Tornalama işleminde kesici takım tutucuları için dinamik titreşim sönümleyici tasarımı
Design of a dynamic vibration absorber for cutting tool holder in turning process
Yazar: SELİM AYKUT
Danışman: PROF. DR. METE KALYONCU
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Doğal titreşim = Natural vibration ; Fourier dönüşümü = Fourier transformation ; Mekanik titreşim = Mechanical vibration ; Tornalama = Turning ; Tırlama = Chatter ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness ; Zorlanmış titreşim = Forced vibration

Özet:
Bu çalışmada, tornalama işleminde kullanılan delik içi kesici takım tutucuları için dinamik titreşim sönümleyici tasarımı yapılmıştır. Deneysel doğrulama uygulaması olarak bir delik içi tornalama işleminde kesici takım içerisine yerleştirilen dinamik titreşim sönümleyici ile tornalama işlemi yapılmıştır. Boyunun çapına oranı 6 olan bu kesici takım tutucunun hem dinamik titreşim sönümleyici ilavesiz hem de dinamik titreşim sönümleyici ilaveli formu ile tornalama işlemi yapılarak sonuçlar karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir. Deneyde dinamik titreşim sönümleyici ilave edilmemiş proseste alınan ses kaydı üzerinden FFT analizi yapılarak takıma gelen zorlama frekansı belirlenmiş olup bu frekansa uygun dinamik titreşim sönümleyici tasarlanmıştır. Aynı zamanda karşılaştırma için ilk işlenen numune şahit numune olarak ayrılmış olup üzerinde çeşitli incelemeler yapılmıştır. Tasarlanan dinamik titreşim sönümleyici, kesici takım tutucuya adapte edildikten sonra bu kesici takım tutucu ile tornalama operasyonu gerçekleştirilmiş ve sonuçlar kaydedilmiştir.  Yine dinamik titreşim sönümleyici ilaveli kesici takım tutucu ile işlenen numune şahit numune olarak ayrılmış olup üzerinde çeşitli incelemeler yapılmıştır. Deney sonucunda bu iki numune karşılaştırmalı olarak incelenip sonuçlar kayıt altına alınmıştır. Deneysel olarak elde edilen numuneler, görsel muayene, ses sinyalleri grafikleri, gürültü seviyeleri, frekans uzayları ve yüzey pürüzlülükleri açısından karşılaştırılmış ve sonuçlar grafikler ve şekiller ile sunulmuştur. Deneysel sonuçlar incelendiğinde, geliştiren dinamik sönümleyicinin 600 dev/dak ve 800 dev/dak açıl hızlardaki titreşim seviyelerinde belirgin bir etki göstermediği, ancak 1000 dev/dak ve 1200 dav/dak 'açıl hızlardaki   titreşimi büyük oranda sönümlediği görülmüştür. Her iki operasyonda gürültü ölçümlerinde yaklaşık 8~10 dBA düşüş, yüzey pürüzlülüklerinde yaklaşık %94'e kadar iyileşme görülmüştür.

Abstract:
In this study, the design of a dynamic vibration absorber for cutting tool holder in turning process has been done. To verify the theorical calculations, an experimental study has been practised. The experiment was done with a cutting tool holder which have a dynamic vibration absorber adopted to inside of holder. The results of 6D (lentgh/diameter ratio) length holder with and without dynamic vibration absorber were compared. Firstly, the holder without dynamic vibration absorber was experienced and during the experiment sound of process was recorded. At the end of the first experiment, the part which was machined has been storaged as arbitration specimen. After the first experiment, FFT anlysis is applied to the recorded sound and the frequency domain is calculated with an application. According to the frequency domain, the design of dynamic vibration absorber has been done. The new tool, which has a dynamic vibration absorber inside, performed with a second experiment and results were writen into the report. Also the second the part which was machined in second experiment has been storaged as abritration specimen. At the end of these two experiments, specimens are compared by visual inspection, the graphics of sound levels, machining noise, frequency domains and surface roughnesses. With results of practical experiment, even though there were no big changes on 600 rev/min and 800 rev/min processes, for 1000 rev/min and 1200 rev/min it has been seen that the chatter vibration is greatly reduced. With these two processes, reduction about 8~10 dBA on noise and up to 94% improvement has been seen on surface roughness.