyon destekli tornalama için X yönünde 10 μm, eliptik vibrasyon destekli tornalama için ise X yönünde 10 μm ve Y yönünde ise 5 μm olarak belirlenmiştir. Vibrasyon frekansı, tüm analizlerde hem X hem de Y yönü için 20000 Hz sabit tutulmuştur. Elde edilen analizler sonucunda en düşük kesme kuvvetlerinin eliptik vibrasyon destekli tornalama işleminde elde edildiği görülmüştür. Yine vibrasyonun takım-talaş temas bölgesindeki sıcaklık dağılımına olumlu etki yaptığı da belirlenmiştir. Ancak kesme esnasındaki maksimum sıcaklık eliptik vibrasyon destekli tornalamada oluşmuştur. Ayrıca pozitif talaş yüzey açısına sahip takımla yapılan kesme işleminde en düşük kesme kuvveti ve en iyi sıcaklık dağılımı elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Eliptik vibrasyon destekli işleme, Ti6Al4V, sonlu elemanlar analizi, tornalama
|
