Search

Bu çalışmada, 2B’lu çizimlerden otomatik olarak 3B’lu katı modellerin elde edilmesi için bir program geliştirilmiştir. Programlama dili olarak VisualLISP programlama dili kullanılmıştır. Kullanıcı tarafından AutoCAD ortamında oluşturulan 2B’lu çizimlerden 3B’lu katı modeller elde etmek için DXF (Data Interchange Format) veri dönüşüm formatı kullanılmıştır. Bil­gisayar programı 2B’lu prizmatik parçaların görünüşlerini DXF formatında kaydetmektedir. DXF formatında bulunan çizime ait geometrik bilgiler program tarafından yorumlanarak prizmatik katının birincil ve ikincil ilkelleri dönel ve lineer süpürme ope­rasyonları ile elde edilmektedir. Daha sonra ikincil ilkeller birincil ilkellerden Boolean operasyonları yardımıyla çıkarılmakta ve birincil ilkeller bir araya getirilerek prizmatik çözüm nesnesi elde edilmektedir., In this study, a program for automatically reconstruction of 3D solid models from 2D drawings has been developed. VisualLISP was used as a programming langauage. DXF format (Data Interchange Format) was used to reconstruct 3D models from 2D orthographic views generated by the user in AutoCAD. Computer program saves the orthographic views of 2D prismatic parts in DXF format. Having been evaluated the geometric information in DXF format by the program primary and secondary primitives of prismatic solids are obtained by rotational and linear sweeping operations. Then, secondary primitives are subtracted from primary primitives by Boolean operations. Prismatic final solid models are obtained by combining of primary primitives

II CNC FREZE TEZGAHLARI İÇİN PROGRAM HAZIRLAMA ve BİLGİSAYARDA SİMULASYONU ( Yüksek Lisans Tezi ) Mahmut Gülesin GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Şubat 1988 OZ Nümerik Kontrollü (NC) takım tezgahlarının endüstride kulla nılması ile üretimde daha fazla hassasiyet ve esneklik sağlana bilmiş daha kompleks parçaların hassas olarak işlenebilmesi mümkün olmuştur. Bilgisayar teknolojisinde yaygın gelişmeler, bu tezgahlara gerekli bazı ön hazırlıkların genel amaçlı bilgisayarlar kullanılarak yapılmasını gündeme getirmiştir. Bu bilhassa pahalı NC tezgahlar için gerekli eğitimin daha ekonomik ve eğitici bir şekilde verilebilmesini sağlayıcı bir yöntem ola rak görülmektedir. Bu çalışmada CNC freze tezgahlarının, bir genel amaçlı bilgisayarda BASIC Lisanı kullanılarak simulasyonu yapılmıştır. Ill PREPARATION OF PROGRAM FOR CNC MILLING MACHINES and ITS SIMULATION ON A PERSONEL COMPUTER ( M.Sc. Thesis ) Mahmut GÜLESIN GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY January 1988 ABSTRACT Use of NC machine tools in the industry has provided both flexibility in manufacturing and the accuracy in machining. Further more, as NC tools has eliminated skilled operator, labor cost has been reduced. Due to the developments in computer technology, certain preparations for NC machine tools can be made by using ordinary purpose computers. It is beleived that through the use of computers, NC machine tool operations can be taught to technical students very economically. In this study, simulation of CNC milling machines is performed on a personal computer of 256 k memory. The simulation program is written in Basic Language. When a CNC part program written for a machine tool is fed into the computer, movements of the cutter can be observed on the monitor and possible part programming mistakes can be determined. By this way, CNC machine tools can be used more efficiently. Furthermore, with respect to the thecnical education, instead of utilizing NC machine tools, students can be taught part programming using small personal computers more economically and efficiently. 90

İmalat maliyetlerinin azaltılmasında önemli bir etken olan kesme parametrelerinin doğru seçimi, arzu edilen yüzey pürüzlülüğüne ulaşmayı kolaylaştırmaktadır. İstenilen yüzey pürüzlülük değerleri ancak kesme parametrelerinin iyi bir kombinasyonu neticesinde elde edilebilmektedir. Yapılan bu deneysel çalışmada plastik hacim kalıpçılığında yaygın olarak kullanılan X38CrMo16 (DIN 1.2316) plastik kalıp çeliğinin küresel uçlu sementit karbür parmak freze ile işlenmesi sonucu oluşan yüzey pürüzlülüğü, kullanılan kesici takımlardaki aşınmalar ve talaş kaldırma işlemi sırasında meydana gelen kesme kuvvetleri incelenmiştir. Çalışmada 8 mm çapında kaplamasız ve iki farklı kaplama kalitesine (TiN, AlTiN) sahip üç adet küresel uçlu sementit karbür parmak frezeler kullanılmıştır. İşleme parametrelerinden ise kesme derinliği (ap: 0,4 mm) ve yanal kayma miktarı (ae: 0,4 mm) sabit tutulmuş, üç farklı kesme hızı (Vc: 100, 120, 140 m/dak) ve üç farklı ilerleme miktarı (fz: 0,05; 0,07; 0,09 mm/diş) kullanılmıştır. Deneyler kuru kesme şartlarında, 3 eksen CNC freze tezgahında gerçekleştirilmiş ve deney süresince kesici takımda meydana gelen kesme kuvvetleri ölçülmüştür. Talaş kaldırma işlemi bittikten sonra yüzey kuru hava ile temizlenmiş ve yüzey pürüzlülük değerleri ölçülmüştür. Takım ömrü kıstası olarak kesici takım üzerinde oluşan aşınma izlerinin0,2 mm'ye ulaşması kabul edilmiştir. Bu aşınmalar deneyler sırasında optik mikroskop ile belirli aralıklarda ölçülerek kontrol edilmiş, daha sonra bu aşınmalar taramalı elektron mikroskobunda (SEM) fotoğraflanmıştır. Sonuç olarak artan ilerleme miktarına paralel olarak yüzey pürüzlülüğünün kötüleştiği tespit edilmiştir. En iyi yüzey pürüzlülük değerleri TiN kaplamalı takımda ölçülmüştür. Takım aşınması ile ilgili yapılan deneylerde en iyi performans AlTiN kaplamalı takım da gözlenmiştir. Aşınmaların yanak aşınması şeklinde oluştuğu görülmüştür. Kesici takımlar kesme kuvveti bazında değerlendirildiğinde en iyi performansı gösteren takım TiN kaplamalı takım olmuştur The selection of correct cutting parameter, which is an important factor in decreasing manufacturing cost, makes easy to achieve desired surface roughness. The desired surface roughness values can only be obtained by a good combination of cutting parameters. In this experimental study; surface roughness, cutting forces and tool wear when machining the plastic mold steel X38CrMo16 (DIN 1.2316) which is widely used in the plastics molding with ball end mills have been investigated. In this study, 8 mm diameter uncoated carbide ball-end mill, TiN coated carbide ball-end mill and AlTiN coated carbide ball-end mill were used. Step over (ae: 0,4 mm) and cutting depth (ap: 0,4 mm) of the cutting parameters were kept constant and three different cutting speeds (Vc: 100, 120, 140 m/min) and three different feed rates (fz: 0,05; 0,07; 0,09 mm/tooth) were used. The experiments were performed on a 3-axis CNC milling machine and cutting forces acting on the cutting tool were measured during the experiments. After the machining process was finished, the surface was cleaned by dry air and surface roughness was measured. Cutting tools were worn up to 0,2 mm, the wear was controlled by measuring at regular intervals during experiments with an optical microscope. Then the wear was photographed by a scanning electron microscope (SEM). As a result, it was determined that the surface roughness increased in parallel with the increasing of feed rate. The best surface roughness was measured with the TiN coated tool. In the experiments related tool wear the best performance was observed with AlTiN coated tool. Tool wears were determined as flank wear. When cutting tools are evaluated on the basis of cutting forces, the TiN coated tool showed the best performance. 119

Bu çalışmada AISI P20 (DIN 1.2311) plastik kalıp çeliğinin küresel uçlu parmak freze ile işlenmesinde farklı işleme yönü ve kesme parametreleri sonucunda oluşan yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri incelenmiştir. Çalışmada 6 mm çapında kaplamasız karbür ve TiN kaplamalı karbür küresel uçlu parmak frezeler kullanılmıştır. Deneylerde kesme parametrelerinden üç farklı kesme hızı (70, 90, 110 m/dak), üç farklı ilerleme (0,02; 0,04; 0,06 mm/diş) ve tek kesme derinliği (0,2 mm) olmak üzere 36 adet deney yapılmıştır. Yapılan deneyler neticesinde kaplama malzemesinin, işleme yönünün ve kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Deney numuneleri üzerinde haddelemeden kaynaklanan yüzey bozulmalarını gidermek amacıyla numuneler üzerinden bir miktar talaş kaldırılıp deneye hazır hale getirilmiştir. Deneyler CNC dik işleme merkezinde yapılıp, kesme kuvvetleri ölçümü için Kistler 9257A tipi dinamometre kullanılmıştır. Deney numunelerinde oluşan yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için Mahr-Perthometer M1 tipi yüzey pürüzlük ölçme cihazı kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar grafiklere dökülerek kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü ve işleme yönü (zig-zag ve spiral) ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde en düşük kesme kuvveti kaplamasız karbür takım ile spiral takım yolunda ölçülmüştür ancak zig-zag takım yolunda da yakın değerler oluştuğu görülmüştür. Deneyleri yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirmek gerekirse, en düşük yüzey pürüzlülüğü TiN kaplamalı takım ile zig-zag takım yolunda ölçülmüştür. In this study, the cutting forces and surface roughness obtained when machining of AISI P20 (DIN 1.2311) plastic mold stell with different machining directions and cutting parameters using a ball end mill have been investigated. In the experiments, 6 mm diameter uncoated carbide ball end mills and TiN coated carbide ball end mills were used. In the study 36 experiments were planned to conduct using three different cutting speeds (70, 90, 110 m/min), three different feed rates (0,02; 0,04; 0,06 mm/tooth) and single cutting depth (0,2 mm) as the cutting parameters of the experiments. As a result of the experiments the effects of the coating material, machining direction and cutting parameters on surface roughness were analyzed. In order to eliminate surface distortions because of the rolling process, the test samples were prepared for the experiments after removing some material from the surface. The experiments were conducted on a CNC vertical machining center and a Kistler 9257A dynamometer were used to measure cutting forces. A Mahr Perthometer surface roughness measuring instrument with M1 tracer pin were used to measure the surface roughness of the samples. Cutting forces, surface roughness and machining directions (zig-zag and spiral) were evaluated separately by preparing graphics of the experimental studies. At the end of the experiments, the lowest cutting force was measured with uncoated carbide ball end mills and spiral tool path, however it was observed that close values were obtained with the zig-zag tool path too. The lowest surface roughness was measured with TiN coated carbide tool and zig-zag tool path when the experiments were evaluated in terms of surface roughness. 124

Bilgisayarlı Sayısal Denetimli (CNC) takım tezgahlarının endüstride kullanılması ile üretimde daha fazla hassasiyet ve esneklik sağlanabilmiş daha karmaşık parçaların hassas olarak işlenebilmesi mümkün olmuştur. CNC programları ne kadar dikkatli hazırlanırsa hazırlansın çoğunlukla tezgaha yüklenip ilk çalıştırıldıklarında program hataları ile karşılaşılmaktadır. Tezgah üzerinde CNC programının doğrulanması riskli, yavaş ve masraflıdır.Bilgisayar teknolojisindeki yaygın gelişmeler, bu tezgahlara gerekli bazı ön hazırlıkların genel amaçlı bilgisayarlar kullanılarak yapılmasını gündeme getirmiştir. Bu çalışma ile CNC torna tezgahları için hazırlanan CNC programlarının benzetiminde ve doğrulanmasında kullanılacak bir yazılım paketinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Fiziksel imalat ortamında ihtiyaç duyulan tüm parçalar poligon tabanlı modelleme tekniği ile üç boyutlu olarak sanal ortamda modellenmiştir. Tornalama operasyonu esnasında kesici takım ve iş parçası etkileşimi için poligon kırpma yöntemi kullanılarak nihai parça geometrisinin elde edilmesi sağlanmıştır.Geliştirilen üç boyutlu CNC torna simülasyon programı ile silindirik, alın, konik, kavis, kanal, vida, delik delme, delik tornalama operasyonları, silindirik tornalama çevrimi ve alın tornalama çevrimi simüle edilebilmektedir. Ayrıca iş parçası üzerinden ölçüm yapılarak imalat doğrulaması yapılabilmektedir. Endüstride kullanılan simülasyon programlarına ek olarak, yapay sinir ağı tekniği ile elde edilen kesici takım aşınma modelinin üç boyutlu sanal işleme yazılımında iş parçasına etkisi incelenmiştir. Sanal ortamda kesici takım aşınma bilgisi için ileri yayılım tekniğinden faydalanılmıştır. İşlenecek malzemenin sertliği, kullanılan kesici takımın cinsi ve kesme parametrelerine göre kesici takım üzerinde meydana gelen aşınma miktarı üç boyutlu kesici takım modelinde gösterilmiş ve iş parçasının boyutlarına bu aşınma yansıtılmıştır.Programın geliştirilmesinde Visual C++ programlama dili, görselleştirme amacıyla ise OpenGL kütüphaneleri dikkate alınmıştır. Kesici takım aşınma verilerinin yapay sinir ağı teknikleri ile elde edilmesi için MATLAB programından yararlanılmıştır. It is possible to manufacture the more complex workpieces and provide the flexibility and precision in production with the use of Computer Numerical Control (CNC) machine tools. When a CNC program is written on a CNC machine tool and is run at the first time, some programming errors are encountered no matter how carefully it was prepared. It is expensive, slow and risky to verify CNC programs on the CNC machine tool.The developments in computer technology require the preliminary preparations for these machine tools using the general purpose computers. With this study it is aimed to develop a program which can be used to simulate and verify CNC programs which are prepared for CNC lathes. All parts which are needed in physical manufacturing environment are modeled virtually and in 3D using the polygon modeling technique. During turning operation it is possible to obtain the geometry of whole workpiece using the polygon clipping method for the intersection between cutting tool and workpiece.The cylindrical turning, facing, taper turning, grooving, threading, circular turning, drilling, internal turning operations, longitudinal roughing cycle and facing cycle can be simulated with the developed 3D CNC lathe simulating program. Furthermore the manufacturing verification can be done with the measuring of dimensions of the workpiece. The effect of cutting tool wear model obtained by the use of artificial neural network on the workpiece in the 3D virtual processing software is analyzed. The forward propagation technique is used for cutting tool wear information. The amount of wear occurred on the cutting tool is shown on the 3D cutting tool model and the wear is reflected to the dimensions of the part according to the hardness of the material to be machined, type of cutting tool and cutting parameters.The Visual C++ program language for the development of the program and OpenGL libraries for the aim of visualization were taken into account. MATLAB program was utilized to obtain the wear data on cutting tool with the artificial neural network techniques. 145

Bu çalışmada, AISI 316 östenitik paslanmaz çeliğin işlenmesinde kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlem bekletme sürelerinin takım ömrü üzerine etkileri araştırılmıştır. Kesici takım olarak kaplamasız, TiCN, TiAlN ve TiCN/Al2O3/TiN kaplı tungsten karbür takımlar kullanılmıştır. Kesici takımlar 12, 24, 36, 48 ve 60 saat olmak üzere beş farklı sürede -145ºC sıcaklıkta bekletilerek derin kriyojenik işleme tabi tutulmuşlardır. İşlenebilirlik deneyleri CNC torna tezgâhında kuru işleme şartlarında gerçekleştirilmiş ve işlenebilirlik kıstaslarından takım aşınması, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü değişimleri incelenmiştir. Kesme derinliği bütün deneylerde sabit tutulmuş (2,4 mm) ve üç farklı ilerleme hızı (0,15, 0,3 ve 0,45 mm/dev) kullanılmıştır. Kesme hızı olarak, kaplamasız ve TiCN kaplı takım için 100, 120, 140 ve 160 m/dak, TiAlN ve TiCN/Al2O3/TiN kaplı takım için 120, 160, 200 ve 240 m/dak kesme hızı kullanılmıştır. Tüm işleme deneylerinde yan yüzey aşınması ve krater aşınması gözlenmiştir. Diğer yandan kesici takımların mikroyapı analizi ve mikrosertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Sertlik ölçümleri sonucunda en fazla sertlik 24 saat (Kİ24) bekletme süresinde olmakla birlikte kriyojenik işlemin kesici takımın mikrosertliğinde artış sağladığı belirlenmiştir. Optimum kriyojenik işlem bekletme süresinin belirlenebilmesi için 0,3 mm/dev ilerleme ve dört farklı kesme hızında (100, 120, 140 ve 160 m/dak) gerçekleştirilen işleme deneylerinde, beş farklı bekletme süresinde kriyojenik işlem uygulanmış takımlardan en iyi aşınma direnci ve yüzey pürüzlülüğünü Kİ24 takımın sergilediği görülmüştür. Kesme kuvvetlerinde ise, Kİ24 takımı en yüksek kesme kuvvetleri sergilerken en düşük kesme kuvvetleri işlemsiz (İ) takımla ölçülmüştür. Bu veriler ışığında bu çalışmada kullanılan tungsten karbür kesici takımlar için optimum kriyojenik işlem bekletme süresi 24 saat olarak belirlenmiştir. 0,15 mm/dev ve 0,45 mm/dev ilerleme hızı ve dört farklı kesme hızında işleme deneyleri yalnızca 24 saat kriyojenik işlem uygulanmış ve işlemsiz takımlarla gerçekleştirilmiştir. Bütün deneylerde kriyojenik işlem uygulanmış takım daha düşük aşınma ve yüzey pürüzlülüğü sergilemiştir. Kesme kuvvetleri, kriyojenik işlem uygulanmış kaplamalı takımlarda kriyojenik işlem uygulanmış kaplamasız takımlara göre daha düşük çıkmıştır. In this study, the effects of the duration of cryogenic treatment applied to cutting tools on tool life in machining of AISI 316 austenitic stainless steel have been investigated. The uncoated cutting tool, TiCN, TiAlN and TiCN/Al2O3/TiN coated tungsten carbide tools were used. The cutting tools were subjected to deep cryogenic processing for five different durations namely 12, 24, 36, 48, and 60 hours at -145ºC. Machinability tests were carried on a CNC lathe with dry machining conditions and tool wear, cutting forces and surface roughness were investigated. The depth of cut was kept constant in all experiments (2.4 mm) and three different feed rates (0.15, 0.3 and 0.45 mm/rev) were used. The cutting speeds, for the uncoated and TiCN coated tools 100, 120, 140 and 160 m/min and for TiAlN ve TiCN/Al2O3/TiN coated tools 120, 160, 200 ve 240 m/min were used. In all machining experiments flank wear and crater wear were observed. The analysis of the microstructure and measurements of the microhardness of cutting tools were also carried out. As a result of the hardness measurements it was determined that the cryogenic process provides an increase in micro-hardness of the cutting tool and the highest increase was obtained with 24 hours duration of the cryogenic treatment.The machining experiments were carried out at 0.3 mm/rev feed rate and four different cutting speeds (100, 120, 140 ve 160 m/min) in order to determine the optimum duration of cryogenic treatment and Kİ24 tool exhibited the best wear resistance and surface roughness among the tools that cryogenic treatment was applied at five different durations. In the cutting forces, Kİ24 exhibited the highest cutting forces and the lowest cutting forces were measured with the untreated tool. According to these data, the optimum duration of the cryogenic treatment was determined as 24 hours for tungsten carbide cutting tools used in this the study. The machining experiments were carried out with only the 24 hours cryogenic treated and untreated tools using 0.15 mm/rev and 0.45 mm/rev feed rate and four different cutting speeds. In all experiments, the cryogenic treated tools exhibited lower wear rates and surface roughness. Cutting forces of cryogenic treated coated tools were slightly lower than the cryogenic treated uncoated tools. 240

Bu çalışmada, DIN 1.2738 kalıp çeliğinin delinmesinde kesme parametreleri ve kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin; kesme kuvvetleri, moment, yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Kesici takım olarak kaplamasız ve TiAlN kaplamalı HSS ve tungsten karbür matkaplar kullanılmıştır. Kesici takımların bir kısmına -145 ºC?de 24 saat bekletmek suretiyle kriyojenik işlem uygulanmıştır. Delme deneylerinde kesme parametreleri olarak dört farklı kesme hızı (HSS takımlarda 20 m/min, 22 m/min, 24 m/min, 26 m/min ve karbür takımlarda 50 m/min, 55 m/min, 60 m/min, 65 m/min ) ve üç farklı ilerleme hızı (0,06 mm/rev, 0,08 mm/rev ve 0,1 mm/rev) değerleri kullanılmıştır. 8 mm çapında matkaplarla CNC dik işleme merkezinde 24 mm derinliğinde boydan boya delikler delinmiştir.Yapılan deneyler sonucunda kriyojenik işlemin kaplamasız HSS, TiAlN kaplamalı HSS ve tungsten karbür takımların işleme performansını artırmada önemli etkilere sahip olduğu görülmüştür. Aşınma deneyleri sonucunda kriyojenik işlem TiAlN kaplamalı HSS takımlarda %15, kaplamasız HSS takımlarda %98 ve tungsten karbür takımlarda %115 performans artışına neden olmuştur.İşleme çıktıları üzerindeki etkileri göz önüne alındığında kriyojenik işlemin tungsten karbür takımlar üzerindeki etkisinin diğer takımlara göre daha fazla olduğu görülmüştür. In this study, for the drilling of the DIN 1.2738 mold steels, the effect of cutting parameters and of the cryogenic process applied to the cutting tools on cutting forces, moment, surface roughness and tool wear were investigated. As the cutting tool, uncoated and TiAlN coated HSS and tungsten carbide drills were used. Cryogenic process was applied to some cutting tools at -145 ºC waiting 24 hours. In drilling experiments as cutting parameters four different cutting speeds (for HSS tools 20 m/min, 22 m / min, 24 m/min, 26 m/min and for carbide tools 50 m/min, 55 m/min, 60 m/min, 65 m/min) and three different feed rates values (0,06 mm/rev, 0,08 mm/rev and 0,1 mm/rev) were used. On a CNC vertical machining center through holes of 24 mm depth were drilled with 8 mm diameter drills.As a result of the experiments, it was determined that the cryogenic process had a significant effect on improving of the machining performances of the uncoated HSS, TiAlN coated HSS and tungsten carbide tools. As a result of the wear experiments, it was seen that the cryogenic process caused 15% performance increase on the TiAlN coated HSS tools, 98% performance increase on the uncoated HSS tools and 115% performance increase on tungsten carbide tools.When taking into consideration the effects on the machining outputs, the effects of cryogenic treatment were more effective on tungsten carbide tools than the other tools. 130

Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemiyle B4C parçacık takviyeli ve Gr katkılı metal matrisli (MMK) kompozit malzemeler üretilmiştir. Kompozitlerin üretiminde matris malzemesi olarak 200 ?m altı ön alaşımlı Alumix 123 tozu, takviye elemanı olarak ise ortalama 22~32 ?m boyutunda B4C ve ortalama 150 ?m boyutlarında nikel kaplı grafit parçacıklar kullanılmıştır. Matris malzemesi Alumix 123 olmak üzere ağırlıkça %5 B4C, %10 B4C ve %15 B4C parçacık takviyeli, ayrıca %10 B4C'e ilave olarak %1 Gr, %3 Gr, %5 Gr katkılı olmak üzere yedi farklı numune sıcak presleme yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen tüm kompozitlere T6 ısıl işlemi uygulanarak mikroyapıları ve sertlik, yoğunluk ve çapraz kırılma dayanımları gibi mekanik özellikleri incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri sonrasında takviye parçacıklarının matriste homojen dağılım sağlandığı görülmüştür. T6 ısıl işlemin kompozitlerin sertlikleri üzerinde ciddi etkisi olduğu tespit edilmiş ve en yüksek sertlik değeri %15 B4C takviyeli numunede 173 BSD olarak belirlenmiştir. En yüksek Çapraz Kırılma Mukavemeti (ÇKM) takviyesiz numunede ölçülürken, en düşük ÇKM %5 Gr katkılı numunede ölçülmüştür.MMK numuneler, kaplamalı ve kaplamasız sementit karbür ve kübik bor nitrür kesici takımlar kullanılarak CNC freze tezgahında işlenebilirlik deneylerine tabi tutulmuştur. İşlenebilirlik deneyleri kuru kesme şartları altında gerçekleştirilmiştir. Deneyler dört farklı kesme hızında (50, 65, 85 ve 110 m/min), sabit kesme derinliği (0,5 mm) ve sabit ilerleme hızında (0,11 mm/rev) gerçekleştirilmiştir. Tüm numunelerin işlenebilirliğinde kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü ölçülmüş, takım aşınması deneyleri B4C+Gr katkılı numunelerde uygulanmıştır. Numunelerde artan B4C miktarına bağlı olarak kesme kuvvetlerinde bir artış görülmüş, kesme kuvvetlerinin en yüksek değerine %15 B4C takviyeli numunede ulaşılmıştır. B4C+Gr katkılı kompozitler için artan Gr miktarıyla birlikte kesme kuvvetleri azalmıştır. Yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirildiğinde en kötü yüzey kalitesine %15 B4C kodlu numunede ulaşılmıştır. Kesici takımlarda etkin aşınma mekanizmasının abrasiv aşınma mekanizması olduğu belirlenmiş, artan Gr miktarına bağlı olarak serbest yüzey aşınmasında azalma görülmüştür. Tüm işleme şartlarında en iyi performansı kübik bor nitrür kesici göstermiştir.Anahtar Kelimeler : Metal matrisli kompozit (MMK), toz metalurjisi, sıcak presleme, islenebilirlik, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü In this study, metal matrix composite materials with B4C particle-reinforced and Gr addition were produced via powder metallurgy technique. In the production of composites, as a matrix material under 200 ?m-sized master alloy Alumix 123 powder and as a reinforcing member, 22~32 ?m B4C and average 150 ?m-sized nickel-covered graphite powders were used. Seven different samples (in weight, 5% B4C, 10% B4C and 15% B4C particle-reinforced, 1% Gr, 3% Gr, reinforced 5% Gr added 10% B4C and Alumix 123) were produced with hot pressing technique. By applying precipitation hardening to all composites, some of the mechanic features (hardness, density and cross-breaking strengths) and microstructures were analyzed. After microstructure analysis, homogeneous distribution was identified. Heat treatment has a great effect on the hardness of the composites and 15% B4C reached the highest hardness. The highest cross-breaking strength was measured on matrix alloy composites and the cross breaking strengths was measured on the 5% Gr added sample.The samples were tested for their machinability with milling technique by using coated and uncoated cementite carbide and cubic boron nitrides cutting tools. Machinability tests were carried out under dry cutting conditions. The tests were carried out with four different cutting speeds between 50-110 m/min, 0,5 cutting depth and 0,11 fixed feed rate. All the samples were analyzed for cutting force and surface roughness in the aspect of machinability. Tool wear tests were carried out in the samples reinforced with B4C+Gr. Depending on the ratio of B4C in the samples, increase in the cutting force was identified and the highest value was determined in the samples reinforced with 15% B4C. However, the cutting force for B4C+Gr added composites decreased. In the aspect of surface roughness, the lowest value was determined in 15% B4C. Active wear mechanism was identified to be the abrasive wear mechanism and depending on the increasing Gr rate, decrease in flank wear was identified. Under all conditions cubic boron nitrides had the highest performance among cutting tools.Key words : Metal matrix composite (MMC), composite, powder metallurgy, hot pressing, machinability, cutting forces, surface roughness 209

Küresel grafitli dökme demirler mekanik özelliklerinin iyi olmasından dolayı otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılmakta ve GGG 90 küresel grafitli dökme demir hem krank mili hem de biyel kolu malzemesi olarak tercih edilmektedir.Bu çalışmada, biyel kolu olarak kullanılan GGG 90 sınıfı küresel grafitli dökme demir malzemesinin kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması açısından ISO 3685'e uygun olarak işlenebilirliği araştırılmıştır. Deneyler, 250 mm uzunluğunda ve 90 mm çapında numuneler üzerinde, dört farklı kesme hızında (250, 300, 350 ve 400 m/dak), üç farklı ilerleme (0,2-0,25-0,3 mm/dev) ve 1,6 mm sabit kesme derinliğinde kuru kesme şartlarında tornalanarak gerçekleştirilmiştir. Deneylerde, küresel grafitli dökme demirler için tavsiye edilen K10/20 kalite kaplamasız sementit karbür, K10/20 kalite CVD yöntemiyle kaplanmış (TiN-MT/TiCN) sementit karbür, K05/10 kalite PVD yöntemiyle kaplanmış (TiN- ? `Al` ? _`2` `O` _`3` -TiCN-TiN) sermet ve K10/20 kalite CVD yöntemiyle kaplanmış (TiN- ? `Al` ? _`2` `O` _`3` ) seramik takımlar kullanılmıştır.Kesme deneyleri sonrası kesici takımlar karşılaştırıldığında kaplamasız karbür takımla en iyi yüzey pürüzlülüğü elde edilmiştir. En düşük kesme kuvvetleri ise kaplamalı karbür takımla yapılan deneylerde ölçülmüştür. Sermet takım; aşınma deneylerinde en iyi performansı gösterirken, seramik takımın kesici kenarında yivler oluşmakta ve kırılarak aşınmaktadır. Spheroidal graphite cast iron is widely used in the automotive industry due to good mechanic properties and GGG 90 grade spheroidal graphite cast iron is preferred for crank shafts and connecting rods.In this study, machinability of GGG 90 grade spheroidal graphite cast iron connecting rod has been investigated according to ISO 3685 in terms of cutting forces, surface roughnes and tool wear. Machinability tests were performed at four different cutting speeds (250, 300, 350 and 400 m/dak), three different feed rates (0,2, 0,25 and 0,3 mm/rev) and 1,6 mm depth of cut by turning without coolant. In the tests, K10/20 grade cementide carbide without coating, K10/20 grade coated (TiN- ? `Al` ? _`2` `O` _`3` -MT/TiCN) with CVD method cementide carbide, K05/10 grade coated (TiN-TiCN-TiN) with PVD method cermet and K10/20 grade coated (TiN- ? `Al` ? _`2` `O` _`3` ) with CVD method ceramic tools were used for recommended spheroidal graphite cast iron.After cutting tests, cutting tools have been compared. Best surface roughness has been obtained by uncoated carbide tool but surface roughness has been quickly increased due to more tool wear. The lowest cutting forces have been measured in the experiments by coated carbide tool. Cermet tool has been showed the best performance in the wear experiments 104

Bu çalışmada, kuru kesme şartlarında AISI 316L östenitik paslanmaz çeliğin işlenmesinde, kesici takım kaplamasının ve kesme parametrelerinin, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerine etkilerini araştırmak için tornalama deneyleri yapılmıştır. Deneylerde farklı tokluk ve sertlik değerlerini sahip iki adet TiCN/Al2O3/TiN kaplamalı, kaplamasız ve TiC/TiCN/TiN kaplamalı sementit karbür kesici takımlar kullanılmıştır. Deneyler beş farklı kesme hızında (90-120-160-200-240 m/dak), dört farklı ilerleme hızında (0,1-0,25-0,45-0,60 mm/dev) ve kesme derinliği sabit (1,6 mm) tutularak yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda artan kesme hızı ile birlikte genellikle kesme kuvveti değerlerinde azalma eğilimi gözlenmiştir. Ancak belirli değerlerde kısmi artışlar görülmüştür. İşleme deneyleri sonrasında yüzey pürüzlülük değerleri incelendiğinde, düşük ilerleme hızı değerlerinde yüzey pürüzlülüğü iyileşirken, ilerleme hızı değerinin arttırılmasıyla pürüzlülük değerinin de arttığı tespit edilmiştir. Kesici takım ömür kıstaslarından, işleme esnasında meydana gelen takım aşınma miktarının belirlenmesi için sadece kaplamalı GC 235 kodlu kesici ile kaldırılan talaş hacmi esas alınarak deneyler gerçekleştirilmiştir.Bu deneyler sonucunda en yüksek ilerleme hızı olan 0,6 mm/dev ve en yüksek kesme hızı olan 240 m/dak kesme parametreleri; 20000 mm3'lük talaş hacmi ve 100,69 mm'lik ilerleme mesafesinde takımda plastik deformasyon olduğu çekilen SEM fotoğraflarından tespit edilmiştir. In this study, turning tests were performed under dry cutting conditions in order to investigate the effect of cutting tool coating and cutting parameters on cutting forces and surface roughness in machining of AISI 316L austenitic stainless steel. Two TiCN/Al2O3/TiN coated cemented carbide cutting tools, uncoated and TiC/TiCN/TiN coated cemented carbide cutting tools, having different toughness and hardness values were used in the tests. The tests were performed at five different cutting speeds (90 ? 120 ? 160 ? 200 - 240 m/min) and four feed rates (0.1 ? 0.25 ? 0.45 ? 0.60 mm/rev). The depth of cut was kept constant as 1.6 mm. As a result of the tests, it was observed that the cutting forces generally decreased with the increase of cutting speed. But it was seen that they partially increased at certain values. It was determined that the surface roughness deteriorated with the increase of feed rate. But it improved at lower feed rates, when the values of surface roughness are examined after machining tests. Removed material volume based on the wear tests were conducted by coated GC 235 grade cutting tools to determine the wear rate generated during machining.As a result of this test, plastic deformation on the tool was determined by SEM photographs, with the 0.6 mm/rev feed rate, 240 m/min, cutting speed, material volume of 20000 mm3 and feed distance of 100.69 mm. 109

Günümüz endüstrisinde en yüksek kaliteyi en kısa sürede ve en az maliyetle yakalamak, bilgisayar destekli tasarım ve üretim sistemlerinin etkin bir şekilde kullanılmasına bağlıdır. Tersine mühendisliğin çalışma alanı içerisine dahil edebileceğimiz yeni bir yaklaşım sunan bu çalışmada temel olarak dijital görüntülerden, üç boyutlu bilgisayar destekli tasarım (BDT) modellerinin elde edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, görüntüler üzerinde kullanıcı tarafından işaretlenen referans noktaları ile beraber görüntüyü analiz ederek işleyen ve işlenen görüntülerdeki hedef objelerin nokta bulutlarını görüntü işleme tekniklerini etkin bir şekilde kullanarak elde eden bir sistem geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem ile basit ve karmaşık yapıdaki birçok parçanın görüntülerinden nokta bulutları elde edilebilmektedir. Yapılan bu çalışmada geliştirilen sistem ile görüntülerden nokta bulutları elde edilmiş, elde edilen nokta bulutları ile BDT modelleri oluşturulmuş ve oluşturulan bu modellerden imalat operasyonlarına yönelik CNC kodları türetilerek tezgahta işlemeye hazır hale getirilmiştir. In industry today in order to obtain quality in the shortest period and with the lowest cost depends on using Computer Aided Design and Manufacturing systems efficiently. In this study which introduces a new approach to reverse engineering area mainly obtaining 3D Computer Aided Design (CAD) models from digital images is aimed. In this study a system, which analyses and evaluates images on which reference points have been marked by the user and obtains point clouds of evaluated images by using image processing techniques efficiently has been developed. Point clouds can be obtained from images of simple and complex parts through the use of the system. In this work, point clouds have been generated from images, CAD models of images have been obtained and CNC codes for machining of CAD models have been generated and prepared to machine on the machine tool. 289

Günümüzde dişli çark açma için bir çok yöntem kullanılmakla birlikte, azdırma usulü en çok kullanılan yöntem olarak göze çarpmaktadır. Bu çalışmada; azdırma yönteminin gerçek imalat şartlarında azdırma freze çakılarında oluşan kesme kuvvetlerinin, takım aşınmaları ve aşınma mekanizmalarının, dişli çark dişlerinin yüzey pürüzlülüklerinin kesme parametreleri ile olan ilişkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. İşleme deneylerinde TiN kaplanmış ve kaplamasız HSS azdırma çakılar kullanılarak, SAE 8620 malzemeden dişli çarklar işlenmiştir. Kesme kuvvetlerini ölçebilmek için KISTLER 9272A dört bileşenli (Fx, Fy, Fz, Mz) dinamometreyi de içeren bir deney seti tasarlanmış ve imal edilmiştir. Ayrıca, MINITAB R14 yazılımı kullanılarak deney sonuçlarının ANOVA (varyans analizi) testleri yapılmıştır.Deney sonuçlarına göre; tasarlanan ve üretilen deney setiyle kesme kuvvetlerinin ölçülebildiği belirlenmiştir. Fz esas kesme kuvvetinin kesme parametrelerindeki değişimlere karşı daha duyarlı olduğu görülmüştür. Kaplamalı azdırmalar kesme kuvvetlerinde % 59 oranında azalma sağlamıştır. Yanak aşınması üzerinde en etkili parametre kaplama olmuştur. Takım aşınmasında etkili olan aşınma mekanizmasının birkaç mekanizmanın birleşimi (adhesiv + difüzyon + termal ve/veya mekanik yorulmalar + az miktarda abrasiv) şeklinde ortaya çıktığı görülmüştür. En iyi ortalama pürüzlülük değeri kesme hızının en fazla ilerlemenin en düşük olduğu kesme şartlarında elde edilmiştir. Gerçek işleme şartlarında yapılan bu çalışmada elde edilen sonuçlar azdırma işleminin anlaşılmasında ve azdırma çakı ile dişli çark arasındaki ilişkinin değerlendirilmesinde önemli katkılar sağlamıştır. Although there are a lot of methods for making gears, hobbing is the most common method. In this study, investigation of relations of cutting parameters with cutting forces, tool wear and wear mechanism, surface roughness of gear teeth occurred on hobs at real manufacturing conditions of hobbing has been aimed. Gear samples made from SAE 8620 were machined by using TiN coated and uncoated hobs, in machining tests. For the measurement of cutting forces, an experimental setup which consists of KISTLER 9272A dynamometer with four components (Fx, Fy, Fz, Mz) and equipments was designed and manufactured. Additionally, ANOVA (Analysis of variance) tests of experimental results were carried out using MINITAB R14 software.According to experimental results; it was determined that cutting forces could be measured using the experimental setup designed and made. Main cutting force of Fz was more sensitive to variation of cutting parameters. The coated hobs provided ratio of 59 % decrease on cutting forces. The coating is the most effective parameter on flank wear. Effective wear mechanism on tool wear is the form of combination of several mechanisms (adhesive + diffusion + thermal and/or mechanical fatigue + a little abrasive). The lowest value of mean roughness was obtained at high cutting speed and low feed rate. The results obtained in this study that were performed in real manufacturing conditions provided important benefits to understanding of hobbing operation and evaluate the relations between hob and gear. 208

Bu araştırmada, ergimiş metal karıştırma-basınçlı döküm yöntemiyle tek ve karma takviyeli, metal matrisli kompozit (MMK) malzemeler üretilmiştir. Kompozitlerin üretimlerinde matris malzemesi olarak ikincil metalurji işlemler (yaşlandırma) ile dayanım özellikleri geliştirilebilen AA-6xxx serisi, AA-6082 alaşımı kullanılmıştır. Takviye elemanı olarak ortalama 42 µm boyutlarında alüminyum oksit (?-Al2O3) ve ortalama 127 µm boyutlarında nikel kaplı grafit [Ni(K)Gr] parçacıklar kullanılmıştır. Takviye elemanı yüzde hacim oranı olarak tek takviyeli kompozitlerde hacimce % 8 Al2O3 ve % 8 Ni(K)Gr, karma takviyeli kompozitte ise hacimce % 4 Al2O3 + % 4 Ni(K)Gr değerleri kullanılmıştır. Üretilen MMK malzemelerin mikroyapı ve bazı mekanik özellikleri incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri parçacık dağılımının tüm kompozitlerde nispeten homojen olduğunu ve ana faz-takviye elemanı ara yüzey bağının yeterince oluştuğunu göstermiştir. Sertlik ölçümleri sonucunda en yüksek sertlik değeri tek % 8 Al2O3 takviyeli kompozitlerde 105 BHN değerinde ölçülmüştür. Yoğunluk değerleri ölçüm sonuçları Al2O3 parçacıklarının yüzde hacim oranının artmasıyla MMK'nın yoğunluk değerinin de arttığını göstermiştir. Üretilen malzemelerin gözenek miktarları oldukça düşüktür.MMK malzemeler, kaplamalı ve kaplamasız sementit karbür (SK) ve kübik bor nitrür (KBN) kesici takımlar ile işlenebilirlik deneylerine tabi tutulmuştur. İşlenebilirlik deneyleri, bilgisayar sayısal denetimli (BSD) torna tezgahında, soğutma sıvısı kullanılmadan yapılmış ve işlenebilirlik kıstaslarından, takım ömrü, kesme kuvvetleri, talaş kökü morfolojisi ve iş parçası yüzey pürüzlülüğü incelenmiştir. Deneyler farklı kesme hızları, sabit kesme derinliği (1 mm) ve sabit ilerleme hızında (0,15 mm/dev) gerçekleştirilmiştir. Tüm işleme deneylerinde yığıntı talaş (YT) oluşumu gözlenmiştir. Bu durum tarama elektron mikroskobu görüntüleri ve talaş kökü incelemelerinde kanıtlanmıştır. SK kesici takımlarla hacimce % 8 Al2O3 parçacıklarla takviyeli kompozitin işleme deneylerinde kesicinin burun ve yanak yüzeyinde abrasiv ve adhesiv aşınma mekanizmaları etkisiyle aşınmalar tespit edilmiştir. Ayrıca bu kompozitte tüm işleme deneylerinde kesme kuvveti bileşenlerinin diğer MMK'lere kıyasla daha yüksek değerlerde oluştuğu tespit edilmiştir. En az esas kesme kuvveti değeri, hacimce % 8 Ni(K)Gr parçacıklarla takviyeli kompozitin, çok katlı kaplamalı UE6005 kodlu SK kesici takımla 100 m/min kesme hızında işlenmesi esnasında 125,08 N olarak ölçülmüştür. Tüm işleme deneylerinde en iyi aşınma direncini KBN kesici takımlar sergilemiştir.Anahtar Kelimeler:Metal matrisli kompozit (MMK), ergimiş metal karıştırma-basınçlı döküm yöntemi, işlenebilirlik, kesici takım aşınması, kesme kuvvetleri In this study, single and hybrid particulate reinforced metal matrix composites (MMCs) were successfully produced by a molten metal stirring-squeeze casting method. AA-6xxx series aluminum alloy, AA-6082, whose mechanical properties can be improved by secondary metallurgical process (age hardening) was used as matrix material for production of MMCs. Alumina (?-Al2O3) particles of 42 µm mean particle sizes and nickel coated graphite [Ni(C)Gr] particles of 127 µm were used as reinforcement materials. The reinforcement materials were chosen as 8 vol. % Al2O3 and Ni(C)Gr at single particle reinforced composites while 4 vol. % of Al2O3 and 4 vol. % Ni(C)Gr at hybrid particle reinforced composites. Microstructural and some mechanical properties of these composites were examined. Microstructural observations showed that the distribution of particles was relatively homogenous and sufficiently good bonding interface between the reinforcement particles and matrix material was affected for all the composites. The maximum hardness value was measured as 105 HBN only for 8 vol. % Al2O3 reinforced composites. Measurement results of density showed that density of MMCs increased with increasing volume fraction of Al2O3 particles. Porosity of the produced MMCs was found to be relatively lower.Machinability tests of the MMCs materials were performed through single point continuous turning operation using uncoated and coated sementit carbide (WC) and cubic boron nitride (CBN) cutting tools. The machinability tests were performed dry on a computer numerically controlled (CNC) lathe and tool life, cutting forces, chip root morphology and surface roughness criteria were investigated. The tests were carried out at various cutting speeds at a fixed depth of cut (1 mm) and feed rate (0,15 mm/rev). The build-up-edge (BUE) formation was observed on all the machining tests. It was proved by scanning electron microscopy (SEM) and chip root examination. The nose and flank wear formations were determined by abrasive and adhesive wear mechanisms at the machining tests of 8 vol. % particles of Al2O3 reinforced composite with cemented carbide cutting tools. The cutting forces for the machining tests of 8 vol. % particles of Al2O3 reinforced composite were observed to be higher than those in the other MMCs. The lowest cutting force was measured as 125,08 N during machining of 8 vol. % Ni(C)Gr particles reinforced composite at 100 m/min cutting speed with multiple coated (UE6005) cemented carbide cutting tools. Cubic boron nitride cutting tools exhibited the highest wear resistance.Key words:Metal matrix composite (MMC), melt metal stirring-squeeze casting method, machinability, cutting tool wear, cutting forces 267

ivMİKROALAŞIMLI ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN TAKIMÖMRÜ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ AÇISINDANDEĞERLENDİRİLMESİYüksek Lisans TeziSadi ŞANGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜŞubat 2007ÖZETBu çalışmada orta karbonlu vanadyum mikroalaşımlı (38MnVS5) çeliğinişlenebilirlik özellikleri; takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğü kriterleriaçısından değerlendirilmiştir. Kesici uç olarak Mitsubishi SNMG-MS120408 kodlu, P20 kaplamasız UTi20T, PVD yöntemi ile kaplanmış (Al,Ti)Nkoruyucu katmanlı VP15TF ve CVD yöntemi ile kaplanmış TiCN/Al2 O3 /TiNkoruyucu katmanlı UC6010 karbür kesici uçlar kullanılmıştır. Deneylerdekullanılan kesme parametreleri; kesme hızı 150-200-250-300-400 m/min,ilerleme hızı 0,15-0,25-,035 mm/rev ve 2,5 mm sabit kesme derinliğikullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; tüm kesici takımlar için, kesmehızının düşmesiyle, takım ömrü belirgin bir şekilde artmıştır. PVD yöntemiile kaplanmış (Al,Ti)N koruyucu katmanlı VP15TF kesici takım, tümtakımların kullanıldığı 150 m/min kesme hızı değerinde diğer kesicitakımlara göre daha yüksek takım ömrü sergilemiştir. VP15TF ve UC6010kesici takımlarda krater aşınması gözlenmez iken, yan yüzeyde aşınmakriterine ulaşıncaya kadar düzenli bir aşınma gözlenmiş, kesici burnunda veyardımcı kesici kenara yakın yerlerde aşınmalar oluşmuştur. 0,35 ilerlemedeğerinde ve yüksek kesme hızlarında UC6010 kesici takımda ilavetenplastik deformasyon gözlenmiştir. En iyi yüzey pürüzlülüğünün eldevedildiği 250 m/min kesme hızında kullanılan kesici uçların çeşidine göre; eniyi yüzey pürüzlülüğü PVD yöntemi ile kaplanmış (Al,Ti)N koruyucukatmanlı VP15TF kesici takımla (0,73µm) elde edilmiştir. İlerlemenin yüzeypürüzlülüğüne etkisinin kesme hızından daha önemli olduğu sonucunavarılmıştır. ilerleme ile yüzey pürüzlülüğü arasında doğru orantılı bir ilişkivardır. İlerlemenin artmasıyla, yüzey pürüzlülüğü de artmıştır. Kesme hızıile yüzey pürüzlülüğü arasındaki ilişki 250 m/min kesme hızına kadar tersorantılı bu hızdan sonra doğru orantılı olarak gelişmektedir.Bilim Kodu :708.3.028Anahtar Kelimeler :Mikroalaşımlı çelik, işlenebilirlik, takım aşınması, yüzeypürüzlülüğüSayfa Adedi :133Tez Yöneticisi :Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN viTHE EVALUATION OF MACHINABILITY OF MICROALLOYED STEELSFROM THE POINT OF VIEW OF TOOL LIFE AND SURFACEROUGHNESS CRITERIA(M.Sc. Thesis)Sadi ŞANGAZİ UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYFebruary 2007ABSTRACTIn this study the properties of machinability of (38MnVS5) medium carbonvanadium microalloyed steel have been evaluated from the view of tool wearand surface roughness criteria. P20 grade uncoated UTi20T, VP15TF, (Al,Ti)Ncoated with PVD method, UC6010, TiCN/Al2O3/TiN coated with CVD methodas cutting inserts of Mitsubishi SNMG-MS 120408 have been used. The cuttingparameters used in the experiments are the cutting speeds of 150-200-250-300-400 m/min, feed rates of 0,15-0,25-,035 mm/rev and 2,5 mm cutting depth.According to the results tool life increased by decreasing the cutting speed forall the cutting inserts. The cutting inserts VP15TF (Al,Ti)N coated with PVDmethod had longer tool life than the other cutting inserts in the value of 150m/min cutting speed used for all cutting tools. The crater wear was not formedin VP15TF and UC6010 cutting inserts, but a regular wear was formed at theflank fase until reaching the wear criteria. The wears occured on the nose of theinsert and on the areas near the second cutting edge. In addition, plasticdeformation took place in the UC6010 cutting inserts with the feed rate of 0,35mm/rev and high cutting speed. The best surface roughness (as 0,73µm) wasobtained with the inserts VP15TF (Al,Ti)N coated with PVD method amongthe cutting inserts used with the cutting speed of 250 m/min. It was concludedviithat the effect of the feed rate on the surface roughness is more important thanthe cutting speed. There is a proportional relation between feed rate and surfaceroughness. The surface roughness increased with the increasing of the feed rate.The relation between cutting speed and surface roughness was inverslyproportional until 250 m/min, but after this cutting speed it was proportional.Science Code :708.3.028Key Words :Microalloyed steel, machinability, tool wear, surfaceroughnessPage Number :133Adviser :Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN 152

ivPLC KONTROLLÜ V DALI SUSUZLANDIRMA PRESTASARIM VE MALATI(Yüksek Lisans Tezi)Ercüment YAĞCIGAZ ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜEylül 2006ÖZETBu çalışmada; PLC kontrollü, vidalı susuzlandırma presinin tasarımı ve imalatıgerçekleştirilmiştir. Vidalı susuzlandırma presi, bir ürünün içinde barındırdığıdeğerli içeriğin alınması veya atık suyun içindeki suyun alınarak posasınınsusuz olarak atılmasını sağlayacak şekilde tasarlanmış ve imal edilmiştir. PLCkontrollü otomasyon sistemi sayesinde, presleme işleminin tam ve sağlıklıolarak yürütülebilmesi için motor akımına bağlı hidrolik baskı plakası basıncıve motor devri ayarı tamamen otomatik olarak yapılabilmektedir. Üretimiyapılan pres; seri üretime uygun, 10 ton/saat kapasiteli, arıtma suyu atıkçamuru, meyve suyu, pancar posası, nişasta, haşhaş gibi değişik ürünlerinsusuzlandırılabilmesine uygun, motor gücü 45 kW/h olacak şekildetasarlanmıştır. mal edilen pres iki farklı üründe denenmiş ve deney sonuçlarıaçıklanmıştır. Ayçiçeği küspesinin yağını almak için yapılan denemede başarısağlanamazken pancar posasıyla yapılan denemede ürün içindeki suyun %38' ialınmıştır.Bilim Kodu : 708.3.028Anahtar Kelimeler : Vidalı susuzlandırma presi, PLC, Nem oranı, PancarposasıSayfa Adedi : 99Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Mahmut GÜLES N vDESIGN AND MANUFACTURE OFDEWATERING SCREW PRESS CONTROLLED BY PLC(M. Sc. Thesis )Ercüment YAĞCIGAZI UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYSeptember 2006ABSTRACTIn this study, the designing and manufacturing of the dewatering screw presscontrolled by PLC with has been performed. The dewatering screw press hasbeen designed and manufactured so as obtaining the valuable content of a goodor disposing the pulp without juice by dewatering the waste water. Thanks tothe PLC controlled automation system, the pressure and motor cycleadjustment of the hydraulic pressing plate is fully performed automaticallydepending on the engine current in order to perform the pressing procedurecompletely and properly. The manufactured press has been designed so asproper for the mass production, with 10 ton/hour capacity, proper for thedewatering of the various products such as refinement water?s waste mud, fruitjuice, beet pulp, starch, hashish, at 45 kW/h engine power. The manufacturedpress has been tried in two different products and the experiment results areexplained. As the experiment, which was executed to extract the oil fromsunflower bagasse, was not successful, 38% of the juice from beet pulp wasobtained during the experiment.Science Code : 708.3.028Key Words : Dewatering screw press, PLC, Moisture proportion,Beet pulpPage Number : 99Adviser : Prof. Dr. Mahmut GÜLES N 114

BMP FORMATLI K BOYUTLU RES MLER N DWG FORMATINADÖNÜŞTÜRÜLMES Ç N B LG SAYAR PROGRAMI TASARIMI(Yüksek Lisans Tezi)Ümit AKBAŞGAZ ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜEylül 2006ÖZETBu çalışmada, Bitmap (BMP) uzantılı teknik resim çizimleri VB and VBA(Visual Basic Application) programlama yöntemi kullanılarak AutoCADortamında DWG vektörel veri formatına dönüştürülmesi için bir programgeliştirilmiştir. Bu amaçla bilgisayar ortamında bulunan Bitmap uzantılıresimler yapılan program tarafından taranarak koordinat noktaları tespitedilmekte ve text veri tabanı olarak kayıt edilmektedir. Öncelikle CAD veriformatına dönüştürülecek Bitmap uzantılı resim 24 bit ve 800 x 600 pikselsiyah-beyaz olarak kayıt edilmektedir. BMP veri tabanındaki resim hazırlananprogramda piksel piksel yatay ve dikey olarak taranarak resim üzerindekinesnelerin x ve y koordinatları bulunmaktadır. Geliştirilen program AutoCADprogramını çalıştırmakta listedeki koordinat değerleri ActiveX komutlarıkullanılarak DWG tipine dönüştürülmekte kayıt edilmektedir. Bu çalışmadaVisual Basic 6.0 ve Visual Basic Application programlama dili kullanılmıştır.: 708.3.028Bilim KoduAnahtar Kelimeler : Bitmap, Resim şleme, DWG, Vektörel veri formatı,Teknik Resim, AutoCADSayfa Adedi : 118Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Mahmut GÜLES N DEVELOPING A COMPUTER PROGRAM FOR CONVERTING OF 2DPICTURES WITH BMP FORMAT TO DWG FORMAT(M.Sc. Thesis)Ümit AKBAŞGAZI UNIVERSITYINSTUTE OF SICENCE AND TECHNOLOGYSeptember 2006ABSTRACTIn this study, a computer program has been developed for converting oftechnical drawing with Bitmap format to DWG vectorial data format inAutoCAD using VB and VBA (Visual Basic Application) programming method.The picture files with Bitmap extension saved in the computer are scanned,coordinate points are determined and saved in text format. First of all, thepicture with Bitmap file extension to be converted to CAD data format is saved24 bit and 800x600 pixels as black and white. The Bitmap picture is scannedpixel by pixel horizontally and vertically and the x, y coordinates of the objectson the picture are determined. AutoCAD is run by the program developed andthe coordinat values are converted to DWG format using ActiveX commandsand saved in a file. In this work Visual Badic 6.0 and Visaul Basic Applicationprogramming language were used.: 708.3.028Science CodeKey Words : Bitmap, Picture Processing, DWG, Vectorial data format,Convert of Picture, AutoCADPage Number : 118Adviser : Prof. Dr. Mahmut GÜLES N 133

m FARKLI KONTROL SİSTEMİNE SAHİP CNC FREZE TEZGAH PROGRAMLARININ BİRBİRİ ARASINDA DÖNÜŞTÜRÜLMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Ayhan ÖZKAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AĞUSTOS 2005 ÖZET Bu çalışmada, CNC freze tezgahlarının parça programlarını birbiri arasında dönüştürme işlemi için bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. CNC parça programı oluşturulmuş text dosyası biçimindeki verilerin sisteme girilerek dönüştürme ve text dosyası biçiminde kayıt işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu dönüştürme işleminde, ISO standartlarına ve diyalog metoduna göre programlanabilen CNC freze tezgahlarının temel işlemleri kullanıcının müdahalesine gerek kalmadan dönüştürülebilmektedir. Geliştirilen program ile Siemens, Fanuc, Heidenhain ve Maho CNC freze tezgahlarının birbiri arasında, çevresel frezeleme işlemleri, alt programlar, delik delme, kılavuz çekme, cep boşaltma gibi çevrimlerin dönüşümleri gerçekleşebilmektedir. Geliştirilen program Delphi 6.0 programlama dili kullanılarak hazırlanmıştır. Bilim Kodu :708 Anahtar Kelimeler :CNC parça programlama, CNC, G ve M kodları Sayfa Adedi :146 Tez Yöneticisi :Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN IV THE CONVERSION OF PROGRAMS OF CNC MILLING MACHINES HAVING DIFFERENT CONTROL SYSTEM BETWEEN EACH OTHER (M.Sc. Thesis) Ayhan ÖZKAN GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUGUST 2005 ABSTRACT In this study, a computer program has been developed to convert CNC milling machine programs between each other. Having entered the data of CNC part program in text file in to the system, the conversation and saving of the program in a text file format have been performed. Basic operations of CNC milling machines which are programmed by ISO format or dialog method can be converted without the user intervention. With the developed program, contour milling operations, sub programs, canned cycles such as drilling, tapping and pocket milling can be converted between Siemens, Fanuc, Hiedenhain and Maho CNC milling machines. This system was developed using Delphi 6.0 programming language. Science Code Key Words Page Number Adviser 708 CNC part programming, CNC, G and M codes 146 Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN 158

B LG SAYAR DESTEKL PARÇA TANIMA S STEM N NGEL ŞT R LMES VE MOTOR MONTAJINA UYGULANMASI(Doktora Tezi)Adem Ç ÇEKGAZ ÜN VERS TESFEN B L MLER ENST TÜSÜEkim 2005ÖZETBu çalışmada, motor parçalarının yüz komşuluk ilişkileri ve niteliklerinintanınması ve Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) ortamında tanınan parçalarınmontajının yapılması amaçlanmıştır. Tanıma işleminde uzman sistem tekniğikullanılmıştır. Kullanıcı tarafından BDT ortamında oluşturulan motorparçalarının ilk önce program tarafından otomatik olarak STEP (Standard forthe Exchange of Product model data) dönüşümü yapılmış ve oluşturulan STEPdosyası yorumlanarak her bir yüze ait komşu yüzler ve nitelikler çıkarılmıştır.Nitelikler ve komşu yüzler sayesinde parça tanıma işlemi gerçekleştirilmiştir.Aynı zamanda, bir yazım editörü kullanılarak bir bilgi tabanı oluşturulmuştur.Bilgi tabanı ve parça tanıma işlemindeki yüz ilişkileri ve niteliklerikarşılaştırılarak parça ismi ve kural numarası bilgi tabanından tespitedilmiştir. Çizim, parça ismi ile veri tabanına kaydedilmiş ve çizime ait yüzkomşuluk ilişki matrisi ile temsil edilmiştir. Montaj aşamasında ise, kaydedilenparçalara ait referans yüzeyler belirlenmiş ve referans yüzeyler vasıtasıylaparçalar montaj dosyasına taşınarak BDT ortamında montajı yapılmıştır.Bilim Kodu : 708Anahtar Kelimeler : Parça tanıma, STEP, Motor montajıSayfa Adedi : 233Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Mahmut GÜLES N DEVELOPING OF COMPUTER AIDED PART RECOGNITION SYSTEMAND IMPLEMENTATION TO ENGINE ASSEMBLY(PhD Thesis )Adem Ç ÇEKGAZ UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYOctober 2005ABSTRACTIn this study, it is aimed that the parts of an engine are recognised through faceneighbourhood relations and attributes and that recognised parts are assembledin a Computer Aided Design (CAD) environment. Expert system technique hasbeen utilized in recognition procedure. Firstly, STEP conversion of the parts ofan engine designed by user in a CAD environment are automatically performedand neighbouring faces and the face attributes belonging to each face arederived by evaluating of the STEP file generated. Part recognition procedureare carried out by using those attributes and the neighbouring faces. Aknowledge base is also generated using a text editor. Comparing the facerelations and the attributes in the knowledge base and part recognitionprocedure, part name and the rule number are determined from the knowledgebase. Drawing is saved into the database with the name of the part and arerepresented in the Face Oriented Neighbourhood Relation Matrix. In theassembly stage, reference surfaces belonging to saved parts are determined andthey are assembled by moving into the assembly file through reference surfacesin a CAD environment.Scientific Code : 708Key Words : Part recognition, STEP, Engine assemblyPage Number : 233Adviser : Prof. Dr. Mahmut GÜLES N 233

Sanayi robotları çok pahalı cihazlar olduğu için çalışma surelerinin dikkatli planlanması gerekmektedir. Genellikle fabrikada yeni bir iş için robotlar programlanırken, robot üzerinde program çalışmaları yapılmaktadır. Programda hata olması durumunda, robot kolun etrafındaki cisim ve tezgahlara çarpma durumu söz konusudur. Program düzeltme işleminin robot bilgisayarı üzerinden yapılması maliyetin artmasına, zaman ve iş gücü kaybına sebep olur. Bu çalışma ile mafsallı bir robot kol için simülasyon programı hazırlanmıştır. Robot kol 3B'lu olarak AutoCAD ortamında modellenmiş ve kullanıcının girdiği robot program satırları yorumlanarak 3B'lu simülasyon AutoLISP programlamam dili kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Böylece robot programındaki hatalar önceden belirlenerek düzeltmelerin yapılıp robota gönderilmeye hazır duruma getirilmesi sağlanmıştır.Anahtar Kelimeler : Robot, Robot Kol Simülasyonu, Çalışma Hacnit Konfigürasyonu Working time of industrial robots should be planned carefully since they are expensive. In factories, robot programming activities are generally performed on the robot computer when the robot is prepared for a new job. The robot mat hit the parts and machine tools around it, if there exists a mistake in the robot program. Making program modifications on the robot computer increases cost and causes time and labour waste. In this work a simulation program has been prepared for an industrial articulated robot. The robot was modeled in, AutoCAD. After evaluating the robot program prepared by the user, 3D simulation of the robot is performed by the use of AutoLISP programming language. Thereby the program mistake can be determined and corrected in advance and the corrected programs can be downloaded to the robot computer.Key Words Robot, Robot Simulation, Working Space, Configuration 136

CİVATALI BAĞLANTILARDA BİRLEŞTİRİLEN ELEMANLARIN DİRENGENLİĞİNİN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI SİSTEMİ İLE BELİRLENMESİ VE CİVATA TASARIMI (Doktora Tezi) Murat Tolga ÖZKAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ağustos 2003 ÖZET Civatalı bağlantılardaki eleman direngenliğini (member stiffness) belirlemek için Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılarak, ANSYS paket programında 3 boyutlu olarak; cıvata çapı, delik çapı, baş altı çapı, eleman kalınlıkları tasarım parametrelerine bağlı olarak civatalı bağlantılar modellenmiştir. Bu modelde 3 mm lik vida delik çapından 30 mm lik vida delik çapına kadar değişik eleman kalınlıklarında ve değişik elastikiyet modülü ve Poisson oranlarında eleman direngenliği belirlenmiştir. İstenilen her çeşit ölçü ve malzeme değişikliğinde eleman direngenliğim belirlemek için sonlu elemanlarla elde edilen veriler basınç dağılım açısını da verebilecek şekilde yapay sinir ağı sistemlerine uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar literatür ile karşılaştırılmıştır. Visual Basic programında, yapay sinir ağlan sistemi kullanarak, değişken eksenel dış yük ve kesme yükü taşıyan civatalı bağlantılar için bir tasarım programı hazırlanmıştır. Program değişik çentik faktörlerini de yapay sinir ağları siteminden alarak civatalı bağlantı tasarımım gerçekleştirmektedir. Bilim Kodu : 708 Anahtar Kelimeler : Eleman Direngenliği, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Civatalı Bağlantı, Yapay Sinir Ağı Sistemi Sayfa Adedi : 132 Tez Yöneticisi :Prof. Dr. Kürşad DÜNDAR Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN n DETERMINATION OF MEMBER STIFFNESS OF ELEMENTS JOINTED BY BOLTS USING FINITE ELEMENT METHODS AND NEURAL NETWORK SYSTEM AND BOLT DESIGN (Ph.D Thesis) Murat Tolga ÖZKAN GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCD2NCE AND TECHNOLOGY July 2003 ABSTRACT Bolted joints have been modelled in 3D, using Finite Element Method (FEM) in ANSYS program according to design parameters namely bolt diameter, screw hole diameter, bolt head diameter and element thickness in order to determine member stiffness in bolted joints. In these models, member stiffness was determined for various materials,thicknesses, modulus of elasticity, Poisson ratios and hole diameters ranging from 3 mm to 30 mm. The data obtained from FEM were applied to Neural Network System so that it gives the conical frustrum angle to determine member stiffness for various dimensions and materials. The results obtained were compared to the literature. A design program for bolted joints, carrying axial loading and shear loading status was prepared in Visual Basic program. The program provides bolted joint designs receiving stress concentration factor from Neural Network System. Bilim Kodu : 708 Anahtar Kelimeler : Member Stiffness, Finite Element Method, Bolted Joint, Neural Network System Sayfa Adedi : 132 Tez Yöneticisi :Prof. Kürşad DÜNDAR Prof. Mahmut GÜLESİN 132

iki boyutlu montaj resimleri için bilgisayar destekli tolerans analizi (Yüksek Lisans Tezi) Gürcan SAMTAŞ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2003 ÖZET Günümüz endüstrisinde rekabet edebilmek için kısa sürede ucuz fakat kaliteli üretim yapmak gereklidir. Kaliteli üretimde parçalardaki tolerans değerleri çok önemli bir rol oynamaktadır. Üretimde düşük maliyette yüksek kalitede ürün elde etmek amacıyla toleranslı ölçülerden hareket ederek, tolerans verilmeyen ölçülerdeki değişikliklerin belirlenmesi ile ideal tolerans değerlerinin tespiti tolerans analizi ile yapılmaktadır. Bu çalışmada, AutoCAD ortamında hazırlanan iki boyutlu montaj resimleri üzerinde otomatik olarak analiz yapan bir sistem geliştirilmiştir. Sistem dosyayı DXF formatında alıp, montaj parçasının koordinat değerlerini okuyabilmekte ve bilinen toleranslarla ölçüleri değerlendirerek sonuca ulaşmaktadır. Çalışmada iki temel konu ele alınmıştır. Bunlar, tolerans analizi için küresel koordinat yönteminden yararlanılarak yeni bir yöntemin geliştirilmesi ve bu yöntemin uyarlandığı analiz programının tasarlanmasıdır. Oluşturulan sistem ile montaj resimleri yorumlanarak tolerans analizi yapılmakta ve bağımlı ölçülere ait alternatif toleranslar kullanıcının değerlendirmesine sunulmaktadır. Bilim Kodu : 708 Anahtar Kelimeler : Tolerans, Tolerans analizi, İki boyutlu montaj resimleri için bilgisayar destekli tolerans analizi Sayfa Adedi : 168 Tez Yöneticisi : Prof Dr. Mahmut GÜLESİN COMPUTER AIDED TOLERANCE ANALYSIS FOR 2D ASSEMBLY DRAWINGS (M.Sc.Thesis) Gürcan SAMTAŞ GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY December 2003 ABSTRACT In order to compete in industry, cheap and quality manufacturing must be performed in a short period of time. Tolerance values of parts play very important role in quality manufacturing. Determination of variations in the dimensions that do not have tolerances and obtaining ideal tolerance values are carried out by tolerance analysis. Using dimensions having tolerances in order to manufacture parts with high quality but lower costs. In this study, a computer system has been developed which is able to make tolerance analysis for 2D assembled drawings received from AutoCAD program. The system receives the drawing file in DXF format, reads the coordinate values of the part drawing and reaches the result after evaluating the known dimensions and tolerance values. In this work, two basic subject were handled. A new method has been developed to make use of global coordinate method and a computer program has been developed to implement the method. The system evaluated assembled part drawings, makes the tolerance analysis and alternative tolerances belonging related dimensions are introduced to the user for evaluation. Bilim Kodu : 708 Anahtar Kelimeler : Tolerance, Tolerance analysis, Computer aided tolerance analysis for 2D assembly drawings Sayfa Adedi : 168 Tez Yöneticisi : Prof Dr. Mahmut GÜLESİN 168

BİLGİSAYAR DESTEKLİ KESME KALIBI TASARIMI (Doktora Tezi) Abdullah ŞİŞMAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Eylül 2001 ÖZET Bu çalışma ile ardışık kesme kalıpları için bir bilgisayar destekli tasarım sistemi geliştirilmiştir. Sistem, standart yazılım paketleri ve amaca uygun geliştirilmiş programlardan oluşmaktadır. AutoCAD 2000; iş parçası geometrisi girişi, kalıp elemanları imalat ve montaj resimleri çıkışı için ve Microsoft Access 97; standart kalıp elemanları veri tabanı, malzeme veri tabanı ve gerekli tasarım veri tabanları için kullanılmıştır. Ayrıca otomatik şerit yerleşimi, kalıp elemanları seçimi ve tasarımı için Visual Basic programları geliştirilmiştir. Sistem CAD bağlantılı olup, herhangibir CAD ortamında tasarlanan iş parçası geometrisini kabul etmektedir. Sistem, Visual Basic ve AutoCAD ActiveX Automation üzerinde uygulanmış bir Kesme Kalıbı Tasarım Kuralları seti ile çalıştırılmaktadır. Tasarım sonunda kalıp elemanları için bir CAM bilgi yapısı da verilmektedir. Bilim Kodu : 626.12.01 Anahtar Kelimeler : Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT), kalıp tasannu, kesme kalıplan şerit yerleşimi. Sayfa Adedi : 242 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN 11 COMPUTER AIDED DESIGN OF SHEET METAL PRESS CUTTING DIES (Ph.D. Thesis) Abdullah ŞİŞMAN GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY September 2001 ABSTRACT With this work, a computer aided design system for progressive sheet metal cutting dies has been developed. The system is a collection of integrated standard software packages and programs developed for special purposes. AutoCAD 2000 was used for the input of workpiece geometry, the output of the press tool parts and assembly drawings and Microsoft Access was used for the material database, standard press tool components database and required design databases. Furthermore Visual Basic programs were also developed for the layout and nesting of the workpiece, selection and design of press tool parts. The system has a CAD interface, therefore workpieces designed in any CAD environment can be used by the system. The system is fun by a set of press tool design rules implemented in both Visual Basic and AutoCAD ActiveX Automation. At the end of design, CAM information for the profiles of the press tool parts is also prepared.Ill Science Code Key Words Page number Adviser 626.12.01 Computer Aided Design (CAD), die design, cutting dies, nesting. 242 Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN 242

ESNEK ÜRETİM SİSTEMLERİ İÇİN UNSUR TABANLI OTOMATİK BAĞLAMA KALIBI TASARIMI ve ROBOTLA MONTAJI (Doktora Tezi) Yunus KAYIR GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Kasım 2001 ÖZET Bu çalışmada, prizmatik parçalara yönelik otomatik bağlama kalıbı tasarımı yapan bir sistem geliştirilmiştir. Kullanılan prizmatik parçalar bir BDT ortamında 3B'lu olarak tasarlanmış ve katı modellenmiştir. Bağlama kalıbı tasarım işlemleri için modellerin B-rep yapısına yönelik IGES çıktıları alınmaktadır. Model bilgilerinin çıkarılmasında, IGES model bilgileri özel bir formata dönüştürülerek elde edilen yeni bilgiler yorumlanmaktadır. Unsurların belirlenmesinde bu bilgiler temel unsur tipleri için oluşturulan kurallar ile yorumlanmaktadır. Belirlenen ve adlandırılan unsurların boyutları, kesici işleme yönü, vb. imalata yönelik bilgileri çıkarılmaktadır. BDT modeli için belirlenen ham parça boyutlarına göre yüzeylerden kaldırılacak talaş miktarları hesaplanarak modelin yüzey bilgileri çıkarılmaktadır. Ham parça modeli yüzeyleri ve unsurlarının işlenecek olanları için operasyon tiplerine göre kesici ve kesme parametreleri seçilmekte ve herbir operasyon tipi için kesme kuvvetleri hesaplanmaktadır. İş parçasının kaç bağlamada işleneceği belirlenerek her bir bağlama için parçanın konumlama, bağlama ve destek yüzeyleri tespit edilmektedir. İş parçasının kesici takıma göre konumlanmasında işleme yönü ile kesme kuvvetlerinin etki yönü dikkate alınmaktadır. Standart kalıp elemanlarının seçilmesinde parçanın belirlenen destek, konumlama ve bağlama yüzey bilgileri kullanılmıştır. Son olarak da,bağlama elemanlarının elle montajı için gerekli bilgiler ve robotla montajı için robot programı oluşturulmuştur. Geliştirilen bu sistem C++ görsel programlama dili ile tasarlanmış ve sistemin kullandığı bütün veri tabanları da dBase IV ile oluşturulmuştur. Bilim Kodu : 626.12.01 Anahtar Kelimeler :Bağlama kalıbı tasarımı, montaj, unsur tanıma, unsur. Sayfa Adedi :341 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Mahmut GÜ LESİN Ill FEATURE BASED AUTOMATED FIXTURING AND ASSEMBLY WITH A ROBOT FOR FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEMS (PhD Thesis) Yunus KAYm GAZİ UNIVERSITY INSTUTE OF SCD2NCE AND TECHNOLOGY November 2001 ABSTRACT In this work, a system, which can do automatic fixture design for prismatic parts has been developed. Prismatic parts used within the system were modelled as 3D solid models in a CAD program. The IGES outputs of part models in B- rep format are obtained for fixturing operations. Having transformed IGES model information into a special format, the data obtained are evaluated for extracting part model information. In determining features this information is evaluated by the rules prepared for feature types. Manufacturing information about the features determined and named such as feature size, machining direction, etc is extracted. The surface information of the model is obtained by calculating machining allowance of faces according to stock size determined for the finished CAD model. Cutting tools and machining parameters are selected regarding operation types for the faces of the blank model and features to be machined. Cutting forces are calculated for each operation. Location, clamping and supporting faces of the part are determined for each setup by deciding how many setups will be used for machining the part Machining direction and the direction of cutting forces are taken into account to locate the part according toIV the cutter. Supporting, location and clamping faces information of the part are used for selecting standard fixturing elements. Finally, necessary information for manual assembly of fixturing elements and robot programs for robot assembly are provided. The system was developed in C++ language and the databases were structured by dBase IV. Science Code Key Words Page number Adviser 626.12.01 Fixture design, assembly, feature recognition, feature. 341 Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN 341

AUTOCAD ORTAMINDA OLUŞTURULAN 2B'LU ÇİZİMLERDEN 3B'LU KATI MODELLERİN ELDE EDİLMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Adem ÇİÇEK GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Haziran 2001 ÖZET AutoCAD ortamında oluşturulan 2B'lu çizimlerden 3B'lu katı modellerin elde edilmesi konusunda bir çalışma yapılmıştır. Bu çalışma ile bir bilgisayar programı geliştirilerek kullanıcı tarafından AutoCAD ortamında oluşturulan 2B'lu silindirik ve prizmatik parçaların görünüşleri bilgisayar programı yardımıyla DXF formatında kaydedilmiştir. Çizime ait geometrik bilgiler program tarafından yorumlanarak silindirik ve prizmatik katının birincil ve ikincil ilkelleri dönel ve lineer süpürme operasyonları ile elde edilmiştir. Daha sonra ikincil ilkeller birincil ilkellerden Boolean operasyonları yardımıyla çıkarılmıştır ve silindirik son katı modeller tamamlanmıştır. Prizmatik son katı modeller ise, birincil ilkeller bir araya getirilerek elde edilmiştir. Programlama dili olarak VisualLISP programlama dili kullanılmıştır. Bilim Kodu : 626.12.00 Anahtar Kelimeler : 3B'lu Katı Model, Ortografik Görünüşler, Yapılandırma Sayfa Adedi : 85 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Mahmut GÜLESÎN RECONSTRUCTION OF 3D SOLID MODELS FROM 2D DRAWINGS GENERATED IN AUTOCAD (M. Sc Thesis ) Adem ÇİÇEK GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCDXNCE AND TECHNOLOGY JUNE 2001 ABSTRACT A research work regarding reconstruction of 3D solid models from 2D drawings generated in AutoCAD has been performed. With this work, a computer program has been developed. The orthographic views of 2D cylindrical and prismatic parts drawn by the user in AutoCAD are saved in DXF format through the use of the program developed. Having been evaluated the geometric information by the program, primary and secondary primitives of cylindirical and prismatic solids are obtained by rotational and linear sweeping operations. Then, secondary primitives are subtracted from primary primitives by Boolean operations and cylindirical final solid models are completed. Prismatic final solid models are obtained by combining of primary primitives. VisualLISP was used as a programming langauage. Scientific code : 626. 12.00 Key Words : 3D Solid Model, Orthographic Views, Reconstruction Page number : 85 Adviser : Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN 85

FARKLI CNC TORNA KODLARINI PROLOG DİLİ KULLANARAK BİRBİRİNE DÖNÜŞTÜRME SİSTEMİ (Yüksek Lisans Tezi) Mustafa KAYALI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ağustos 1996 ÖZET Gelişen teknoloji, piyasanın ihtiyacı olan değişik özellikte ve maliyette ürünler ortaya çıkarmıştır. Üretim sektöründe hayati öneme sahip olan takım tezgahlan, piyasada çok değişik işlevlerde ve özelliklerde mevcuttur. Bir işletme bu çeşitlilik içerisinde değişik birkaç firmanın ürettiği takım tezgahına sahip olabilmektedir. Bir CNC parça programcısının, mevcut veya yeni geliştirilen bütün takım tezgahlarının özelliklerini bilmesi düşünülemez. Bu çalışma ile değişik tip ve özellikteki CNC torna tezgahları için üretilmiş olan CNC parça programlan birbirine dönüştürebilmektedir. Bir işletmede bulunan değişik marka ve özelliğe sahip tezgahların biri için yapılan CNC parça programı, bu geliştirilen program ile diğer tezgahların formatlarma dönüştürülüp kullanılabilir. Geliştirilen sistem TURBO PROLOG 2.0 programlama dilinde yazıldı ve 985Kb. yer kaplamaktadır. Bilim kodu Anahtar kelimeler Sayfa adedi Tez yöneticisi 5000015 CNC parça programlama, CNC, CLDATA 64 Doç. Dr. Mahmut GÜLESİN II THE SYSTEM FOR CONVERTING DIFFERENT CNC LA THE CODES EACH OTHER THROUGH THE USE OF PROLOG (M.Sc Thesis) Mustafa KAYALI GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUGUST 1996 ABSTRACT Developing technology has resulted in products with various features and costs which are needed in industry. Machine tools which are vital in production are available with various specifications. Companies may have CNC machine tools with different control system. Part programmer cannot know programming of all machine tools. CNC part programs prepared for different CNC control systems can be converted each other by the use of the system developed. The system has been written in Turbo Prolog 2.0 and 985 Kb. Science Code Keyword Number of Pages 5000015 CNC, CLDATA, Parts Programming 64 Supervisor :Assoc. Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN 59

PROLOG DİLİ KULLANARAK CNC FREZE TEZGAHLARI İÇİN OTOMATİK PARÇA PROGRAMI TÜRETME SİSTEMİ (Yüksek Lisans Tezi) Yunus KAYIR GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ocak 1996 ÖZET Yapılan bu çalışmada, prizmatik parçaların işlenmesi için gerekli olan geometrik ve teknolojik bilgiler, bir Bilgisayar Destekli İşlem Planlaması (BDİP) sisteminden alınarak her operasyon için kesici yol bilgilerini çıkaran ve CNC kodu üreten bir program tasarlanmıştır. Bu BDİP sisteminde, her operasyondan sonra işlenen kısım 3B'lu özel bir CAD modelinden silinerek yeni bir afâ model oluşturulmaktadır. Geliştirilen program bu parça modellerim ve gerekli diğer bilgileri kullanarak, ilgili tezgah için CNC programlama kodlarını türetmektedir. Alman parça geometrik bilgilerinin tezgah koordinat sistemine göre yeniden düzenlenmesi, her bir parça yüzeyi için geliştirilen matris denklem setleriyle yapılmış ve bir takım matematiksel işlemlerlede kesici yol bilgileri çıkarılmıştır. Bu bilgilerin, istenilen tezgah denetim sistemlerine yönelik CNC parça programlarına dönüştürülmesinde kullanılmak üzere, standart CLDATA formatında ifade edilmesiyle nötr dosyalar oluşturulmuştur. Bu dosyaların, CNC programlarına çevrih»esi»?te ise son istemciler tasarlanmıştır. Yaygın kullanıma sahip olan ISO ve FANUC denetim sistemlerinin hareket kodlarını türeten son işlemcilere öncelik verilmiştir. Sistemin yazılımı, Turbo Prolog 2.0 programlama dili kullanılarak yapılmış ve IBM uyumlu bir PC de geliştirilmiştir. Bilim kodu : 5000015 Anahtar kelimeler : CNC parça programlama, CNC. CLDATA Sayfa adedi : 1 50 Tez yöneticisi : Doç. Dr. Mahmut GÜLESİN THE GENERA TION A UTOMA TIC PAR TS PROGRAMS FOR CNC MILLING MACHINE BY USING PROLOG (M.Sc. Thesis) Yunus KAYIR GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECNOLOGY January 1996 ASTRACT In this study, a program has been designed for the generation of Tool Cutting Paths and CNC Codes for prismatical parts. The geometrical and technolgical information required for producing these parts have been taken from a Computer Aided Process Planning System (EPPSU). In this EPPSU system, the machined surface of parts has been cleared from three dimensional special CAD model after each operation and generated an interface model. By using these part models and other necessary information, the developed program has been generating CNC programming Codes for Milling Machine Tools. Matrix equation was developed for each machining surface of the parts and the parts geometrical information taken has been re-arrenged according to the Machine Coordinate System and also the Tool Cutting Paths have been derived based on some of the mathematical processes. These information have converted to CNC part programs which are desired for Machine Control Unit Systems. Notr files have been generated at the standard CLDATA format. Post Processors have been designed order to convert CNC part programs from these files. The designed Post Processors are based on ISO and FANUC Control System which are widely used at the CNC Machine Tools. At the software of this system, Turbo Prolog 2.0 programming language has been utilised and developed by using personal computer (PC). Scincecode : 50000 15 Keywords : CNC, Generation Tool Path, CLDATA, Parts Pogramming Page number : 150 Adviser : Assoc. Prof. Mahmut GÜLESİN III 102

BA?LAMA KALIPLARINDA BİLGİSAYAR DESTEKLİ KUVVET ANALİZİ VE KALIPLAMA ELEMANLARINDA KUVVET KONTROLÜ (Yüksek Lisans Tezi) Zafer TEKİNER GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ EYLÜL 1995 ÖZ Bağlama kalıbı tasarımı imalatta önemli bir yer tutmaktadır. Ancak günümüzde bağlama kalıbı tasarımı ve kalıp elemanlarının seçimi çoğunlukla elle yapıldığı için büyük ölçüde zaman kaybma neden olmaktadır. Bu çalışma ile, bir bilgisayar programı geliştirilerek AutoCAD ortamında çizilen prizmatik bir parçanın geometrik bilgilerinin DXF formatı analiz edilip parçaya ait geometrik ve teknolojik bilgileri çıkartılmaktadır. Daha sonra freze tezgahında kesme esnasmda oluşan kesme kuvvetleri hesaplan maktadır. Ayrıca bulunan bu kuvvetlere göre bağlama kalıp elemanlarında papuç, civata, alt tabla seçimi, çakı seçimi ve tezgah seçimi yapılmıştır. Kesme kuvveti hesaplamasında kullanılan veriler formül haline getirilerek bilgisayar programına girilmiştir. Program TURBO PASCAL dilinde olup 1268,8 Kb. yer kaplamaktadır. Bilim Kodu : 625.02.07/225.05.01 Anahtar Kelimeler : Kuvvet Analizi, Kesici Seçimi, Tezgah Seçimi, Modüler Kalıp Elemanları Seçimi, Bağlama Kalıplarında Bilgisayar Destekli Kuvvet Analizi ve Kalıplama Elemanlarında Kuvvet Kontrolü. Sayfa Adedi : 120 Tez Yöneticisi : Yrd. Doç. Dr. Mahmut Gülesin COMPUTER AIDED FORCE ANAL YSIS IN FIXTURES AND SELECTION OF FEATURING COMPONENTS (M. Sc Thesis) Zafer TEKİNER GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SEPTEMBER 1995 ABSTRACT Fixture design plays an important role in manufacturing. However, since today, fixture design and selection of flxturing components are performed manually, it takes plenty of time. In this work, through the use of the program developed, the DXF format of geometric data of a prizmatic part driven in AutoCAD environment is analysed and geometric and technological data of the part are extracted then, cutting forces generated during cutting on a milling machine are calculated. In addition, according to these forces, selection of frxturing components such as bolts, clamping strips, and base plate, cutters and machine tools are perfomed. The data used at the calculation of cutting force have been structured in formulas and programmed in the computer. The software developed has been written in Turbo PASCAL and is 128.8 kb. Scientific Code : 625.02.07/225.05.01 Key Words : Computer Aided Force Analysis In Fixtures and Selection Of Fixturing Components Number of Pages : 1 2 1 Supervisor : Assoc. Prof. Mahmut GÜLESÎN 120