Bağlama kalıplarında bağlama kuvvetlerinin hesaplanmasında kullanılan emniyet katsayılarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of safety coefficients used in the calculation of clamping forces on a fixture
Yazar: YAKUP TURGUT
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İHSAN KORKUT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Dinamometre = Dynamometer ; Kuvvet = Force

Özet:
Bağlama kalıplarının amacı, iş parçasını takım tezgahlarına uygun birdurumda konumlamak ve işleme süresince güvenli bir bağlama sağlamaktır.Güvenli bağlama için teorik hesaplarda bir emniyet katsayısı (K) kullanılır. Bukatsayının uygun alınmaması, emniyetsiz bağlamaya ve kalıp elemanlarınınhatalı seçilmesine sebep olmaktadır. İmalat işlemlerinde daha güvenli bağlamave uygun kalıp elemanları seçimi için K katsayısının gerçek değerikullanılmalıdır. Bu çalışmada, K emniyet katsayısının gerçek değerinibelirlemek amacı ile, üç boyutlu bir dinamometre tasarımı ve imalatıgerçekleştirilerek oluşturulan bağlama kalıbında bağlama kuvvetlerininbelirlenmesi hedeflenmiştir. Sistemde, üç adet gerinim ölçer yük hücresi, üçadet izole edilmiş gerinim ölçer girdi modülü, terminal kart, veri okuma kartıve paket program kullanılmıştır. Deney numuneleri, bağlama kalıbıtasarımında uygulanan 3-2-1 yerleştirme sistemi kullanılarak tüm serbestlikdereceleri sınırlanacak şekilde bağlanmış ve deneyler bu bağlama şartlarındayapılmıştır.vDeneyler, BSD dik işleme merkezinde kuru kesme şartlarında AISI 1040 çelikmalzeme kullanılarak, üç kesme derinliği, üç ilerleme ve beş kesme hızındagerçekleştirilmiştir. 0,08-0,1-0,15 mm/diş ilerleme değerlerinde; 0,5 mm kesmedeğerinde K en büyük 1,1245, 1 mm kesme derinliğinde K en büyük 1,2259 ve 2mm kesme derinliğinde ise K en büyük 1,3339 olarak bulunmuştur. Ayrıca eldeedilen deney sonuçlarının çoklu regresyon analizi yapılarak bir modelgeliştirilmiştir. Geliştirilen modelin belirlilik katsayısı R2 = 0,91 çıkmıştır.Anahtar Kelimeler : Bağlama kalıpları, bağlama kuvveti, bağlama emniyetkatsayısı, dinamometre, kuvvet ölçme

Abstract:
The aim of fixtures is to fix the workpiece to the machine tools and providesecure clamping at the suitable position during operation. A safety coefficient(K) is used in theoretical calculations for secure clamping. Incorrect selection ofK leads to unsafe clamping of the workpiece and inaccurate selection of fixtureparts. The exact value of K should be used in manufacturing processes for moresecure clamping and proper selection of fixture parts. In this study, design andmanufacture of a three dimensional dynamometer were performed to determineexact value of K experimentally. Three strain gages with 20 kN, three insulatedstrain gage input module, a terminal board, a data acquisition card fortransferring signals to the computer and a software to record and evaluate thedata were used in the system. Experiments were carried out by clamping ofsamples at one point in three planes with 45º and limiting all degree offreedoms.viiMachining tests were carried out on a vertical CNC machining centre at fivecutting speeds, three feed rates and three depths of cuts. Coolant was not usedduring the tests. The workpiece material was AISI 1040 steel. At 0,08-0,1 and0,15 mm/tooth feed rates and 0,5 mm depth of cut, the highest value of K wasfound to be 1,1245. When the depth of cut was increased to 1 and 2 mm, thehighest values of K were found to be 1,2259 and 1,3339, respectively. Inaddition, a model was developed through multiple regression analysis of theobtained results. Coefficient of determination of the developed model was foundto be R2=0,91.Key Words : Fixtures, clamping force, clamping safety coefficient,dynamometer, force measurement