TR2021008933A2 - Talaşli i̇malat tezgahlari i̇çi̇n bi̇r talaş kontrol aparati - Google Patents

Abstract

Buluş, talaşlı imalat tezgâhı üzerine belirli frekans ve genlikte titreşim/osilasyon hareketi verilmesini sağlayarak talaşlı imalat sürecinin kontrol altına alınmasını sağlayan bir talaş kontrol aparatı ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME TALASLI IMALAT TEZGÂHLARI IÇIN BIR TALAS KONTROL APARATI TeknîkAIan Bulus, talasli imalat tezgâhi üzerine belirli frekans ve genlikte titresim/osilasyon hareketi verilmesini saglayarak talasli imalat sürecinin kontrol altina alinmasini saglayan bir talas kontrol aparati ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu Imalat süreçlerinde talasli imalat uygulamalari hizla artmasina ragmen talas kontrolü problemi halen devam etmekte olup, kapsamli bir sekilde analizinin yapilmasi zor bir süreçtir. Tornalama operasyonu süresince olusan sürekli talaslar, is parçasinin bozulmasina neden olacagi gibi operatörün güvenligini de tehlikeye atmaktadir.

Isleme sürecinin güvenli olarak sürdürülebilmesi için talas biçiminin kontrolü çok önemli bir süreç halini alir. Özellikle, CNC tezgâhlar için etkin bir talas kontrolü gereklidir. Çünkü talas kontrolündeki herhangi bir hata, sik sik tezgâhin durdurulmasini gerektireceginden operasyonun kötüye gitmesi ve verimliligin azalmasina sebep olmaktadir. Talas kontrolü, yüzey pürüzlülügü, kesme kuvvetleri, kesici takim asinmasi ve ürün kalitesi ile yakindan iliskilidir. Özellikle Nikel, Titanyum ve Alüminyum gibi havacilik sektöründe yaygin olarak kullanilan parçalarin talasli imalatinda uzun ve sürekli talas olusumu problemi mevcuttur. Bu probleme kesme bölgesinin etkin sogutulamamasi, islenen malzemelerin özellikleri yol açmakta ve bu durum talas kontrolünün yeterince saglanamamasina yol açmaktadir.

Mevcut uygulamalarda talas kontrolünün saglanabilmesi için yüksek basinçli sogutma ve özel kirici formu olan insert kullanilmaktadir. Özel forma sahip insert belli araliklarla talasi kirmaktadir. Ancak kirilan talas boyutlari istenilen seviyede küçük olmadigindan tam bir talas kontrolü saglanamamaktadir.

Yapilan patent arastirmasinda bulus konusu aparati ve bu aparatin çalisma prensibini açiklayan bir patent basvurusu bulunmamistir. Ancak talas kontrolüne yönelik bazi patent basvurularina asagida atiflar yapilmistir.

EP3046705B1 yayin numarali Avrupa Patent Basvurusu, bir bitirme derinligi dönen ek parçasina sahip bir talas kontrol düzenlemesi içermektedir. Talas kontrol düzenlemesi orta derinlik makine ile isleme islemleri için bir orta çikinti ve bitirme derinligi makine ile isleme islemleri için bir bitirme çikintisi içermektedir. Bitirme çikintisi, orta çikinti ve ek parçanin bir kösesi arasina yerlestirilmektedir. Bitirme çikintisi ayrica bir ön bitirme saptirici yüzeyi ve ön bitirme saptirici yüzeyinden orta çikintiya dogru birinci ve ikinci tahliye yüzeyleri içermektedir.

EP284990681 yayin numarali Avrupa Patent Basvurusu, talas kontrol düzenlemesine sahip kesici uç ile ilgilidir. Bir kesici uç, tirmik yüzeyinde konumlandirilan talas kontrol düzenlemesi ile bir tirmikyüzeyinin ve bir destek yüzeyinin bir kesisiminde olusturulan bir kesici kenara sahiptir. Talas kontrol düzenlemesi, tirmik yüzeyine asagi yönde uzanan birden fazla girintiyi ve tirmik yüzeyinden yukari yönde uzanan birden fazla çikintiyi içermektedir. Birden fazla girinti, kesici kenarin öne dogru bölümünden arkaya dogru bir yönde artan bir derinlik modelini takip etmektedir. Birden fazla çikinti, kesici kenarin öne dogru bölümünden arkaya dogru bir yönde artan bir yükseklik modelini takip etmektedir.

Sonuç olarak yukaridaki problemlerin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi, ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir.

Bulusun Amaçlari Bulusun ana amaci, talasli imalat tezgâhi üzerine belirli frekans ve genlikte titresim/osilasyon hareketi verilmesini saglayarak talasli imalat sürecinin kontrol altina alinmasini saglayan bir talas kontrol aparati gelistirmektir.

Bulusun bir diger amaci, bulus konusu talas kontrol aparati sayesinde talasli imalat sirasinda meydana gelen uzun ve sürekli talas olusumunun önlenmesidir. Bu sayede talas uzamasi engellenmekte ve talas kesikli olarak küçük parçalar halinde kirilmaktadir.

Bulusun bir diger amaci, parçaya talas sarmasi ortadan kalkmasi nedeniyle parçada olusabilecek talas sarmalari nedeniyle yüzey bozukluklarinin ve ölçü bozukluklarinin ortadan kaldirilmasidir.

Bulusun bir diger amaci, talas sarmasi nedeniyle takim/insert kirilmalarinin önüne geçilerek takim/insert ömrünün arttirilmasidir.

Bulusun bir diger amaci, tezgâh verimliliginin arttirilmasi sayesinde proses süresinde iyilesmeler saglanmasidir. Üretim, isgücü ve zaman kayiplarinin engellenmesidir.

Sekillerin Kisa Açiklamasi Sekil 1, bulus konusu talas kontrol aparatinin ve kumanda panosu ile birlikte genel perspektif görünümüdür.

Referanslarin Açiklanmasi 1. Adaptör Pla kasi 2. Takim Tutucu 3. Elektromiknatis Kesici takim/insert 7499'? Kumanda Panosu Bulusun Detayli Açiklamasi Bulus, talasli imalat tezgâhi üzerine belirli frekans ve genlikte titresim/osilasyon hareketi verilmesini saglayarak talasli imalat sürecinin kontrol altina alinmasini saglayan bir talas kontrol aparati ile ilgilidir.

Bulus konusu talas kontrol aparati; titresim/osilasyon hareketini üretecek olan bobin- nüve yapisindan olusan elektromiknatisin (3) takim tezgâhina baglanmasi amaciyla kullanilan bir adaptör plakasi (1) içermektedir. Adaptör plakasi (1), kamerton/rezonatör etkisi gösterecek sekilde tasarlanmasindan dolayi dogal frekansta uygulanan küçük kuvvetlere ragmen rezonansa girerek büyük miktarlarda titresim elde edilebilmektedir.

Takim tutucu (2), kesici takimin/insert (6) ve talas kontrol aparatinin tezgâha baglanmasini saglamaktadir. Kullanilacak tezgâha bagli olarak uygun takim tutucu (2) kullanilmaktadir.

Bulus konusu talas kontrol aparatinda bir elektromiknatis (3) kullanilmaktadir. Benzer sistemlerde titresim üretimi amaci ile piezo aktüatör kullanilmaktadir. Bu sistemlerde meydana gelen asinmalar arizaya sebep vermektedir. Elektromiknatis kullanilmasindaki amaç, asinma olusmasini engelleyerek arizalarin önlenmesidir.

Elektromiknatis (3), yüksek manyetik geçirgenlige sahip olup, bir ferromanyetik malzemeden yapilmis nüve (4) etrafina bobin sarilarak manyetik alan olusturulmasi saglanmaktadir. Elektromiknatis (3), nüveye (4) etki ederek manyetomotor kuvvet olusumu saglanmaktadir. Nüve (4), yapisinda kullanilan malzemenin yüksek manyetik geçirgenligi sayesinde elektromiknatis (3) tarafindan çekilerek manyetomotor kuvvet olusturmaktadir.

Talas kaldirmak için kullanilan kesici takimi/insert (6) tutmak amaciyla bir kater (5) kullanilmaktadir.

Kumanda panosu (7), elektromiknatisa (3) uygulanan gerilim ve frekansi kontrol ederek istenilen genlikte ve frekansta titresim olusturulmasini saglar. Bunun için içerisinde frekans jeneratörü ve IGBT'Ier (Insulated Gate, Bipolar, Transistor) ile kuvvetli akimi kontrol ederek istenilen elektromanyetik alanin olusumunu ve osilasyonunu saglar.

Bulus konusu talas kontrol aparati bir elektromiknatis (3) olarak çalisir. Nüve (4) araciligiyla kater (5) ve kesici takimi/insertü (6) tutan adaptör plakasinin (1) karsi bölümüne bir kuvvet uygulanir. Adaptör plakasinin (1) karsi bölümü moment kolu olarak kullanilir ve katere (5) daha büyük kuvvetlerin uygulanmasini saglar. Bu kuvvet araciligi ile kater (5), adaptör plakasinin (1) karsi bölümü ile birlikte ileri ve geri hareket ettirilir. Bu sayede talasa uygulanan darbeler ile talas kirilmaya zorlanir.

Elektromiknatisin (3) çalismasini saglayan elektrik akimi, kumanda panosu (7) tarafindan üretilir. Kullanilan monofaz güç regülatörü sayesinde istenilen gerilim seviyeleri elde edilir. Istenilen gerilim seviyesi bir potansiyometre ile ayarlanir.

Titresim/osilasyon hareketini saglamak için elektronik sinyal jeneratörü kullanilir. Bu kontrol sinyali IGBT araciligi ile regüle edilmis elektrik akimini kontrol ederek elektromiknatisin (3) istenilen frekansta kuvvet üretmesini saglar.

Adaptör plakasinin (1) dogal frekansi olan belirli bir hz'te titresim uygulandiginda adaptör plaka karsisi rezonansa girmekte ve kater (5) büyük bir titresime maruz kalmaktadir. Bu sayede düsük miktarda elektrik tüketimi mümkündür. saglanmaktadir. Adaptör plakasi (1), kamerton/rezonatör etkisi gösterecek sekilde tasarlanmasindan dolayi dogal frekansta uygulanan küçük kuvvetlere ragmen rezonansa girerek büyük miktarlarda titresim elde edilebilmektedir.

Bobin yapisi içeren elektromiknatis (3) ve C formundaki nüve (4) üzerine reçine kaplanarak dis ortam izolasyonu saglanmaktadir.

Kumanda panosunda (7), IGBT temelli güç kontrol devresi kullanilmaktadir.

Claims (5)

ISTEMLER

1. Talasli imalat tezgâhi üzerine belirli frekans ve genlikte titresim/osilasyon hareketi verilmesini saglayarak talasli imalat sürecinin kontrol altina alinmasini saglayan, kesici takimin/insertün (6) tezgâha baglanmasini saglayan takim tutucu (2), kesici takimi/insertü (6) tutmak amaciyla kullanilan kater (5) içeren bir talas kontrol aparati olup, özelligi; titresim/osilasyon hareketini üreten elektromiknatisin (3) takim tezgâhina baglanmasi için kullanilan bir adaptör plakasi (1), - yüksek manyetik geçirgenlige sahip ferromanyetik malzemeden imal edilmis nüveye (4) etki ederek manyetomotor kuvvet olusumu saglayan bir elektromiknatis (3), - elektromiknatisa (3) uygulanan gerilim ve frekansi kontrol ederek istenilen genlikte ve frekansta titresim olusturulmasini saglayan kumanda panosu (7), içermesidir.

Istem 1'e göre talas kontrol aparati olup, özelligi; kamerton/rezonatör etkisi gösterecek sekilde tasarlanmasindan dolayi dogal frekansta uygulanan küçük kuvvetlere ragmen rezonansa girerek büyük miktarlarda titresim elde edilebilmesini saglayan adaptör plakasi (1) içermesidir. .

Talasli imalat tezgâhi üzerine belirli frekans ve genlikte titresim/osilasyon hareketi verilmesini saglayarak talasli imalat sürecinin kontrol altina alinmasini saglayan, kesici takimin/insertün (6) tezgâha baglanmasini saglayan takim tutucu (2), kesici takimi/insertü (6) tutmak amaciyla kullanilan kater (5) içeren bir talas kontrol aparati tarafindan uygulanan talas kontrol yöntemi olup, özelligi; - talas kontrol aparatinin bir elektromiknatis (3) olarak çalismasi, Bir nüve (4) araciligiyla kater (5) ve kesici takimi/insertü (6) tutan bir adaptör plakasinin (1) karsi bölümüne bir kuvvet uygulanmasi, Adaptör plakasinin (1) karsi bölümünün moment kolu olarak kullanilmasi ve katere (5) daha büyük kuvvetlerin uygulanmasinin saglanmasi, Bu kuvvet araciligi ile katerin (5), adaptör plakasinin (1) karsi bölümü ile birlikte ileri ve geri hareket ettirilerek talasa uygulanan darbeler ile talasin kirilmaya zorlanmasi, adimlarini içermesidir.

4. Istem 3'e göre talas kontrol yöntemi olup, özelligi; Elektromiknatisin (3) çalismasini saglayan elektrik akiminin bir kumanda panosu (7) tarafindan üretilmesi ve kumanda panosu (7) vasitasiyla; o Kullanilan monofaz güç regülatörü sayesinde istenilen gerilim seviyelerinin elde edilmesi, o Istenilen gerilim seviyesinin bir potansiyometre ile ayarlanmasi, o Titresim/osilasyon hareketini saglamak için bir elektronik sinyal jeneratörü kullanilmasi, o Bahsedilen kontrol sinyalinin IGBT araciligi ile regüle edilmis elektrik akimini kontrol ederek elektromiknatisin (3) istenilen frekansta kuvvet üretmesini saglamasidir.

5. Istem 3'e göre talas kontrol yöntemi olup, özelligi; bobin yapisi içeren elektromiknatis (3) ve C formundaki nüve (4) üzerine reçine kaplanarak dis ortam izolasyonunun saglanmasidir.