Frezeleme operasyonlarında bilgisayar destekli süreç planlama (BDSP) ile kesme parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of cutting parameters with computer aided process planning (CAPP) in milling operations
Yazar: KADİRHAN AKDENİZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL ÇAKIR ŞENCAN
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Talaşlı imalatta Bilgisayar Destekli Süreç Planlama (BDSP) kavramı, üretim öncesi
uygulanacak metotların, kullanılacak makine ve teçhizatlar ile o teçhizatlara ait parametrelerin
en doğru şekilde belirlenebilmesi amacıyla bilgisayar teknolojisinden faydalanılması şeklinde
tarif edilebilir. Yapılan bu çalışmada, CNC tezgahlarındaki çevrim sürelerini azaltmak ve
kullanılan kesici takım ömürlerini artırarak toplam üretim maliyetlerini düşürmek amacıyla,
kesme şartlarıyla ilgili araştırmalar yapılmıştır. Yapılan araştırmalar için öncelikle teorik ve
geleneksel olarak iki kulvar oluşturulmuş ve bu kulvarlarda kullanılan kesme şartları ile ilgili
veriler toplanmıştır. Teorik veriler, alanında en ileri gelen üç kesici takım firması (A, B ve C)
tarafından ilgili şartlar için hazırlanmış kataloglardan elde edilmiştir. Geleneksel veriler ise
talaşlı imalat alanında faaliyet yürüten üç farklı firmanın (D, E, ve F) aynı şartlar için kullandığı
değerleri kapsamaktadır. Bu iki kulvardaki veriler karşılaştırılmış ve birbirlerinden oldukça
farklı oldukları saptanmıştır. Toplanan tüm veriler kullanılarak, optimum değerlerin elde
edilebilmesi amacıyla yardımcı bir algoritma oluşturulmuş ve optimum değerler (G)
hesaplanmıştır. Hesaplanan değerler ile deneyler yapılmıştır. Deneylerde kullanılan kesici takımlar karbür
kaplamalı olup, kullanılan iş parçası AISI 1040 tipi çelik alaşımlı malzemedir. Bu algoritma ve
veriler kullanılarak iTOOL adında yeni, yerli ve milli bir bilgisayar programı geliştirilmiştir.
Geliştirilen bu yeni programın CAM paket programlarına eklenti olarak kullanılabilmesi
amaçlanmıştır. Oluşturulan program sayesinde konuyla ilgili tecrübe ve bilgi birikiminin
anlaşılır görseller ile yeni kullanıcıya sunulmasıyla, temel anlamda talaşlı imalat öngörüsü
verebilen bir yazılım oluşturulmuştur. Yapılan çalışmanın ardındaki bilgi kütüphanesinin ve
algoritmasının geliştirilebilir olması; gelecekte yeni takım geometrilerinin eklenmesi, yeni
kesim teknolojilerinin oluşturulması durumunda güncelliğini koruyabilmesini sağlamaktadır.
Yapılan programın, data kütüphanesi geliştirilmeye açık olup takma uçlu takımlardan,
tornalama operasyonlarına ve katerlerine kadar birçok yeni takım ve geometri ile çalışmaya
olanak sağlamaktadır.

Abstract:
The concept of Computer Aided Process Planning (BDSP) in machining can be described as
the use of computer technology in order to determine the methods to be applied before
production, the machines and equipment to be used, and the parameters of those equipment in
the most accurate way. In this study, research was conducted on cutting conditions in order to
reduce cycle times in CNC machines and reduce total production costs by increasing the life of
the cutting tools used. For the research, two lanes, theoretical and traditional, were created and
data on the cutting conditions used in these lanes were collected. Theoretical data were obtained
from the catalogs prepared for the relevant conditions by the three leading cutting tool
companies in the field (A, B and C). Traditional data, on the other hand, covers the values used
by three different companies (D, E, and F) operating in the field of machining for the same
conditions. The data in these two lanes were compared and they were found to be quite different
from each other. Using all the collected data, an auxiliary algorithm was created and optimum
values (G) were calculated in order to obtain optimum values. The cutting tools used in the experiments are carbide coated and the workpiece used is AISI
1040 type steel alloy material. Using this algorithm and data, a new, local and national computer
program called iTOOL has been developed. This newly developed program is intended to be
used as an add-on to CAM package programs. Thanks to the created program, a software that
can provide basic machining predictions has been created by presenting the experience and
knowledge on the subject to the new user with understandable visuals. The information library
and algorithm behind the work can be improved; It ensures that it remains up-to-date in case
new tool geometries are added and new cutting technologies are created in the future. The data
library of the program is open to development and allows working with many new tools and
geometries, from indexable tools to turning operations and holders.