Mikro frezeleme işleminin takım eksen sapması göz önüne alınarak mekanistik modellemesi

Özet

İşlenmesi zor malzemelerden yapılan mikro parçaların hassas üretiminde mikro frezeleme yaygın olarakkullanılan bir yöntemdir. Malzeme işleme hızının yüksek olması ve işleme sonunda iyi yüzey kalitesiüretilmesi bu yöntemin en belirgin avantajlarıdır. Mikro frezeleme işleminin sonuçlarının tahminedilebilmesi için ilk adım hassas bir mekanistik kuvvet modelinin geliştirilmesidir. Mikro frezelemedeoluşan ortalama kesme kuvvetlerinin ilerlemeye göre değişimi makro ölçek frezelemede olduğu gibidoğrusal bir karakteristik göstermez. Bu çalışmada, kübik polinom karakteristiğine sahip ortalama kuvvetmodeline dayalı bir mekanistik model geliştirilmiştir. Ek olarak mikro takımın eksenel sapması geliştirilenmekanistik modele dahil edilmiştir. Geliştirilen model ile titanyum Ti6Al4V alaşımının işlemesi sırasındatahmin edilen kuvvetlerin yapılan ölçümler ile uyumlu olduğu görülmüştür. Farklı işleme şartlarında takımeksenel sapmasının değeri geliştirilen model vasıtası ile araştırılmıştır.

Abstract

Micro milling is widely used in precision manufacturing industry to produce micro components made from difficult-to-cut materials. High material removal rate and ability to create good surface quality are the major advantages. Modeling of micro milling process is essential to gain predictive ability in the process where the first step is an accurate model for machining forces where mechanistic force modeling is commonly used. In micro milling, average cutting force characteristics deviate from shifted linear force characteristics observed in macro scale machining. In this study, mechanistic force modeling based on cubic polynomial average force characteristic has been used. The influence of run-out of the spindle system has also been integrated into the mechanistic force modeling. The predicted forces are in agreements with experimental micro milling forces for machining of titanium alloy Ti6AL4V.