HSS torna kalemleri ile kesme esnasında meydana gelen sehimin sonlu elemanlarla analizi

Finite element analysis of bending occuring while cutting with HSS lathe cutting tools

Özet

Tornada talaş kaldırma esnasında torna kaleminde meydana gelen sehim; takımın ömrünü, yüzeyin kalitesini ve ölçü tamlığını etkilemektedir. Bu araştırmada Kastigliano Teoremi ile hesaplanan sehim, sonlu elemanlar yöntemi ile bulunan sehim ile karşılaştırılmıştır. Araştırmada; Ç1060 malzeme, sabit kesme şartları altında 60 , 75 ve 90 lik kesici kenar ayar açısına sahip HSS torna kalemleri ile işlenmiştir. Kesme esnasında meydana gelen ve 1360 N ila 1325 N arasında değişen kesme kuvvetlerinin, torna kalemi üzerinde meydana getirdiği sehimin, 0,039958 mm ila 0,04373 mm arasında değiştiği ANSYS sonlu elemanlar paket programı ile belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre Kastigliano Teoremi ile hesaplanan 0,03542 mm ile 0,034505 mm arasında değişen sehimlerin, sonlu elemanlar yöntemi ile bulunan sehimler ile hemen hemen aynı olduğu, bir başka deyişle hesaplanan değerlerin analiz sonuçlarına % 0,4 yaklaştığı görülmüştür.

Abstract

The bending which occurs on a cutting tool during machining on a lathe affects tool life, surface roughness and dimension correctness. In this research, the bending which has been calculated by Kastigliano theorem has been compared with the bending obtained by finite element method. Under the constant cutting conditions, material Ç1060 has been machined with HSS lathe cutting tools having 60 , 75 and 90 of cutting edge angle. It was determined by using ANSYS finite elements program that the bending of the cutting tool generated by the forces, which varied between 1360 N and 1325 N and occurred during cutting, varied between 0,039958 mm and 0,04373 mm. According to the results, it has been observed that the bending that were calculated by Kastigliano theorem and that varied between 0,03542 mm and 0,034505 mm were almost the same with the bending determined by finite elements method. In other words, it was seen that the calculated values approach to the analysed results up to 0,4%.