Akademik Veri Yönetim Sistemi
ÖZŞAHİN O. (Yürütücü), ÇALIŞKAN H.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2024 - 2026
Eş zamanlı torna tezgâhları aynı anda iki farklı kesici takımın işlem yapması sayesinde klasik tornaya göre üretim sürelerinde önemli bir azalma sağlamakta dolaysı ile üretim verimliliğinde doğrudan bir artış elde edilebilmektedir. Her ne kadar eş zamanlı tornalama üretim verimliliğinde önemli bir iyileşme sağlasa da işlem parametrelerinin doğru ve uygun seçilmemesi sağlayacakları etkinin sınırlı kalmasına neden olmaktadır. Özellikle esnek iş parçalarının işlenmesinde ortaya çıkan tırlama kabul edilemeyecek seviyede bir yüzeye sebep olmakta ve üretim verimliliğini olumsuz olarak etkilemektedir. Dolayısı ile işlem sırasında tırlama olmadan işlem yapılabilmesini sağlayan süreç parametrelerinin belirlenmesi ve tırlamanın baskılanması büyük bir önem arz etmektedir.
Önerisi yapılan projenin amacı, eş zamanlı tornalamada hem çevrimiçi hem de çevrimdışı çalışabilen akıllı bir CNC sisteminin geliştirilmesi ve yazılım haline getirilerek tezgâha entegre edilmesidir. Geliştirilecek akıllı CNC yazılımı gerçek zamanlı olarak işlem sırasında toplayacağı gürültü ve titreşim verisini kullanarak tırlamayı algılayacak ve tezgâh kontrolcüsü ile haberleşerek gerçek zamanlı olarak iş mili hızını değiştirip tırlamayı baskılayacaktır. Çevrimdışı durumda ise işlem öncesinde kararlılık diyagramlarını hesaplayarak programcı ya da operatöre tırlamanın olmayacağı en uygun kesme şartlarını bildirebilecektir. Önerilen proje Endüstri 4.0 hedefleri ile doğrudan uyumludur ve hem çevrimiçi hem de çevrim dışı çalışarak üretim verimliliğinde önemli bir artışın elde edilmesi hedeflenmektedir.
Literatürde eş zamanlı tornalama için esnek iş parçası dinamiğinin kesme işlemi süresince ve kesici takım konumuna göre değişimini içeren bir kararlılık modelinin geliştirildiği çalışma bulunmamaktadır. Ayrıca eş zamanlı tornalamada iş mili hız değişiminin tırlama ve kararlılık üzerindeki etkisini inceleyen bir çalışma da bulunmamaktadır. Dolaysı ile modelleme kapsamında yapılacak çalışmalar literatürde de bir ilk olacaktır. Bununla birlikte, mevcut eş zamanlı torna tezgahlarında tırlamayı algılayan ve işleme gerçek zamanlı olarak müdahale ederek iş mili hızını değiştiren bir akıllı CNC sistemi bulunmamaktadır. Geliştirilecek akıllı CNC yazılımının yerli üretim bir tezgâha entegre edilecek olması ve doğrudan uygulamada etkinliğinin gösterilecek olması da projenin mevcut sistemlerden önemli bir üstünlüğü ve özgün yanıdır.
Proje çalışmaları kapsamında ilk olarak eş zamanlı tornalama süreç modeli iş parçası dinamiği, kesici uç geometrisi ve değişen iş mili hız etkisini içerecek şekilde modellenecektir. Modelleme çalışmaları kapsamında, iş parçası dinamiğinin deneylere ihtiyaç duymadan hesaplanmasını sağlayacak analitik bir yöntem geliştirilecektir. Böylelikle, çevrimdışı koşullarda tırlamanın olmayacağı en uygun işlem parametresini (iş mli hızı ve kesme derinliği) belirleyebilen ve işlem öncesinden uygun koşulları operatör ya da NC programcısına önerebilen bir sistem geliştirilmiş olacaktır. Projenin ikinci aşamasında ise, tezgâha entegre edilen kontrolcü ile tezgâh kontrolcüsü arasında haberleşme ve veri transferi yapılacak ve tırlamanın algılanması ile birlikte tezgâh kontrolcüsüne komut göndererek iş mili hızını otomatik olarak sinüs şeklinde değiştiren akıllı CNC yazılımı geliştirilecektir. Projenin son aşamasında ise, tezgâh entegre edilen sistemin deneysel doğrulaması gerçek parça işlenmesi üzerinde yapılacaktır.
Proje kapsamında yapılacak çalışmaların sonucunda Q1 ve Q2 kategorilerinde yayın yapılması planlanmaktadır. Ayrıca geliştirilecek akıllı CNC yazılımının yerli üretim bir tezgâha entegre edilecek ve doğrulamasının gerçek parça işlemesi sırasında yapılacak olması endüstriye ve ilgili teknoloji alanına özgün bir katkı sunmasını sağlayacaktır. Proje çıktısı hem talaşlı imalat ile üretim yapan firmalarda üretim verimliliğin artmasını sağlayacak hem de tezgâh üreticisi firmaların uluslararası arenada rekabet gücüne çok önemli bir katkı sunacaktır.