Bilgisayar destekli yüksek katlı kumaş kesici sistemin analizi ve kesim unsurlarının iyileştirilmesi
Analysis of computer aided multilayer fabric cutting system and improvement of cutting elements
Yazar: SEZGİN BALCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜRCAN ATAKÖK
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: CNC frezeleme = CNC milling ; Hazır giyim = Ready made clothing ; Krank-biyel mekanizması = Crank-biel mechanism ; Tekstil = Textile

Özet:
Konfeksiyon, hazır giyim eşyası diken sanayi kolu olarak tanımlanır. Konfeksiyonda makinelerin üretime katılmasıyla bireylere olan bağımlılık ve uygulamadaki işlem süreleri azalmıştır. Dolayısıyla tekstil ve konfeksiyon alanındaki makinelerin geliştirilmesi üzerine yapılan mühendislik çalışmaları hala devam etmektedir. Bu makinelerden olan bilgisayar destekli kesiciler başta hazır giyim olmak üzere otomotiv, sağlık, savunma sanayii gibi sektörlerde de kullanılmaktadır.
Bu çalışmanın ana amacı, bilgisayar destekli kesicinin kesim kalitesini arttıran unsurlar arasında başta gelen bıçak devrini arttırmak, olumsuz titreşimleri azaltmaktır. Bunun için kesicinin ana hareket sistemi, sahada kullanıma uygun şekilde yeniden tasarlanmış, kritik bölgenin tepki kuvvetleri analiz edilmiş ve titreşimin azaltılması için dengeleme çalışması gerçekleştirilmiştir.
Başta konfeksiyonda kullanılan kesim makineleri olmak üzere, bu makinelerde kullanılan krank-biyel mekanizmaları, mekanizmaların farklı uygulamalardaki kullanımı araştırılmıştır ve kesim yöntemlerinin sınıflandırılması yapılmış, kesim sırasındaki performansı etkileyen kesim unsurları vurgulanmış, bilgisayar destekli bıçaklı kesici bir sistem olan Cutter'ı oluşturan bölümler, ayrıntılı bir şekilde analiz edilmiştir. Üç boyutlu tasarımlar için SolidWorks, sonlu elemanlar yöntemli analizler için Ansys programı kullanılmıştır. Tasarımı yapılan mekanizmanın kinematik analizleri gerçekleştirilerek; konum, hız ve ivme gibi kinematik parametreler elde edilmiştir. Ardından kesici için karşı kütle ekleme yöntemi ile dengeleme yapılmış, sarsma kuvvetleri analiz edilmiştir. Sistem için doğal frekans analizi yapılarak çalışılması güvenli olan devirler görülmüştür.
Gerçek çalışma şartlarına uygun tasarlanan bir deney düzeneği kurulmuştur. Düzenek üzerinde yapılan titreşim ölçümü sonuçları ile analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak dengeleme yönteminin, mekanizmadaki olumsuz titreşimleri azalttığı deneysel olarak gösterilmiştir.

Abstract:
Garment is defined as the industry that sews ready-made clothing. With the participation of machines in production, the dependency on individuals and the processing times in practice have decreased. Therefore, engineering studies on the development of machines in the field of textile and apparel still continue. Computer-aided cutters, which are among these machines, are also used in sectors such as garment, automotive, health and defense industries.
The main purpose of this study is to increase the blade speed and reduce negative vibrations, which are among the factors that increase the cutting quality of the computer aided cutter. For this, the main motion system of the cutter was redesigned for use in the field, the reaction forces of the critical region were analyzed and balancing work was carried out to reduce vibration.
In this study, primarily the cutting machines used in apparel, the crank-connecting rod mechanisms used in these machines, the use of the mechanisms in different applications were investigated and the cutting methods were classified. The cutting elements that affect the performance during cutting are emphasized, and the parts that make up the cutter, a computer-aided cutting system with blades, are analyzed in detail. SolidWorks was used for three-dimensional designs and Ansys was used for finite element analysis. By performing kinematic analyzes of the designed mechanism; kinematic parameters such as position, velocity and acceleration were obtained. Then, balancing was done for the cutter with the counter-mass addition method, and the shaking forces were analyzed. The cycles that are safe to work with have been seen by performing natural frequency analysis for the system.
An experimental setup designed in accordance with real working conditions was established. The results of the vibration measurement on the apparatus and the analysis results were compared. As a result, it has been shown experimentally that the balancing method reduces the negative vibrations in the mechanism.