AZDIRMA FREZE ÇAKILARINDA KESME KUVVETİ BİLEŞENLERİNİN DENEYSEL VE İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ - Giriş

Azdırma freze çakısı kullanılarak yapılan dişli çark işleme metodu sanayide en çok tercih edilen metottur.
Bu yöntemde azdırma çakı ve iş parçası kendi ekseni etrafında dönerken birbirleri ile çalışan dişliler gibi
uyumlu hareket ederler. Azdırma freze çakıları özel azdırma freze tezgâhlarında kullanılan kesicilerdir.
Düz ve helis dişli çarkların, sonsuz vida çarklarının işlenmesi için sırtı torna edilmiş, vidaya benzer
biçimdeki freze çakılarıdır [1,2]. Azdırma ile dişli çark işleme; işlem kinematiği, talaş oluşumu ve aşınma mekanizmasının karmaşık olmasına karşın yüksek kalitede ve hassasiyette dişli çark üretmek için etkili bir metottur [3]. Azdırma işleminde de diğer kesme işlemlerinde olduğu gibi, endüstrinin ilgisi nedeniyle iş parçası, takım ve üretim bilgilerinin araştırılmasının yanı sıra, kesme kuvvetleri, takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü ve bunlara etkiyen parametrelerin değerlendirilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır [4,5]. Ancak, azdırma usulü dişli çark işlemede, kesme işlemi kinematiğinin ve talaş oluşumu mekanizmasının karmaşık oluşu, kesme kuvvetleri ve takım aşınması üzerine yapılan çalışmaların diğer talaşlı imalat operasyonlarına kıyasla sınırlı sayıda kalmasına neden olmuştur. Başlangıçta çalışmalar azdırma işleminin ve kesicilerin incelenmesi, analizi ile düz ve helis dişlilerin üretiminde azdırma yönteminin uygulanmasını içermektedir [6-9]. Bunlara ek olarak kesme kuvvetlerinin hesaplanmasına ilişkin teorik ve deneysel çalışmalara da rastlanmaktadır [10-12]. Geliştirilen hesaplama prosedürleriyle kesme kuvveti bileşenlerinin tespit edilmesiyle azdırma freze tezgahlarının statik ve dinamik performans limitlerinin gözlemlenmesi, en iyi kesme performansı ve iş parçasını bağlamak için gerekli olan sıkma kuvvetinin belirlenmesi de mümkün olabilmektedir [13-17].
Teorik hesaplamalara göre azdırma işleminde kesme hızlarındaki değişimin kesme kuvveti üzerine önemli
bir etkisinin olmadığı görülmüştür [18,19 ]. Ancak ilerlemenin etkisinin kesme hızına göre daha fazla
olduğu belirtilmiştir [10]. Azdırma freze tezgahının ve azdırma usulü dişli çark üretiminin karmaşık olması
nedeniyle kuvvet ölçümünde dikkati çeken en önemli husus, kullanılacak dinamometrelerin özel olarak
geliştirilmesi veya mevcut dinamometrelerin tezgah üzerine adaptasyonunun gerekmesidir [20].
Bu çalışmada, azdırma yöntemi ile düz dişli çark işlenmesi sırasında azdırma çakıda meydana gelen
kesme kuvveti bileşenlerinin kesme parametreleri ile olan ilişkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Ayrıca
sonuçların varyans (ANOVA) ve çoklu regresyon analizleri yapılmıştır. ANOVA sonuçlarına göre
kesme parametrelerinin kesme kuvveti bileşenleri üzerindeki katkı oranları belirlenmiştir.

İzmir Torna, Dişli Profili Çizimi, Autocad 2000

Programda modül değerinin seçimiyle mekanizma boyutları hesaplanıp, sunulmasının yanı sıra model
oluşturmak için gerekli diş profilini meydana getiren noktaların koordinatları da elde edilmektedir. Bu
koordinadar diğer çizim programlarında da kullanılabilir. Dişli profili aktif ve aktif olmayan iki kısımdan
oluşmaktadır (Şekil 4). Aktif olan kısım evolvent eğrisi, Şekil 4. Di; Profili diş dibi kısmı (trochoid) takım özelliklerine bağlı olarak elde edilen bir eğridir. Bu çalışmada elde edilen koordinatlar kremayer ve azdırma takımı ile elde edilen diş profiline aittir (Şekil 5). Takım başı kavis yarıçapı (R,.) 0,3.» olarak alınmıştır.
Nokta koordinatlarının elde edilmesinden sonra çalışma sayfasındaki bir link ile Borland Pascal
programında dosya yazdırmak için bir ekran açılmaktadır. Koordinatlar girildiğinde seçime bağlı olarak ANSYS programında tek diş ya da tüm diş modelini otomatik olarak elde edilmesini sağlayacak .txt uzantılı bir Batch dosyası oluşturulmaktadır. Bu dosya ANSYS programı açılarak okutulduğunda diş modeli otomatik elde edilmektedir. Bu da model hazırlamak için harcanacak süreyi en aza indirmektedir. Model oluşturma aşamalan Şekil 6'da görülmektedir. Programda boyutlandırmanın ardından yapılacak
analize yardımcı olmak amacıyla kuvvet hesabı, özellikle de temas çizgisinin eksene paralel olmadığı helisel diş için karmaşık olan tek dişe düşen kuvvet hesabı yapılmaktadır. Her iki programın tam olarak tüm fonksiyonlarıyla çalıştırılabilmesi için kullanılacak bilgisayarda Microsoft Excel®, Borland Pascal, Autocad 2000 ve ANSYS programlarının kurulu olması gerekmektedir.