Kesici takım gerilmelerinin sonlu elemanlar metodu kullanılarak incelenmesi

Özet

Bu çalışmada, Al 2007 alüminyum alaşımı malzemenin ortogonal (dik) kesme işleminde kullanılan 0.1, 0.2 ve 0.4 mm paso derinliğinin kesici takım gerilmeleri (normal, kayma ve von Mises) üzerindeki etkileri sonlu elemanlar metoduna dayalı ANSYS paket programı kullanılarak analiz edilmiş ve derinliğe bağlı olarak kesme kenarındaki gerilmelerin değişimi incelenmiştir. Esas kesme kuvveti ve pasif kuvvetin kesici takım üzerindeki etkisi, takım-talaş temas uzunluğu dikkate alınarak oluşturulan sonlu eleman modellerinde talaş yüzeyinde ve yardımcı yüzeyde normal ve teğetsel kuvvet bileşeni biçiminde uygulanmıştır. Analiz sonuçları, j-ekseni doğrultusundaki normal ve xy-düzlemindeki kayma gerilmelerinin kesici takımın ucundan takım-talaş temas uzunluğunun sonuna doğru azalmakta olduğunu ve dağılımlarının Lee ve Zorev'in normal gerilme dağılıma paralel bir biçimde gerçekleştiğini göstermektedir.

Abstract

In this study, finite element analysis (FEA) using ANSYS software have been carried out to investigate effects of three different depth of cut (0.1, 0.2 and 0.4 mm) on the cutting tool stresses, normal, shear and von Mises stress, in orthogonal cutting of Al 2007 aluminium alloy. By taking into account chip-tool contact length; the primary cutting force and passive force on the cutting tool were applied as normal and tangential surface load on the rake and flank face in FEA. The obtained FEA results showed that the normal stress in y-direction and shear stress in xy-plane decrease from tool tip to chip-tool contact length and their distributions are similar to Lee and Zorev's normal and shear stress distributions.