Tez detayları

Modelling and simulation of metal cutting by finite element method = Sonlu elemanlar metodu ile metal kesmenin modellenmesi ve benzetimi

Yazarlar:

Kiliçaslan, Cenk

Yayıncı:

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2008

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000144747

Anahtar sözcükler:

Makina Mühendisliği

Özet

Metal cutting is one of the most widely used manufacturing techniques in the industry and there are lots of studies to investigate this complex process in both academic and industrial world. Predictions of important process variables such as temperature, cutting forces and stress distributions play significant role on designing tool geometries and optimising cutting conditions. Researchers find these variables by using experimental techniques which makes the investigation very time consuming and expensive. At this point, finite element modelling and simulation becomes main tool. These important cutting variables can be predicted without doing any experiment with finite element method.This thesis covers a study on modelling and simulation of orthogonal metal cutting by finite element method.For this purpose, orthogonal cutting simulations of AISI 1045 steel are performed and model used in simulations is validated. At first step, effects of work piece flow stress and friction models on cutting variables such as cutting forces, chip geometry and temperature are investigated by comparing simulation results with experimental results available in the literature. Then, mechanical and thermal analyses are performed. Lastly, effects of rake angle and tool tip radius on strain, temperature and stress distributions are investigated.

Metal kesme endüstride en çok kullanılan imalat tekniklerinden biridir ve hem akademik hem de endüstri dünyasında bu karmaşık işlemi inceleyen birçok çalışma vardır. Sıcaklık, kesme kuvvetleri ve gerilme dağılımları gibi önemli işlem değişkenlerinin tahmini, takım geometrilerinin tasarımında ve kesme koşullarının eniyilenmesinde önemli bir rol oynar. Araştırmacılar bu değişkenleri, araştırmayı çok zaman alıcı ve pahalı hale getiren deneysel teknikler kullanarak bulurlar. Bu noktada sonlu elemanlar modellemesi ve benzetimi ana araç haline gelir. Bu önemli kesme değişkenleri herhangi bir deneye gerek kalmadan sonlu elemanlar metodu ile tahmin edilebilirler.Bu tez, dik metal kesmenin sonlu elemanlar metodu ile modellenmesi ve benzetimi çalışmasını içermektedir.Bu amaçla, AISI 1045 çeliğinin dik kesme benzetimleri gerçekleştirilmiş ve benzetimlerde kullanılan model doğrulanmıştır. İlk adımda, iş parçası akış gerilmesi ve sürtünme modellerinin, kesme kuvvetleri, talaş geometrisi ve sıcaklık gibi kesme değişkenlerine olan etkileri, benzetim sonuçlarının ve literatürde mevcut deneysel sonuçların karşılaştırılması ile incelenmiştir. Daha sonra, mekanik ve ısıl analizler gerçekleştirilmiştir. Son olarak, talaş açısı ve takım ucu radyusunun, birim şekil değiştirme, sıcaklık ve gerilme dağılımlarına olan etkileri incelenmiştir.

Tez detayları

Modelling and simulation of metal cutting by finite element method = Sonlu elemanlar metodu ile metal kesmenin modellenmesi ve benzetimi

Yazarlar: Kiliçaslan, Cenk

Yayıncı: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2008

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000144747