Search

Glass fiber reinforced polymer (CETP) composite materials are new and important engineering materials due to their superior properties. Due to their mechanical properties, rigidity / weight ratio, they are indispensable structural materials, especially in engineering structures where lightness is required. Therefore, GFRP composite materials are commonly used in industry. Drilling is an important process for obtaining the holes which is necessary for the assemblies of GFRP in industry. In addition to drilling parameters, the impact of drill geometry on the hole quality should be considered. In this paper, drilling process was carried out with different cutting parameters (cutting speed, feed rate) and drill geometries (different diameters). The obtained the results of thrust force and deformation factor for exit/entrance surface. Taguchi method and analyze of variance (ANOVA) was also applied to determine the effects of cutting parameters on experimental results. L9(313) orthogonal experimental design was selected for analysis of Taguchi and response Tables was used. Besides the cutting parameters, the impact of drill geometry on the results are also discussed. It is obtained that feed rate governs the thrust force and exit deformation factor; however, the entrance deformation is driven by the drill bit diameter. The results show that this approach has been demonstrated can be used effectively for drilling of GFRP composite materials., Cam elyaf takviyeli polimer (CETP) kompozit malzemeler sahip oldukları üstün özelliklerinden dolayı yeni ve önemli mühendislik malzemeleridir. Mekanik özellikleri, rijitlik/ağırlık oranlarından dolayı özellikle hafiflik istenilen mühendislik yapılarında vazgeçilmez yapısal malzemelerdir. Bu sayede CETP kompozit malzemeler endüstride sıklıkla kullanılmaktadır. Delme işlemi endüstride CETP kompozitlerin montajı için gerekli deliklerin elde edilmesinde en önemli prosestir. Delik kalitesine kesme parametrelerinin yanı sıra matkap geometrisinin etkisi de ele alınmalıdır. Bu çalışmada, farklı kesme parametreleri (kesme hızı, ilerleme) ve matkap geometrileri (farklı çaplar) ile delme işlemi gerçekleştirilmiştir. İtme kuvveti ile giriş ve çıkış yüzeyleri için deformasyon faktörü sonuçları elde edilmiştir. Ayrıca kesme parametrelerinin sonuçlara olan etkilerinin belirlenmesi için Taguchi metodu ve varyans analizi kullanılarak analiz yapılmıştır. Taguchi analizi için L9(313) ortogonal deney tasarımı seçilmiş ve cevap tabloları kullanılmıştır. İtme kuvveti ve çıkış deformasyon faktörü için ilerlemenin, giriş deformasyon faktörü içinse matkap çapının daha etkin parametre oldukları tespit edilmiştir. Sonuçlar, CETP kompozit malzemelerin delinmelerinde bu yaklaşımın etkin bir şekilde uygulanabileceğini göstermiştir.

Proses planlama, ürün tasarımı ve imalatını bütünleştirmede bir kilit rol almaktadır. İş parçalarının geometrik ve teknolojik verileri kullanılarak zeki bir proses planı oluşturularak iş parçaların işlenmesi proses ekonomisi açısından büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada unsur ve ürün modelleme tekniği kullanılarak üretken bir süreç planı oluşturulması amaçlanmıştır. Dönel parça geometrik verileri kullanılarak unsur tanımlama bilgisi oluşturulmuş, hammadde boyutu, işleme bölgeleri, tornalama operasyonları ve sırası, iş tutucu, takım tezgâhı, kesici takımların seçimi, her işleme bölgesi için takım yollarının belirlemesi ve kesme koşullarının tayini yapılmaktadır. Bir yazılım oluşturulması için tüm bu proses planlama aktiviteleri ve entegrasyonu için algoritma geliştirilmiştir. İş parçalarının torna tezgâhında işlenmesi için geometrik veri ve teknolojik bilgilerin BSD kodlarına dönüştürülmesi için alt yapı oluşturulmuştur Process planning plays a key role in integrating product design and manufacturing. Using geometric and technological data of the workpieces, the creation of an intelligent process plan is essential for the process economy. In this study, it is aimed to create a generative process plan by using feature and product modelling technique. By using rotational part geometric data, feature identification information was created, raw material size, machining zones, turning operations and sequence, work holder, machine tool, cutting tools selection and determination of tool paths for each machining zone were determined. An algorithm has been developed for all these process planning activities and integration to create software. Infrastructure for transforming geometric data and technological information into CNC codes for machining of rotational workpieces on a lathe was created

Stainless steel is a material that can be used in many areas because it resists corrosion excellently, can be used at low and high temperatures, is easy to shape and has a pleasant aestheticappearance. In this study, a model has been developed using the adaptive network based fuzzy logic inference system (ANFIS) approach based on the surface roughness cutting parameters of 316L stainless steel. Cutting speed, feed, cutting depth and cutting width are selected as cutting parameters. ANFIS modeling was performed using the ANFIS editor of the Matlab 8.5 program. When the experimental values were compared with the predicted values of the developed ANFIS model, it was found that the maximum percentage error value was 9.58 and the average percentage error value was 5.25. The correlation coefficient of the ANFIS model was 0.997. The results showed that ANFIS can be an effective method for estimating surface roughness in 316L stainless steel milling process., Paslanmaz çelikler, mükemmel korozyon direnci, düşük ve yüksek sıcaklıklarda kullanılabilmesi, kolay şekillendirilebilmesi ve iyi estetik görünüme sahip olmasından dolayı birçok alanda kullanılabilen bir malzemedir. Bu çalışmada, 316L paslanmaz çeliğin yüzey pürüzlülüğü kesme parametrelerine bağlı olarak adaptif ağ tabanlı bulanık mantık çıkarım sistemi (ANFIS) yaklaşımı kullanılarak bir model geliştirilmiştir. Kesme parametreleri olarak kesme hızı, ilerleme, kesme derinliği ve kesme genişliği seçilmiştir. Matlab 8.5 programının ANFIS editörü kullanılarak ANFIS modellemesi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen ANFIS modelinin tahmin sonuçları ile deneysel sonuçlar karşılaştırıldığında en büyük yüzde hata değerinin 9,58 ve ortalama yüzde hata değerinin 5,25 olduğu tespit edilmiştir. ANFIS modelinin korelasyon katsayısı 0,997 olarak bulunmuştur. Sonuçlar, ANFIS modelinin 316L paslanmaz çeliğin frezeleme işleminde yüzey pürüzlülüğün tahmin edilmesinde etkin bir yöntem olabileceğini göstermiştir.

Bu çalışmada, 5083 Al-Mg işlem alaşımı farklı soğuk deformasyon oranlarında imal edilmiş, farklı tav sıcaklıklarında tavlama işlemine tabi tutulmuştur. %48, %35 ve %18 oranlarında soğuk deformasyon uygulanmış levhalar üretilerek; bir kısım levhalar tavlanmadan bırakılmış, diğerlerine 180 ºC, 270 ºC ve 360 ºC’de 20 dakika süre ile tavlama yapılmıştır. Korozif ortamda mekanik özelliklerini tespit edebilmek için standartlara uygun çekme çubuk numuneleri hazırlanmış ve %3.5 NaCl çözeltisi içerisinde 1440 saat süre ile korozif ortamda bekletilmiştir. 240 saat ara ile numuneler alınmış ve numunelere çekme testi yapılmıştır. Korozif ortamda tutma süresine bağlı olarak mekanik özelliklerin değişimi, mukavemet kaybı tespit edilmiş, yorumlanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda; tav sıcaklığı ve soğuk deformasyon oranının artırılması ile mukavemet kaybının arttığı ve 270 ºC’de tavlanan numunelerde mukavemet kaybının en az olduğu görülmüştür., In this study; the effects of cold deformation and heat treatment on the corrosion of 5083 Al-Mg alloy has been investigated. Tension test specimens were prepared from the cold rolled sheets by application of 48 %, 35 %, and 18 % deformation. Tension tests were applied the specimens both cold rolled and heat treated specimens annealed at 180 ºC, 270 ºC and 360 ºC. Specimens are exposed to the 3.5 % NaCl corrosive solution for the total duration of 1440 hrs. During this application which was conducted by alternate immersion method, specimens were taken away from the corrosive environment at the intervals of 240 hrs. The effect of corrosive environment on mechanical properties has been determined as the mechanical strength loss with respect to exposure time to the corrosive solution by tension test. They are concluded from the experiments that loss of strength increases as the annealing temperature and cold deformation rate and it is minimum for the specimens annealed at 270 ºC.

Bu çalışmada, 5083 Al-Mg işlem alaşımı farklı soğuk deformasyon oranlarında imal edilmiş, farklı tav sıcaklıklarında tavlama işlemine tabi tutulmuştur. %48, %35 ve %18 oranlarında soğuk deformasyon uygulanmış levhalar üretilerek; bir kısım levhalar tavlanmadan bırakılmış, diğerlerine 180 ºC, 270 ºC ve 360 ºC’de 20 dakika süre ile tavlama yapılmıştır. Korozif ortamda mekanik özelliklerini tespit edebilmek için standartlara uygun çekme çubuk numuneleri hazırlanmış ve %3.5 NaCl çözeltisi içerisinde 1440 saat süre ile korozif ortamda bekletilmiştir. 240 saat ara ile numuneler alınmış ve numunelere çekme testi yapılmıştır. Korozif ortamda tutma süresine bağlı olarak mekanik özelliklerin değişimi, mukavemet kaybı tespit edilmiş, yorumlanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda; tav sıcaklığı ve soğuk deformasyon oranının artırılması ile mukavemet kaybının arttığı ve 270 ºC’de tavlanan numunelerde mukavemet kaybının en az olduğu görülmüştür.

Bu çalışmada, serbest şekilli yüzeylerin hassas ve düşük maliyetle üretilmesini sağlamak amacıyla, belirli takım yolu şablonlarından uygun olanını ve gerekli takımları seçebilen bir takım yolu oluşturma sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem, yüzey bilgilerini IGES veri dosyasından okuyabilmekte, bu yüzeyleri NURBS formatında tanımlayabilmekte, uygun takım yolu şablonları ile takımları seçebilmekte ve takım yolu üretebilmektedir. Sistem, Visual C++ programlama paketi ile yazılım haline getirilmiştir, In this study, we develop a tool path generation method to manufacture of free formsurfaces with minimum cost and time. This system can read surface information from IGES file andconvert to NURBS and than select convenient tool path pattern and tools and produce tool path. Thedeveloped system in this study is implemented with Visual C++.

Özellik-tabanlı modeller. Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) ve Bilgisayar Destekli Üretim (CAM)'in bütünleştirilmesinde kullanılan en iyi araçlar olmuşlardır Bu modellerde imalat işlemleri ile ilişkili olan özellikler kullanılarak tasarım gerçekleştirilir. CAD ve CAM'in bütünleştirilmesi işlemi geometri, tolerans bilgisi ve imalat ile ilişkili veriyi içeren çeşitli veri tiplerinin bütünleşme kapasitesine sahip geniş bir bilgi yapısı gerektirir. CAD ve CAM'i içine atan yoğun uygulamalarda nesne-yönelimli modelleme yaklaşımı, tasarımda ve oluşturulan verinin uygulanmasında son yıllarda önem kazanmıştır. Nesne-yönelim düşüncesi, büyük ve geniş veri ağacı hiyerarşilerine ayrıştırılarak bu sistemlerin karmaşıklığının giderilmesi ve belirginleşmesi için çok iyi bir araç sağlar. Bu çalışmada nesne-yönelimli veri tabanı yapısı kullanılarak oluşturulan özellik tabanlı bütünleşik CAD/CAM sistemlerinin modellenmesi incelenmiştir, önerilen nesne-yönelimli model, sistem tarafından istenen veri bütünlüğünü ve veri soyutlanmasını destekler., Feature-based modals have been the best tools lor integrating Computer Aided design (CAD) and Computer Aided Manufacturing(CAM). These models enable design using the properties related to production processes. The integration of CAD and CAM requires a wide information structure comprising data on geometry, tolerance and manufacturing. Feature based modeling approach to intense applications involving CAD and CAM, has recently gained importance for design and application purposes. Object-oriented thought decomposed into a large and wide data tree hierarchy provides a very useful tool for simplifying and crystallizing these systems. This study investigates modeling of property based integrated CAD/CAM systems using the objectoriented database structure. The proposed object-oriented model supports the data integrity and abstraction required by the system.

Mühendislik uygulamalarında kuvvet ölçümleri, özellikle takım tezgahlarında, yaygın olarak yapılmaktadır. Bu çalışmada frezelemede kesme kuvvetlerini ölçmek için, Uzama Ölçer (strain gage) esaslı, üç-bileşenli, bilgisayar bağlantılı bir dinamometre tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu dinamometre statik kuvvet ölçümlerinde ve ayrıca planya ve taşlama gibi takım tezgahlarında dinamik kuvvet ölçümlerinde de kullanılabilir. Kuvvet sinyallerinin algılanmasında sekizgen gerinme ringleri üzerine yapıştırılmış Uzama Ölçer' ler kullanılmıştır. Üç kanaldan elde edilen analog kuvvet sinyalleri yükseltilerek bir veri toplama kartı aracılığı ile sayısala dönüştürülmüş ve bilgisayara kaydedilmiştir. Dinamometreyi test etmek için alın frezeleme işlemi yapılmıştır. Testlerden eşzamanlı olarak kaydedilen kuvvetlerin hesaplanan değerler ile uyumlu olduğu görülmüştür., In engineering applications, force measurements, particularly in machine tools, has been done widely, in this study, a dynamometer design and manufacturing, Strain Gage based, tree-component, computer linked, were carried out to measure cutting forces in milling. This dynamometer can be used in static force measurements and also in dynamic force measurements in planning and grinding machines. Strain gages bonded on the octogonal rings have been used for sensing of the force signals. The analog force signals obtained from three-channels have been amplified and converted into digital signals via a data acquisition card and recorded in a computer. To test the dynamometer, face milling operation has been made. It has been observed that, forces recorded sycroneously from the tests have corresponded to the calculated values.

Günümüz imalat ortamlarında ürünlerde tamlık, zaman, işçilik ye malzeme tasarrufu şirketlerin varlığını sürdürebilmesi bakımından vazgeçilemez unsurlardır. Bu yüzden gerek kütle üretimi gerekse parça üretimi yapan imalat atölyelerinde gerekli teknolojik yenilikler takip edilmeli ve takım tezgahları buna göre yüklenmelidir. Sayısal Denetimli (SD) torna tezgahlarında dönel parçaların işlenmesi sırasında meydana gelebilecek sorunların giderilmesi, deneme üretimindeki zaman kayıplarının önlenmesi, program deneme ve; doğrulama çalışmalarının duraksamalara neden olmaması için programın incelenmesi ve hataların giderilmesini sağlayacak bir simülasyon programına ihtiyaç vardır. Ayrıca parça resmi ve gerekli teknolojik bilgileri kullanarak parçayı işlemek için uygun işlem planlaması çalışması yapılmalıdır. Bu çalışmada bu amaçları yerine getirmek için tornalanacak parçaların temel geometrik unsurları AUTOLISP programları yardımıyla oluşturularak AutoCAD'te parça resimleri çizilmiştir. BDT/ BDÜ bütünleşmesini sağlamak için çizimler DXF (Drawing Interchange File) formata dönüştürülmüştür. TOR-CAPP adı verilen programla torna tezgahında işlenecek parçaların simülasyonu ve parça işlem planı üretilmiştir. Daha sonra SD kod dönüşümü yapılarak parça programları üretilmiştir. Bu işlemleri gerçekleştiren bilgisayar programı QBASIC dilinde yazılmıştır., In recent manufacturing environments accuracy, time, labour and material saving in the products are indispensable factors for companies to survive. Therefore, required technological development in the workshops where manufacture mass production or part production should be followed and machine tools should be loaded to maintain these purposes. In NC lathes, a simulation programme which provides investigating and correction of the programme errors is required for the elimination of the errors that may occur during turning operations, the prevention of time consuming in test production, the examining of the programme not to cause the interruption in testing, and continuing of the programme. In addition, a suitable process planning should be made to machine the part by using part drawing and necessary technological knowledge. In this study, to carry out these tasks, the basic geometrical elements of the parts to be machined have been created by utilising AUTOLISP and part drawings have been designed in AutoCAD. In order to provide CAD/CAM integration,technical drawings has been converted into DXF format. By using the programme named , the simulation of the part to be machined and part process planning have been produced. After that by making NC code conversion, part programmes have been obtained. Computer programming, which carries out this process, has been written in QBASIC.

Gelişen teknoloji ile birlikte, güç aktarım sistemlerinde yüksek tork ileten daha küçük boyutta ve ağırlıkta mekanizmalar tasarlanıp, üretilmesi amaçlanmaktadır. Aynı boyutlardaki dişli mekanizmalarında asimetrik dişliler kullanılmasıyla daha yüksek yük taşıma kapasitesi elde etmek mümkün olmaktadır. Ayrıca asimetrik dişli mekanizmaları gürültüyü azaltır ve verimliliği arttırır. Çoğu dişli çark mekanizmasında dişliler, saat yönünde ve saat yönünün tersi yönde eşit yüke maruz kalmazlar. Bu nedenle, dişli simetrik yapısı bozulur ve dişli asimetrik form ile optimize edilir. Bu çalışmada, helisel dişli çark mekanizmaları için asimetrik helisel dişli tasarımı geliştirilmiş ve mevcut simetrik dişli kullanılan mekanizmalarda dişli tasarımı ile karşılaştırılmıştır. Asimetrik diş profili ile simetrik dişlilere göre malzeme kalitesi değiştirilmeden dişli mekanizmasının yük taşıma kapasitesi arttırılmıştır. Farklı basınç açıları ile tasarımı yapılan dişli çarkların her iki yönde çalışma durumu incelenerek, en uygun basınç açısına sahip dişli çark mekanizması belirlenmiştir. Helisel dişli çarklarındaki asimetrik dişliler, ebat ve ağırlığı azaltma ve yük kapasitesini artırma kapasitesi açısından incelendi. Sonuç olarak, simetrik dişli ile aynı boyutlarda asimetrik dişli tasarımı yapılmış ve %23,43-33,68 oranında dişli mukavemetinde bir artış elde edilmiştir. Together with the developing technology, it is aimed to design and manufacture mechanisms of smaller size and weight that transmit high torque in power transmission systems. By using asymmetric gears in the same size gear mechanisms with that of symmetric gear, it is possible to obtain higher load-bearing capacity. Beside, asymmetrical gear mechanisms reduce noise and increase efficiency. Gears in most gear wheel mechanisms are not subjected to the equal load in clockwise and anti-clockwise directions. For this reason, the symmetrical structure of the gear is broken and the gear is optimized with asymmetrical form. In this study, the asymmetrical helical gear design for helical gear wheel mechanisms has been developed and compared with the gear design in the mechanisms used the existing symmetrical gear. The load bearing capacity of the gear mechanisms having gears with asymmetrical teeth profile were increased according to that the gear mechanisms of the symmetrical gears having the same material quality of gears. The gear wheel design with the most suitable pressure angle was determined by examining the working condition of the gear wheels designed with different pressure angles. Asymmetric gears in the helical gearwheels was examinated the capacity of reduce the size and weight and increase the load capacity. As a result, asymmetric gear design of the same dimensions with symetric gear was made and an increase in gear strength of 23,43-33,68% was obtained. 97

Tornalama endüstride en yaygın kullanılan talaş kaldırma yöntemlerinden birisidir. Tornalamada en önemli çıktılardan biri işlenen malzemenin yüzey pürüzlülüğü olup tasarımın işlevsel olabilmesi için istenen değeri sağlaması gerekir. Tornalama prosesi esnasında gerçekleşen takım aşınmasından dolayı yüzey pürüzlülüğünde ve kesme kuvvetlerinde artış gerçekleşir. Aşınmanın daha yavaş gerçekleşmesi için kesme parametreleri takım imalatçıları tarafından önerilen sınırları aşmayacak şekilde seçilir ve işleme süresince sabit alınır. Bu durum, kesme koşullarına adaptasyon içermediğinden tezgâhın verimini düşürmektedir. Bu durumun önüne geçebilmek için işlem sırasında takım durumunu veya kuvvetleri izleyerek, kesme parametrelerinin gerçek zamanlı olarak kontrolü hem donanımsal olarak hem de uygulama açısından zor ve maliyetli olmaktadır. Tez kapsamında geliştirilen sanal adaptif kontrol sistemi sayesinde kesme parametrelerini kaba işlemede sabit olarak almak yerine aşınmaya bağlı olarak işlem sırasında farklı değerlerinin seçilmesi sağlanmıştır. Bu sayede kesme parametrelerinin farklı seçilmesine bağlı olarak takım ömründe artış gözlemlenmiştir. Sanal kelimesi belirli bir malzemenin belirli bir takım ile kaba ve ince tornalanmasında kesme parametrelerinin çevrimdışı olarak önceden bulunup CNC kodlarına entegre edilmesini nitelemektedir. Aşınma ve kesme kuvvetlerinin hangi pasolarda değişim gösterdiği eğitilmiş Yapay Sinir Ağları (YSA) Modeli ile belirlenmiştir. YSA modelinin eğitiminde tez kapsamında yapılan deneylerden elde edilen veriler kullanılmıştır. Ayrıca genetik algoritma ile optimizasyon sayesinde kaba ve ince işleme için optimum kesme parametreleri elde edilmiştir. Örnek bir iş parçasına yapılan tornalama işlemi üzerinden sanal adaptif kontrol sisteminin geleneksel yaklaşıma göre üstünlüğü belirtilmiştir. Turning is one of the most commonly used material removal methods in industry. An important output of the turning process is the surface roughness of the material, since the functionality of the design depends on the surface roughness of the material. Wear generation on the cutting tool causes a considerable increase in surface roughness and cutting forces. To obtain slower tool wear, cutting parameters are chosen according to tool manufacturers' recommendations and they are taken constant during turning process. In this case, efficiency of the machine decreases because of poor adaptation to the cutting condition. Also monitoring tool condition and cutting forces in real time is not cost-effective and not practical to solve this problem. In this thesis, adjusting cutting parameters adaptively during rough turning is achieved by developing a virtual adaptive control system. A considerable increase in tool life is obtained due to adaptively choosing cutting parameters. The word virtual refers to choosing cutting parameters adaptively but offline, when rough and finish turning of a certain material with a certain cutting tool. On which cuts the main cutting force and tool wear are changed is found by using trained Artificial Neural Network (ANN) Model. ANN model is trained by using experimental data. In addition, genetic algorithm optimization is used to choose optimum cutting parameters for rough and finish turning. The advantage of virtual adaptive control system over conventional approach is explained by using a turning process of a workpiece. 88

Bu çalışmada yeni bir tornalama işlem planlama metodolojisi dövme çelik piston için uygulanmıştır. Çelik piston üretim prosesleri tek tek ele alınarak geliştirilmesi ve her bir prosesin optimizasyonu yapılmıştır. Yapılan deneysel çalışma sonrasında 4140 malzeme için ikinci dereceden takım ömür denklemi elde edilmiş ve üretim zamanının minimizasyonu düşünülerek proses parametrelerinin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir.Çalışma kapsamında, optimizasyon tekniği olarak Genetik Algoritma kullanılarak işlem parametreleri tayin edilmiştir. Yazılım olarak Matlab/Genetik Algoritma ile optimum sonuçlar elde edilmiştir. Mevcut üretim prosesleri ile optimize edilen yeni üretim proseslerinin karşılaştırması yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. In this study, A new process planning methodology for turning parts was implemented forged steel piston. Steel piston manufacture processes are treated one by one and each process is improved and optimized. In this aim, it was performed experimental study to find relationship with between cutting parameters and tool-life for C4140 material that pistons are made from. As a result of experimental study, second-degree equation for the lifetime of tool-life has been obtained and then process parameters have been optimized considering minimization of process time.In this study the process parameters have been determined by using genetic algorithm as optimization technique. In the study, the optimization has been implemented by Genetic Algorithm. The optimum process parameter levels have been obtained by using Matlab/Genetic Algorithm. Comparisons between the present manufacture processes and the new optimized processes have been made and the results have been evaluated. 100

Bu çalışmanın amacı testere ile kesmede sıcak talaş kaldırma işlemi uygulanarak takım ömrü ve işleme zamanına kesme hızı, ilerleme, itme ve asıl kesme kuvvetleri ve ısıtma akımının etkilerini incelemek ve en uygun kesme parametrelerini bulmaktır. Bu çalışmada elektrik akımı kullanarak ısıtma ile testerede kesme parametrelerinin kesmeye etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Ç1040 iş malzemesine belirlenen kesme parametrelerinde (V:kesme hızı, f:ilerleme, I=akım) deneyler yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Deneyler sonucunda parametrelerin etkileri hesaplanmış, parametrelerin seçilen seviyelerinde maksimum ve minimum takım ömrü elde edilen değerler bulunmuştur. Akımındaki artışla bir optimum değere kadar takım ömründe artma, optimum nokta aşıldığında ömürde azalma görülmüştür., The aim of this study is to define and calculate: the feed rate, impulse and main cutting forces and the effects of heating flow on tool life. Also it's important to identify the characteristics of the machining operation especially the hot machining processes by sawing then it's necessary to optimize the machining parameters. In this study the objective was to determinate the effects of cutting parameters with heating on sawing, the operation have been conducted using the electric current.At the end of the procedure, the cutting parameters (V: cutting speed, f: feed rate; I: current) were established on workpiece and the results were compared. After these experiment, the effects of the parameters were calculated, the optimization of cutting tool life parameters were defined by selecting the maximum and minimum levels.Experimental results proved that increasing tool life to an optimum value is related to the maximization of current, also it was obvious that the tool life decrease when the optimum point has been exceeding.

Karmaşık şekilli kalıp boşluğunun işlenmesinde takım seçimi, genellikle tecrübeye dayanarak yapılmaktadır. Bu işlemde uygun seçilmeyen her bir takımın parça üzerinde bıraktığı kalıntı hacmi, başka bir takım tarafından uzun bir sürede kaldırılmaktadır. Böylelikle her seçilen uygun olmayan takım, artan takım yaklaşması ve geri çekilmesi süreleri ve uygun olmayan takım setlerinin kullanılmasından dolayı işleme sürelerinin uzun olmasına neden olmakta ve istenilen parçanın elde edilmesi için gereken süre artmaktadır. Bu durum parça başına üretim maliyetlerini de artırmaktadır. Sayısal denetimli tezgâhlarda işlemede uygun takım seçimi, işleme zamanını bir hayli azaltabilir. Sınırlı bir takım sayısı kullanılabilir. Bu çalışmada karmaşık kalıp boşluğunun 2 ½ eksende kaba işlenmesi için yeni bir takım seçimi metodolojisi geliştirilmiştir. İş parçasının 3 boyutlu katı modeli STL verisi olarak kaydedilmiştir. Takım seçimi için gerekli veri tabanı ile bilgi tabanı oluşturulmuş ve kesici takım seçiminin sistematik modellemesi gerçekleştirilmiştir. Bu yaklaşımla aday çakılar için uygun bölgeler takım yolu oluşumu öncesi belirlenmiştir. Sonra farklı takım kombinasyonları için işleme zamanı, takım ilerleme hızı ve uygun bölge alanları esas alınarak tahmin edilmiştir. İş parçasını minimum zamanla işleyebilen takım seti optimal aday takımlar olarak belirlenmektedir. Sistem çeşitli endüstriyel parçalarla test edilmiş ve etkin ve efektif olarak seçildiği kanıtlanmıştır. Takım seçiminin sayısal denetimli olması işin kalitesini artıracağı gibi işleme zamanını ve toplam maliyetleri de minimize edecektir., In machining of complex die/mold cavity, tool selection generally is performed based on experience. In this process, residual volume on part left behind by any inapropriate tool is machined by another tool in prolong time. So any selected inappropriate tool causes to long machining time because of tool approach and retreat times and use of inappropriate tool sets and machining time of die/mold increases. Also production cost per part increases. Therefore selection of proper tool highly decreases machining time in machining on NC machine tool. Number of tool to be used can be decreased. In this study, a new tool selection methodology for 2 ½ axis rough machining of complex die/mold cavity was developed. STL data obtained from 3D solid model of die was recorded and uploaded to the developed software. The required information and data for tool selection was created and the systematic modelling of tool selection was realized. In this approach candidate tools for feasible regions determined ago from tool path creation. Hence machining time for different tool combinations estimated based on tool feed rate and feasible region areas. Tool sets that machine in the minimum machining time define optimal candidate tools. System was tested on industrial parts and It has proven that the effective and efficient selection for tool sets was made. Tool selection for NC machining increases quality of work and also minimize machining time and cost per part., Bu tez çalışması Selçuk Üniversitesi BAP Koordinatörlüğü tarafından 15201020 nolu proje ile desteklenmiştir.

Bu çalışmada, frezeleme işlemlerinde verimliliği artırmak ve kesme koşullarını iyileştirmek amacıyla süreç içi adaptif kontrol yerine sanal zeki adaptif kontrol sistemi geliştirilmiştir. Sistem adaptif sinirsel bulanık çıkarım sistemi(ASBÇS), yapay sinir ağları(YSA) zeki sistemleri ve parçacık sürü optimizasyonu (PSO) tekniğinden oluşmaktadır. Sistemin eğitimi için yapılan deneysel çalışmalarda, farklı kesme parametrelerinin etkisinde takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerindeki değişmelerin sisteme öğretilmesi için gerekli veriler, yapılan deneylerle elde edilmiştir. 25 farklı kesme parametresi ve 6 tekrardan oluşan bir deney planı ile deneyler yapılmış ve kesme kuvvetleri, aşınma ve yüzey pürüzlülükleri ölçülmüştür. Deneyler sonunda elde edilen veriler kullanılarak kesme parametreleri ile takım ömrü ve yüzey pürüzlülüğü matematik model denklemleri oluşturulmuştur. Yapay sinir ağı ve ASBÇS yapıları deney verileri kullanılarak eğitilmiş ve test edilmiştir. PSO, YSA ve ASBÇS modelleri, arasında ilişki ağı kurularak sanal zeki adaptif sistemin oluşturulmuştur. Programa verilen rastgele parametrelerden adaptif çıkış elde edilmektedir. Bir parçanın sürekli işlenmesi sürecinde meydana gelen takım aşınması ile parçadaki geometrik değişimler, sanal sistemin çıktısı olan kesme parametrelerinin adaptif olarak değişmesini neden olmaktadır. Elde edilen bu parametrelerin CNC programlarına girilmesi sağlanmakta ve uyarımlı kontrol gerçekleştirilmektedir In this study, virtual intelligent adaptive control was developed instead of in-process adaptive control in order to improve productivity and cutting conditions of milling. Adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) is composed of Artificial neural networks (ANN) intelligent systems and particle swarm optimization. Data, required to train change in tool wear, surface roughness and cutting forces under different cutting parameters to the system, were obtained by experiments. Experiments were proven under the scheme of a plan consisting of 25 different cutting parameters and six repetetion and cutting forces, wear and surface roughness were measured. Mathematical model equations are generated for tool life and surface roughness by using cutting parameters data obtained from experiments. ANN and ANFIS structure were trained and verified by experiments data. Virtual intelligent adaptive system was built by setting interrelaiton network between PSO, ANN and ANFIS models. Adaptive output are held depending on random input parameters. With the continuous changes in part geometry processing tool wear occurred in a part of the process and provides adaptive change of cutting parameters, the output of the virtual system. The obtained these parameters is provided to be entered into the CNC program and stimulated control is performed. 164

Üretim teknolojileri açısından tasarım esnasındaki bilginin eksiksiz olarak üretim ortamına aktarılması büyük önem arz etmektedir. Bu aktarımın gerçekleşmesi için tasarımın ve üretimin entegrasyonu konusunda pek çok çalışmalar gerçekleştirilmiş ancak tam bir entegrasyon sağlanamamıştır. Bu problemin aşılmasında yapılan çalışmaların en kapsamlısı ve kabul göreni STEP standardıdır. STEP standardının yanı sıra STEP-NC standardının da geliştirilmesi ile, tasarım ve üretim arasında bir köprü olan proses planlamanın yeniden tanımlanması ve geliştirilmesi üzerinde durulmaktadır. Bu çalışmada, prizmatik parçalar için STEP-NC uyumlu zeki bir proses planlama sistemi oluşturulmuştur. Bu sistem giriş verisi olarak BDT ortamında tasarımı gerçekleştirilen parçanın STEP formatını kabul etmektedir. Sistem giriş verisinden düzlem yüzey, kanal, delik, cep, kademe gibi imalat unsurları tanımlamakta ve bunlar için gerekli olan imalat operasyonlarını belirlemektedir. Ayrıca her imalat operasyonu için gerekli kesici takım ve kesme parametreleri bilgileri atanmaktadır. Bu çalışmada, prizmatik parçalar için Yapay sinir ağı (YSA), kural tabanı ve Genetik Algoritma (GA) tabanlı hibrit bir algoritma kullanılarak özgün bir zeki proses planlama sistemi geliştirilmiştir. Prizmatik parçalar için zeki proses planlamada ilk kez MATLAB yazılımı kullanılarak MATLAB'ın YSA ve GA konusundaki güçlü araç kutularından yararlanılmış ve yazılım geliştirme süreci önemli ölçüde basite indirgenmiştir. Unsur tanımlama ve proses planlama modüllerinden elde edilen bu verileri kullanarak parçaya ait STEP-NC kod üretilmektedir. SNCUZPPS (STEP-NC Uyumlu Zeki Proses Planlama Sistemi) ile tasarım ortamındaki bilgiler eksiksiz olarak üretim ortamına aktarılmış ve oldukça uzmanlık gerektiren proses planlama işlemi çok daha kolay ve kısa zamanda gerçekleştirilebilmiştir., Complete transfer of information from design to manufacturing in terms of manufacturing technologies is very important issue. In order to realize this transfer many research have been conducted but a fully integration cannot be achieved. The most comprehensive and common research to overcome this problem is STEP standard. Because of the development of STEP-NC standard in addition to STEP standard, it is considered that the development of process planning which is seen as a bridge between design and manufacturing. In this work, an intelligent process planning system that is compliant with STEP-NC for prismatic parts is occurred. As an input data, this system accepts the STEP format of a part designed by CAD. The system recognizes the manufacturing features such as planer face, slot, hole, pocket and step, and determines the machining operations. Also, the data of cutting tool and cutting parameters for every machining operation is selected. In this work, for prismatic part a unique intelligent process planning system using ANN and hybrid algorithm based GA is developed. MATLAB software is firstly used at intelligent process planning for prismatic parts. Thus, software development process is significantly simplified, using GA and ANN toolbox in MATLAB. STEP-NC code of parts is generated by using these data obtained from feature recognition and process planning module. Design data are transferred to manufacturing environment by SNCUZPPS (STEP-NC Compliant Intelligent Process Planning System) and thus process planning is performed much more easily and in a short time.

Bir imalat sisteminde serbest şekilli yüzeylerden oluşan karmaşık parçaların tasarlanması kadar işlenmesi de oldukça önemlidir. Talaş kaldırma işleminin daha da etkin bir şekilde yapılabilmesi için, üç eksen talaş kaldırma stratejisine alternatif, beş eksen talaş kaldırma stratejisi tercih edilmektedir. Bu tezgâhların etkin biçimde talaş kaldırabilmesi ancak etkin bir takım yolu oluşturma stratejisi ile mümkündür. Ticari yazılımlar da dâhil olmak üzere, etkin bir beş eksen takım yolu oluşturma konusunda henüz eksikler bulunmaktadır. Bu amaçla, bu çalışmada serbest şekilli eğrisel bir yüzeyin beş eksen frezelenmesi için yeni stratejiler geliştirilmiştir. Eşit kalıntı talaş stratejisi adı verilen stratejide yanal kaymalar yüzey eğriliğine göre adaptif olarak verilmiştir. Aynı zamanda ilerleme adım uzunluğu sabit kirişsel hataya göre adaptif olarak ayarlanmıştır. Bu stratejide elde edilen işleme zamanı izoparametrik takım yollarından %30–50 daha düşüktür. Bu stratejide literatürlerden farklı olarak doğrudan parametrik alanda yanal kayma ve ilerleme yönünde ikili bir iteratif tarama yöntemi geliştirilmiştir. Serbest şekilli eğrisel yüzey B-Spline parametrik yüzeyi ile tanımlanmış, yüzeye ait bilgiler STEP-AP214 formatından alınmıştır. Etkin ve dalmalara karşı güvenli bir frezeleme için takım seçim algoritması geliştirilmiştir. Aynı zamanda takım temas (TT) noktalarında dalmaları engelleyen çok hassas bir tarama yöntemi de geliştirilmiştir. Son işlemci (Postprocessing) aşamasında elde edilen takım yolu bilgileri eğimli-döner (Tilt-rotary) bir beş eksen freze tezgâhına uygun kinematik dönüşümler kullanarak makine koordinat sitemine dönüştürülmüş ve NC kodları üretilmiştir. Algoritmalar Delphi programlama dili ile bir yazılım haline getirilmiştir., The machining of the complicated products which includes free formed surface is important as more as designing in a manufacturing system. The machining in a numerically controlled machine-tool which is the last step of Computer Aided Manufacturing is the most important step of this process. Five-axis machining is preferred via three axes machining for making the machining more effective. It is possible to machine more efficiently with effective tool path generating strategy. There is not any adequate strategy on five-axes tool path generation even in commercial software. For this purpose new strategies on five-axis tool path generation are developed. In the strategy which is called iso-scallop, the side step lengths are adopted for surface curvatures. And the step lengths are adjusted for a constant chordal error value. The total machining times are reduced 30-50% according to izo-parameter tool-paths. In this strategy we used a binary iterative searching algorithm directly on parameter domain along side-step and step length direction. The surface is defined as B-Spline Parametric surface, and the surface is delineated with STEP-AP214 database. Effective and robust milling strategy is presented for gouging by the developed algorithm. In the same time, a rear gouging recognizing and eliminating algorithm is developed. The generated tool path data is translated to five-axis tilt rotary machine tools by using some kinematic transformation in post processing stage. The presented algorithm is transferred to software by using the Borland Delphi programming interface.

İmalat sektöründe kullanılan malzemelerin işlenebilirlik özelliklerinin, iyileştirilmesi sürekli araştırma konusu olmuştur. Korozyon direnci, süneklilik ve çekme mukavemetinin yüksek olması paslanmaz çeliklerin sahip oldukları temel özelliklerdendir ve bu malzemelerin içerdiği krom, nikel ve molibden gibi alaşım elementleri, işlenebilirliklerini olumsuz olarak etkilemektedir. Paslanmaz çelikler işlenmesi zor malzemeler sınıfına girmektedir. Bu çalışmada AISI 304 paslanmaz çeliklerin frezelenmesinde farklı takımlar kullanılarak işlenebilirlilikleri ve takım performansları incelenmiştir. Kesme parametrelerinin etkisinde takım ömrü, yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri deneysel olarak belirlenmiş ve paslanmaz çeliklerin işlenmesinde optimum kesme koşullarının belirlenmesi, adaptif kontrol ve takım durumunun izlenmesi çalışmalarına temel teşkil etmek üzere tahmin modelleri tayin edilmiştir., Improving of machinability properties of the materials which are used in manufacturing industry has been research issue. High corrosion resistance, ductility and tension strength are the essential properties of stainless steels. Stainless steels contain alloy elements such as crom, nickel and molibden which are affect their machinability negatively. For this reason the machining of stainless steels are very difficult. In this study we investigate the machinability of AISI 304 stainless steel using different cutting tools and performance of the used tools. Tool life, surface roughness and cutting forces have been determined experimentally and performed prediction models to constitute the base of determination of optimum cutting conditions, adaptive controls and tool condition monitoring studies.

Bu tez çalışmasında, hidrolik mobil vinçlerin müşteri istekleri doğrultusunda tasarımı gerçekleştirilmiş ve bu güne kadar ayrıntılı olarak yapılmamış olan mühendislik araştırma, hesap ve analizleri ile gerekli optimizasyon çalışmaları yapılarak sistem için en uygun konstrüksiyon oluşturulmuştur. Tasarım ve mühendislik analizi yapabilen bir yazılım paketi ile geliştirilecek vince, ait katı model oluşturulmuş ve sonlu elemanlar yöntemi ile mühendislik analizleri, müşteri istekleri, hafiflik, kullanışlılık, estetik görüntü gibi tüm koşullar göz önünde bulundurularak mobil vinç için en uygun konstrüksiyon ve malzeme seçimi yapılmıştır. Tasarım ve analiz sonuçlarına uygun olarak imalatı gerçekleştirilmiş vinç üzerinde yapılmış olan test ve deney sonuçlarıyla teorik olarak elde edilen değerler karşılaştırılmış ve uygunluğuna bakılmıştır. Ayrıca tez çalışmasında üretimi gerçekleştirilen dönüş kabiliyeti sınırlı olan ve kullanım esnasında bir takım müşteri şikâyetlerinin olduğu hidrolik mobil vinçlerin müşteri istekleri doğrultusunda tasarımı değiştirilmiş, düşük tonajlı mobil vinçlerde kullanılan kramayerli dönüş sistemleri ile sağlanan sınırlı bir dönüş hareketini, geliştirilen çember dişlili bir sistem ile sonsuz dönüşlü hale getirilmiştir. Teknolojinin gelişmesine paralel olarak, ülkemizde ve dünyada tüm hareketli makinelerde küçük boyutlarda daha büyük işler yapabilme, kullanışlılık, hafiflik, estetik görünüm öne çıkmaya başlamıştır. Bu çalışmada bu istekleri yerine getirecek bir mobil vinç tasarımı, analizi ve optimizasyonu yapılarak imal edilecek bir vincin test, deneme ve doğrulaması gerçekleştirilmiştir., In this thesis, we have redesigned the current hydraulic mobile crane according to customer requirements and also optimal constructions are to be determined by engineering research and optimization analyses. We have generated the solid model of the developing hydraulic mobile crane by a CAD software that include FEM module and then the solid model of the mobile crane will be analized by a CAE software to get customer demands and technical and esthetical specifications. Then, we have determined the optimal construction and the choice of materials of the mobile crane. Also we have manufactured a hydraulic mobile crane capable of analyses results and then test to compare theoretical results. In this thesis, we also have developed an infinity rotating system equipped with ring gears for the mobile cranes and then make an adaptation to small size cranes. The Rotating systems were currently limited and there were many complaints from customers. We have overcame these problems in this thesis. In parallel with technological developments, general trend in machine production industry has been performed heavy duty works with small sized machines. In this project, we have made a new design by using engineering analysis and optimization tools and then manufacture a mobile crane to satisfy these requirements.

Otomotiv ve havacılık sektöründe gelişmeler yeni teknolojik değişiklikleri de beraberinde getirdi. Bilgisayar destekli tasarım ortamında karmaşık geometrilere sahip ürünler modellenmeye başlandı. Bu çok karmaşık geometriler, özellikle dövme, sıvama ve döküm kalıplarında da yeni işleme tekniklerinin ortaya çıkmasına neden oldu. Bu 5 eksenli işleme teknolojisi açısından önemli bir gelişme olmuştur. Bu çalışma en uygun sonucu verecek şekilde optimum işleme koşullarını ve teknolojisini içermektedir. Bu çalışmada işlenen yüzeylerin pürüzlülüğü işleme değişkenlerine, işleme stratejilerine ve kullanılan kesici takımın geometrisine bağlı olarak değişimi incelenmiştir. Deneylerde AISI 1040 malzeme kullanılmış olup kesici takım olarak düz ve küresel takımlar kullanılmıştır. Eğimli ve düz yüzeylerden oluşan bir model oluşturulup bu model üzerinde işleme teknikleri ve stratejileri uygulanmıştır. Deneysel sıralama ve deney sonuçlarının yorumlanması Minitab 14.1 programı ile yapılmıştır. Her işleme neticesi iş parçasına ait yüzey pürüzlülük değerleri ölçülüp kaydedilmiştir. Takım aşınması yüzey pürüzlülüğüne negatif yönde tesir ettiği için beli bir takım aşınma değeri ki biz bunu Vb=0,1 mm'den sonra takımlar değiştirilip yenisi kullanılarak takım aşınmasının yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkisi giderilmiştir. Sonuç olarak ölçülen değerler neticesinde yüzey pürüzlülüğüne ait matematiksel modeller kurulmuştur., The development of the aeronautic and automobile industries brought new technological challenges, related to the growing complexity of the products and the new geometries modelled in CAD systems. These more complex geometries impose new challenging manufacturing situations for the milling of moulds, stamping tools and forging dies. This is an important reason fort he development of new milling technology, namely five axis milling. The study of these new milling technique is very important in order to identify in what conditions each one of these techniques can give best result. In this paper, the roughness (Ra) of the machining surface is related to the machining parameters, machining strategies and cutting tool geometries. AISI 1040, flat endmill and sphere endmill were used in experiments. Machining strategies were applied to forming of inclination and horizontal surfaces which were modelled in CAD systems. Experimental design and analyzing of verification were done in Minitab 14.1 software. After machining, surface roughness of parts were measured and registered. Tool wear effect on surface roughness was decreased changing cutting tool after when tool wear reached Vb=0,1 mm. So, related to measuring values, mathematical models were formed.

Bu çalışmada, yatay şerit testere tezgâhın zeki adaptif kontrolünün tasarım ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Testereyle kesme işleminde kesme kuvvetleri, ivme, akustik emisyon ve akım izlenmiştir. YSA kullanarak kesme parametrelerine bağlıkesme kuvvetleri tahmin modeli kurulmuştur. Kurulan modelin referans çıkışlarıile gerçek zamanlıölçülen kesme kuvvetleri karşılaştırılarak aradaki farklar ve farkların integrali bir bulanık kontrolöre girilmiştir. Bulanık kontrolör bu girişlere karşılık kesme hızı ve ilerleme parametrelerini üretmektedir. Böylece sistem hatayı minimum eden hız ve ilerlemeyle çalışmaktadır. Talaş kaldırma işlemlerinde sabit referans model yerine, sürekli kendini güncelleyen bir YSA adaptif kuvvet kontrolü amaçlı kullanılmıştır. Bu sayede kesme parametreleri ve gerçek kesme kuvvetlerine dayalı malzeme tanıma sistemi geliştirilmiştir. Gerçekleştirilen sistem ile malzemenin kesilmeye başlanmasıyla referans model üretilmekte, malzeme sertliği veya geometri değişikliği (kesme derinliği ve genişliği) ile model sürekli yenilenmektedir. İlerleme ve kesme hızıadaptif olarak bu modele göre ayarlanmaktadır. Bu sayede minimum kesme zamanında ekonomik üretim gerçekleştirilmiştir. Sistemin tasarım, yazılım ve modellenmesinde Matlab araçları kullanılmıştır., In this study, the design and manufacture of intelligent adaptive control of horizontal band saw machine were made. Cutting force, acoustic emission, current and acceleration were monitoring during band sawing process. Predicted model of the cutting force was set up using Neural Network. The reference outputs of this model and measured real time cutting force were compared and differences between them and their integrals were input to i Fuzzy logic controller. Cutting speed and feed rate parameters were produced by Fuzzy logic controllers In the material removing processes, Neural Network adaptive control was used instead of constant force model. By this way, Material identification system was improved, depending on the cutting parameters and real cutting forces. According to this, reference model was produced during cutting processes and this model continuously renewed with respect to cutting depth, cutting width the part length of cut and material hardness. Feed rate and cutting speed values were adjusted according to this adaptive model. Experimental results showed that minimum cutting time and maximum production rate was obtained. Matlab Toolboxes were used for design, software and modeling of the system.

Bu çalışmada, genetik algoritma yaklaşımının frezeleme işlemine adaptasyonu ve frezeleme işlemlerinde optimum kesme koşullarının belirlenmesi ve GA yaklaşımıyla kesme koşullarının sürekli iyileştirdiğini gösteren bir çalışma yürütülmüştür. Birinci bölümde frezeleme işlemi ilgili bilgi verilmiştir ve temel kavramlar tanımlanmıştır. kinci bölümde , GA ile ilgili temel kavramlar verilmiş ve GA kısaca açıklanmıştır. Üçüncü bölümde yapay zeka teknikleri hakkında bilgi verilmiştir ve GA ` nın kullanım alanları anlatılmıştır. Ayrıca tasarım optimizasyon problemlerinde GA yaklaşımı hakkında bilgi verilmiş, literatür taraması yapılmıştır. Dördüncü bölümde yaptığımız çalışmada frezeleme işleminde optimum kesme koşullarını belirleme probleminin çözümünde amaç fonksiyonlarımız belirlenmiş, matematiksel model kurulmuş ve bu modeli çözmek için GA yaklaşımı kullanılmıştır. Ayrıca optimizasyon teknikleri karşılaştırılmıştır. Beşinci bölümde ise çok amaçlı optimizasyon problemlerinde istenilen optimum kesme koşullarına ulaşmak için geliştirilen modelim GA yardımıyla optimizasyonu yapılmıştır ve optimum kesme koşulları elde edilmiştir. Sonuç olarak, frezeleme işleminde optimum kesme koşullarının belirlenmesinde GA metodun çok etkin olarak kullanılabileceği ve performanslarının kullanılan parametrelere bağlı olduğu belirlenmiştir., In this study, a study has been carried out, indicating that cutting conditions have been continuously improving, with the adaptation to milling operation of genetic algorithm approach and determination of optimum cutting conditions in milling operations, and GA approach. In the first section, it has been informed about face milling operation and the basic concepts have been described. In the second section, basic concepts related to GA have been given and GA has been explained shortly. In the third section, it has been informed about artificial intelligent techniques and told about the use field of GA. Additionally, the information has been given about GA approach in design optimisation problems and literature review has been performed. In the fourth section, in the study we have carried out, our objective functions have been determined in the solution of the problem connected to optimum cutting conditions; mathematical model has been built and GA approach has been used to sort out this model. In addition, optimisation techniques have been compared. And in the fifth section, the developed model has been optimised by means of GA in order to reach the desired optimum cutting conditions in multi-objective optimisation problems and optimum cutting conditions have been obtained. As a result, it has been determined that, in determination of optimum cutting conditions for face milling operations, GA method can be used very effectively and their performance depend on the parameters used.

Bir imalat sisteminde serbest şekilli yüzeylerden oluşan karmaşık parçaların tasarlanması kadar imal edilmesi de oldukça önemlidir. Sayısal denetimli takım tezgahlarının (BSD) etkili bir şekilde kullanılabilmesi ve bu karmaşık şekilli yüzeylere sahip parçaların işlenebilmesi için Bilgisayar Destekli İmalat (Computer Aided Manufacturing, CAM) programlarına ihtiyaç vardır. Günümüzde bir çok ticari BDT/BDÜ paket programı vardır. Bu programlar serbest şekilli yüzeylerin BSD takım tezgahlarında işlenebilmesi için gerekli SD kodlarını üretebilmektedir. Bir BDT/BDÜ programından hassas bir işleme sağlayan SD kodları üretmesinin yanında, en düşük maliyet, en az işlem süresi ile sonuçlanacak bir takım yolu üretmesi istenmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, serbest şekilli yüzeylerin hassas ve düşük maliyetle üretilmesini sağlamak amacıyla, belirlenen takım yolu şablonlarından uygun olanını ve gerekli takımları seçebilen bir takım yolu oluşturma sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem, yüzey bilgilerini IGES veri dosyasından okuyabilme, bu yüzeyleri NURBS formatında tanımlayabilme, uygun takım yolu şablonları ile takımları seçebilme ve takım yolu üretebilme yeteneğine sahiptir. Sistem, Visual C++ programlama paketi ile yazılım haline getirilmiştir., Manufacture of complex parts including free form surfaces are very important as well as its design in a manufacturing system. Computer Aided Manufacturing (CAM) software is required in order to utilize CNC machine tools effectively and manufacture parts including free form surfaces. There are a lot of commercial CAD/CAM software which can produce NC codes necessary to manufacture of free form surfaces at CNC machine tools. The CAD/CAM software also can produce tool path to manufacture of mechanical parts with minimum production cost and time. In this study, we develop a tool path generation method to manufacture of free form surfaces with minimum cost and time. This system can read surface information from IGES file and convert to NURBS and than select convenient tool path pattern and tools and produce tool path. The developed system in this study is implemented with Visual C++.

Modern üretim teknolojileri, tasarım ortamında oluşturulan bilginin bir model şeklinde üretim ortamına aktarılmasını amaçlamaktadır. Bu konuda bir çok çalışma yapılmış, tasarım ve üretim ortamları entegre edilmeye çalışılmıştır. Yapılan çalışmalar üretilecek parçayı tam olarak modellemekten yoksundurlar ve kısmen bunu başaran çalışmalar diğer çalışmalardan bağımsızdırlar. Tasanm ortamında oluşturulan bilginin başka bir tasanm veya üretim ortamında kullanılmasında ve üretilecek parçanın tasanm ortamında tam olarak tanımlanması konusunda güçlükler hala devam etmektedir. Bu konuda unsur-tabanlı modelleme teknikleri üzerinde durulmaktadır. İmalat işlem planlamasında kullanılan bilgi oldukça yoğun ve karmaşık yapıdadır. Geleneksel programlama teknikleriyle işlem planlama sistemlerinin oluşturulması imkansızdır ve nesne-yönelimli bilgi-tabanlı modelleme tekniklerine bağlı olarak sistem modelleme çalışmaları ümit vericidir. Bu tez çalışmasında oluşturulan İM-BDİP (İşleme Merkezi için Bilgisayar Destekli İşlem Planlama) sisteminde işleme merkezlerinde üretilecek parçalar için bir işlem planlama sistemi tasarlanmıştır. Sistemde parça modelinin oluşturulması STEP standartlarına bağlı olarak unsur-tabanlı modellemeye dayanır. STEP, ISO tarafından grafik verilerini standartlaştıran ve ürün verisinin tanımlamasını sağlayan yeni bir yaklaşımdır. İşlem planlama sisteminde düzlem yüzey, kanal, kademe, delik gibi unsurlar unsur-tabanlı parça tanımlama yaklaşımı ile STEP standartlarına uygun olarak tanımlanmıştır. İmalat ile ilgili atölye kapasiteleri, teknolojik bilgiler, takım bilgileri, işlem seçme ve işlem sıralama bilgileri bilgi tabanında tanımlanmış ve nesne yönelimli yaklaşım ile yapı oluşturulmuştur. Parça malzemesi cinsi sistemin parça bilgi modeline girildikten sonra her unsur için tolerans ve yüzey kalitesi bilgileri de sisteme girilebilir. Sistemin çıktısı; ham parça boyutları, imalat operasyonları, imalat operasyonlarının sırası, operasyon parametreleri, kesici takım ve işleme zamanlan gibi bilgilerdir., Modern production technologies aim the knowledge which is formed in a design environment to be transfered to a production environment. Many studies have been carried out about this topic and design and manufacturing environments are tried to be integrated. The carried studies are deprived of complete modelling of the part to be produced. The studies which partly succeeded about this subject are independent from the other studies. Difficulties about using the information which is formed in design environment to use another design or production environment and the complete definition of the part to be produced in design environment still continue. For solution about the topics, feature-based modelling techniques are considered. The information which is used in manufacturing process planning is quite intensive and complex. The forming of process planning system is impossible by using the traditional software techniques and system modelling studies tied to object-oriented knowledge-based modelling techniques are hopeful. In this study, a process planning system designed for the parts to be produced at machining centers as named MC-CAPP (Computer Aided Process Planning for Machining Center) system. At the system, the forming of the part model is based on feature based modelling connection with STEP standarts. STEP is a new concept which standarts the graphic data given by ISO and provides the definition of the product data. In the process planning system, the features like plane face, channel, step and hole are defined by feature-based part definition approach according to STEP standarts. The machine shop capacities, technological information, tool information, process selection, process sequence about manufacturing are also defined at knowledge-based and the structure is formed using object-oriented approach. Part material kind is entered to part knowledge model of system and then tolerance and face quality information for every feature can be input to the system too. The output of the system is the information like the raw material dimensions, manufacturing operations, the sequence of operations, operation parameters, tool and machining time.

ÖZET Yüksek Lisans Tezi PARÇA İMALAT PROSESLERİ İÇİN TAKIM ÖMRÜ DENKLEMLERİNİN OLUŞTURULMASI VE OPTİMUM KESME KOŞULLARININ ARAŞTIRILMASI Aysen Kayhan Babacan Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine AnaBilim Dalı Danışman: Prof.Dr. ALI UNUVAR 2004, 114 Sayfa Jüri: Prof.Dr. Ali ÜNÜVAR Yrd.Doc.Dr. Hüseyin İMREK Yrd.Doe.Dr. Yusuf YD^MAZ Bu çalışmada talaş kaldırma işlemlerinde kesme hızı, ilerleme ve kesme derinliği gibi parametrelerin takım aşınmasına etkisi araştırılmış ve talaşlı imalatta işleme operasyonları için takım ömür denklemlerinin tayini gerçekleştirilmiştir. Kesme parametreleri ile takım ömrünün ilişkisi cevap yüzey metodu adı verilen istatistiki bir yöntemle işleme operasyonları için deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler sonucunda takım ömrü denklemleri oluşturulmuş, maliyet ve üretim hızı kriterlerine göre amaç fonksiyonları ile optimum kesme parametreleri bir parçanın işlenmesinde kullanılan değişik işleme operasyonları için tayin edilmiştir. Anahtar Kelimeler: cevap yüzey metodu, varyans analizi, takım ömrü m ABSTRACT Master Thesis GENERATION OF TOOL LIFE EQUATIONS AND DETERMINATION OF OPTIMAL CUTTING CONDITIONS FOR PART MANUFACTURING PROCESSES Aysen Kayhan Babacan Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Depertment of Mechanical Engineering Supervisor: Prof Dr. ALİ ÜNÜVAR 2004, 114 Pages Jury:Prof.Dr. Ali ÜNÜVAR AssistProf.Dr. Hüseyin İMREK AssistProf.Dr. Yusuf YDLMAZ In this study, determining appropriate tool life for machining operations and the relationship between tool life and the parameter namely cutting speed, feed rate and depth of cut is performed.The relationship between these parameters and tool life for machining operations is performed by means of a statistical experimental approach metod called response surface methodology. At the end of completing these experiments tool life equations were established, objective functions and optimal machining parameters were determined for all machining operations during machining a workpiece according to criters of production cost and production rate. Key words: response surface methodology, variance analysis, tool life IV 124

Otomatize işleme sistemleri, güvenilir Takım Durumu İzleme (TDÎ) teknikleri gerektirir. Takınım ne zaman değiştirileceğine karar vermede, uygun bir TDÎ sistemi kullanılması şarttır. Bu sistemlerde işlem izleme fonksiyonu, insan operatörler yerine, sensör sinyallerini yorumlayabilen ve uygun kontrol faaliyetine karar verebilen karar verme mekanizmaları tarafından yerine getirilir. Bu deneysel çalışmada, alın frezeleme işlemlerinde, kesme kuvvetleri verilerine dayalı zeki bir TDİ sistemi kurmak için, bir Yapay Sinir Ağı (YSA) uygulaması yapılmış ve değerlendirilmiştir. Kurulan bu sistem ile işleme esnasında serbest yüzey aşınması (VB) ve yüzey pürüzlülüğünün (Ra) matematiksel tahmini hedeflenmiştir. Ortogonal diziye göre L16 deney kombinezonu planlanmış ve belirlenen kesme şartlan ve kesme parametrelerine göre frezeleme işlemleri yerine getirilmiştir. Frezeleme esnasında kesme kuvvetleri bilgisayara kaydedilmiş, VB ve Ra değerleri ise periyodik olarak doğrudan ölçülmüştür. Ağ eğitimi için gerekli veri seçiminde, her deney için belirlenen bir işleme süresine karşılık gelen kuvvet verileri kullanılmıştır. Ağ eğitmede kullanılacak etkili özelliklerin seçimi ve her parametrenin ağ çıktıları üzerindeki etkisini tayin etmek için giriş-çıkış parametreleri grafikleri çizilmiş ve elde edilen sonuçlar istatistik metotlar ile doğrulanmıştır. Takım durumu izleme sistemi için çok-katmanlı perseptron YSA modeli kullanılmış ve ağ geriye yayınma algoritması ile eğitilmiştir. Kesme hızı, ilerleme, talaş derinliği ve iki kesme kuvveti bileşenini (düşey kuvvet ve ilerleme kuvveti) ihtiva eden bu YSA modeli, tahmin edilen VB ve Ra değerleri ile doğrudan ölçülen VB ve Ra değerleri arasında sıkı bir ilişki olduğunu göstermektedir. Bu sebeple bu değerler ağ eğitiminde giriş parametreleri olarak kabul edilmiştir. Test sonuçlarına göre takım aşınması %77 ve yüzey pürüzlülüğü %79 basan ile tahmin edilmiştir. YSA, paralel veri işleme ve kısıtlı veriden sonuç çıkarma özellikleri ile TDİ'de başarılı olduğunu göstermiştir., Automated machining systems need reliable Tool Condition Monitoring (TCM) techniques. A proper TCM system is essential for deciding when to change the tool. The process monitoring function in these systems is carried out by the decision-making mechanisms that can interpret sensor signals and decide proper control action, instead of human operators. In this experimental study, in order to set up an intelligent TCM system based on cutting forces data in face milling processes, the application of an Artificial Neural Network (ANN) was introduced and evaluated. The mathematical estimation of flank wear (VB) and surface roughness (Ra) have been aimed by the intelligent system established during machining. According to Orthogonal Array (OA), LI 6 experiment combinations have been intended and milling processes have been carried out by the cutting states and cutting parameters determined. During milling, the cutting forces have been recorded on a personal computer, flank wear and surface roughness values have been measured directly as a periodical. On the selection of data needed to train ANN, cutting forces data, correspond to defined machining period for each experiment, have been based on. In order to select effective input features used for training network and to determine effect of each parameter on the network outputs, input-output parameters graphs were drawn and discussed. The results obtained were confirmed by statistical tools. For TCM system multi-layer perceptron ANN model has been used and trained by back propagation algorithm. IV This ANN model that consist of cutting speed, cutting feed, depth of cut and two cutting force component such as vertical force and feed force, shows a close matching between estimated VB and Ra values and directly measured VB and Ra values. Therefore these factors were accepted as an input features on training the network. As a results of the test, tool wear have been estimated with the success of 77% and surface roughness 79%. ANN has been found successful on TDI applications with the properties of parallel data processing and feature extraction from limited data.

ÖZET Doktora Tezi FREZELEMEDE YAPAY SİNİR AĞLARI KULLANARAK, ÇOK-ELEMANLI KUVVET ÖLÇÜMLERİNE DAYALI TAKIM DURUMU İZLEME Hacı SAĞLAM Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Ali ÜNÜVAR 2000, 171 Sayfa Jüri: Prof. Dr. Ali ÜNÜVAR Prof. Dr. Fevzi ERCAN Prof. Dr. Ömer ANLAGAN Doç. Dr. Ahmet AKDEMİR Doç. Dr. Süleyman YALDIZ Otomatize işleme sistemleri, güvenilir Takım Durumu İzleme (TDÎ) teknikleri gerektirir. Takınım ne zaman değiştirileceğine karar vermede, uygun bir TDÎ sistemi kullanılması şarttır. Bu sistemlerde işlem izleme fonksiyonu, insan operatörler yerine, sensör sinyallerini yorumlayabilen ve uygun kontrol faaliyetine karar verebilen karar verme mekanizmaları tarafından yerine getirilir. Bu deneysel çalışmada, alın frezeleme işlemlerinde, kesme kuvvetleri verilerine dayalı zeki bir TDİ sistemi kurmak için, bir Yapay Sinir Ağı (YSA) uygulaması yapılmış ve değerlendirilmiştir. Kurulan bu sistem ile işleme esnasında serbest yüzey aşınması (VB) ve yüzey pürüzlülüğünün (Ra) matematiksel tahmini hedeflenmiştir. Ortogonal diziye göre L16 deney kombinezonu planlanmış ve belirlenen kesme şartlan ve kesme parametrelerine göre frezeleme işlemleri yerine getirilmiştir. Frezeleme esnasında kesme kuvvetleri bilgisayara kaydedilmiş, VB ve Ra değerleri ise periyodik olarak doğrudan ölçülmüştür. Ağ eğitimi için gerekli veri seçiminde, her deney için belirlenen bir işleme süresine karşılık gelen kuvvet verileri kullanılmıştır. Ağ eğitmede kullanılacak etkili özelliklerin seçimi ve her parametrenin ağ çıktıları üzerindeki etkisini tayin etmek için giriş-çıkış parametreleri grafikleri çizilmiş ve elde edilen sonuçlar istatistik metotlar ile doğrulanmıştır. Takım durumu izleme sistemi için çok-katmanlı perseptron YSA modeli kullanılmış ve ağ geriye yayınma algoritması ile eğitilmiştir. Kesme hızı, ilerleme, talaş derinliği ve iki kesme kuvveti bileşenini (düşey kuvvet ve ilerleme kuvveti) ihtiva eden bu YSA modeli, tahmin edilen VB ve Radeğerleri ile doğrudan ölçülen VB ve Ra değerleri arasında sıkı bir ilişki olduğunu göstermektedir. Bu sebeple bu değerler ağ eğitiminde giriş parametreleri olarak kabul edilmiştir. Test sonuçlarına göre takım aşınması %77 ve yüzey pürüzlülüğü %79 basan ile tahmin edilmiştir. YSA, paralel veri işleme ve kısıtlı veriden sonuç çıkarma özellikleri ile TDİ'de başarılı olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Dinamometre, takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü, ortogonal dizi, takım durumu izleme, yapay sinir ağları, geriye yayınma algoritması. HI ABSTRACT PhD Thesis TOOL CONDITION MONITORING, BASED ON MULTI-COMPONENT FORCE MEASUREMENTS USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORK IN MILLING Hacı SA?LAM Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ali ÜNÜVAR 2000, 152 Page Jury: Prof. Dr. Ali ÜNÜVAR Prof. Dr. Fevzi ERCAN Prof. Dr. Ömer ANLAGAN Doç. Dr. Ahmet AKDEMİR Doç. Dr. Süleyman YALDIZ Automated machining systems need reliable Tool Condition Monitoring (TCM) techniques. A proper TCM system is essential for deciding when to change the tool. The process monitoring function in these systems is carried out by the decision-making mechanisms that can interpret sensor signals and decide proper control action, instead of human operators. In this experimental study, in order to set up an intelligent TCM system based on cutting forces data in face milling processes, the application of an Artificial Neural Network (ANN) was introduced and evaluated. The mathematical estimation of flank wear (VB) and surface roughness (Ra) have been aimed by the intelligent system established during machining. According to Orthogonal Array (OA), LI 6 experiment combinations have been intended and milling processes have been carried out by the cutting states and cutting parameters determined. During milling, the cutting forces have been recorded on a personal computer, flank wear and surface roughness values have been measured directly as a periodical. On the selection of data needed to train ANN, cutting forces data, correspond to defined machining period for each experiment, have been based on. In order to select effective input features used for training network and to determine effect of each parameter on the network outputs, input-output parameters graphs were drawn and discussed. The results obtained were confirmed by statistical tools. For TCM system multi-layer perceptron ANN model has been used and trained by back propagation algorithm.IV This ANN model that consist of cutting speed, cutting feed, depth of cut and two cutting force component such as vertical force and feed force, shows a close matching between estimated VB and Ra values and directly measured VB and Ra values. Therefore these factors were accepted as an input features on training the network. As a results of the test, tool wear have been estimated with the success of 77% and surface roughness 79%. ANN has been found successful on TDI applications with the properties of parallel data processing and feature extraction from limited data. Key Words: Dynamometer, tool wear, surface roughness, orthogonal array, tool condition monitoring, artificial neural network, backpropagation algoritm. 171

Malzemelerin istenilen boyutta ve üretim hızı ile ekonomik olarak kesilmesi imalat sanayinin alışılmış problemi olmaya devam etmektedir. Kollu testere ile kesmenin daha büyük takım ömrü ve daha düşük maliyetle gerçekleşmesi alternatif kesme işlemlerine göre daha yaygın kullanımım sağlayacaktır. Kollu testere ile alışılmış yöntemle kesmede testereye hidrolik impuls verilmesi, kesme maliyetlerinin azalması, üretim hızının artması ve takım ömrünün artmasını mümkün kılmaktadır. Bu çalışmada, kollu testere tezgahı üzerinde çeşitli kalite ve boyutta malzemelerin alışılmış ve impulsla kesilmesi incelenmiş ve çeşitli kesme parametrelerinin etkisinde kesme süresi ve testere laması aşınma hızı tayin edilmiştir. Test sonuçlarının incelenmesi impulsla kesmenin alışılmış yöntemle kesmeye göre aynı kesme koşullarında daha fazla parçanın daha kısa zamanda ve daha az aşınma hızı ile kesildiği göstermiştir. Anahtar Kelimeler : Hidrolik Titreşimi, Hidrolik İmpuls, İmpuls Jeneratörü, Hidrodinamik etkili metal testere tezgâhlan. An important problem in manufacturing industry is to achieve high production rates in cutting of materials with low cost and high tool life. Power hacksawsawing will be more widely used, compared to other sawing methods such as band and circular sawing, if hacksawing with high tool life and low cost is realized in cutting operation. Also, power hacksawing has been receieving increased competation from other cutting processes such as band and circular sawing. Whilst these alternative processes are frequently quicker than power hacksawing their costs are in many application higher. In power hacksaw machines, it is possible to increase production rate and tool life and to decrease cutting cost by application of impulses to the hacksaw blade using a hydraulic impulse generator. In this thesis, the effect of hacksaw blade vibrations generated by a hydraulic impulse generator on the cutting performance of a power hacksaw machine is studied. 127

Bilgisayar destekli tasarım ve imalatın (BDT / BDÜ) konusu, imalatı yapılacak bir parçanın bilgisayar ortamında tasarlanması ve BSD takım tezgahlarında işlenebilmesi için «erekli SD programlarının oluşturulmasına kadar olan süreci kapsar. BDÜ yazılımları, parçaya ait geometrik bilgiler ve talaş kaldırmaya ait teknolojik bilgileri kesici takımın izlemesi gereken yol bilgilerine dönüştürür. Bu bilgiler son işlemci yazılımı ile SD kodlarına dönüştürülür. Sayısal denetimli takım tezgahları basit parçaların yanında karmaşık parçaların imalatı içinde uygundur. Parçaların karmaşıklık oranı arttıkça, elle programlama yöntemi içinden çıkılmaz bir durum almakta ve hata yapma olasılığı artmaktadır. Bu durumlarda BDT / BDÜ programlarının kullanılması kolaylık ve zaman tasarrufu sağlamaktadır. Fakat, takım tezgahlarında kullanılan SD'li kontrol ünitelerinin farklılığı, parça programları ile aralarında uyumsuzluk oluşturmaktadır. Bu uyumsuzluk, çok ekonomik olmamasına rağmen tezgaha özel son işlemci programlarının yazılması ile gider ilebilmektedir. Bu tezde kullanılan takını yolu verileri dosyası (CLDATA) bir BDT / BDÜ paket programında oluşturuldu. Son işlemci programının yazılmasında ise Turbo C++ dili kullanılmıştır. Tasarlanan bu programla CLDATA dosyalan SD kodlarına dönüştürülebilmektedir., CAD / CAM systems involve all of the activities and functions that must be accomplished in the design and manufacture of a product and it is the technology concerned with the use of computers to perform these functions and activities. CAM softwares convert geometric data of a part and technological data to tool path data. Most CAM systems can generate tool path information from geometric model of a part contained in CAD database. CLDATA defines location of tools for required machining operations. CLDATA can not be utilized directly by a NC controller. Therefore the second part of the programming system is used to convert data into NC codes that a particular controller can recognize and use with a specific machine. The second part of the system is called a postprocessor. NC machine tools can be used for manufacturing both complex and simple parts. In more complicated parts, manual part programming becomes an extremely tedious task and is subject to errors. In these situations, use of CAD/CAM systems provide time saving and easiness for part programming. But machine control units used on machine tools are different, that is, NC machine tool systems have different features and capabilities. They use different NC formats. Nearly all of the part programming languages are designed to be general purpose languages, not limited to one or two machine types. Therefore, the final task of computer - assisted part programming is to take general instructions and make them specific to a particular machine tool system. IV The unit that performs this task is called a postprocessor. The postprocessor is a separate computer program that has been written to prepare the NC formats for a specific machine tool. In this thesis, CLDATA (CL file) has been created using a CAD / CAM system and converted to NC codes. The postprocessor has been created in a Turbo C ++ compiler. Designed postprocessor software can convert CLDATA to NC codes.

104

Bu araştırmada, soğuk deformasyon oranı ve tav sıcaklığının., 5083 alaşımının GKÇ'si üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çekme numunesi biçimindeki çentiksiz test numuneleri, %48, %35 ve %18 oranlarında soğuk deformasyon uygulanmış levhalardan, hadde yönüne dik doğrultuda hazırlanmıştır. Tavlanmamış numuneler ile 180 "C. 270 "C ve 360 "C'de tavlanan numuneler, toplam 1440 saat süreyle %3,5 lik NaCl çözeltisinden oluşan korozif ortama maruz bırakılmıştır. Dönüşümlü daldırma yöntemiyle yapılan bu uygulama süresince, 240 saat ara ile numuneler alınmıştır. Bu numunelerle çekme testi yapılarak, korozif ortamda tutma süresine bağlı olarak mekanik özelliklerin değişimi ve mukavemet kaybı tespit edilmiştir. Deneyler sonucunda, 210 "C'nin üzerindeki sıcaklıklarda yapılan tavlamanın, GKÇ riskini minimum düzeye indirdiği tespit edilmiştir. 180°C'de tavlama ise, GKÇ direncini kötü yönde etkileyerek, çok büyük ölçüde düşürmektedir., It has been investigated the. effects of cold deformation and heat treatment on the SCC of 5083 alloy. Smooth transverse test specimens in the shape of tension test specimens were prepared from the sheets cold rolled by the application of 48%, 35% and 18% deformation. It% was applied stress to the specimens both non heat treated and annealed at 180 °C, 270 'C and 360 °C by simple bending. Specimens are exposed to the 3.5% NaCl corrosive solution for the total duration of 1440 hrs. During this application which was conducted by alternate immersion method, specimens were taken away from the corrosive environment at the intervals of 240 hrs. It has been determined the mechanical strength loss in relation to the exposure time by tension test. As the result of the tests, it is concluded that the annealing at a temperature higher than 210 °C is decreasing the SCC risk to the minimum level. Annealing at 180 °C has a negative effect on the SCC resistance and decreasing it considerably.

Uzmanlar, endüstride tasarım bilgileri ve imalat tekniklerini birlikte organize ederek bir ürünü meydana getirmek için yıllardır çalışmaktadırlar. Geleneksel olarak bir ürünü tasarım özelliklerine göre üretmek için bu alanda tecrübeli bir kişiye duyulan ihtiyaç halen devam etmektedir. Bununla beraber, teknolojide üretim tekniklerinde meydana gelen hızlı gelişmeler, bu tür imalat problemlerini çözmede tecrübeli bir insana bağımlı olmaktan kurtulmayı gerektirmektedir. Çünkü, herhangi bir alanda bir kişinin uzmanlaşması bir hayli zaman almaktadır. Son yıllarda tasarımın ürüne dönüşmesinde planlayıcı olarak, bir insan yerine, aynı görevleri daha kısa zamanda ve optimum şartlarda yerine getirmekte kullanılan çok değişik yazılımlar geliştirilmiştir. Bu çalışmada prizmatik parçaların işlem planlarını otomatik olarak yerine getirmek üzere, uzman sistem yaklaşımı kullanan üretken bir Bilgisayar Destekli İşlem Planlama (BDİP) sistemi geliştirilmiştir. Sistemde üç boyuttu (3B) parça verilerini temsil etmek için Sınır Temsiline (ST) dayalı Ürün Model Verileri Değişimi için STEP standart kullanılmıştır. Sistem stok seçimi, taslak ve bitmiş parça tasarlama, referans yüzeyi seçimi, operasyon seçimi ve sıralama, bağlama ve araparça oluşturma modüllerinden meydana gelir. Sistemin çıktısı ise, çalışmada ele alınan örnek parçalar için işlem planlama, kesici takım-takım tezgahı seçimi ve bağlama işlemi kartlarından oluşur., The experts have been trying to produce a product for many years by organizing the industrial design information and production techniques together. In order to produce a product according to the traditional methods a human expert is needed continuously. However, rapidly developing progressions in the technological production techniques need not to be depended on a person who is experienced in solving these kinds of productions' problems. Because, becoming a human expert in any field takes too much time. In recent years in order to convert of a design into a product instead of a human who is as a planner different software has been developed in optimum conditions. In this thesis, a generative Computer Aided Process Planning system (CAPP) has been developed to carry out the process planning for prismatic parts by using expert system approach automatically. In this system, STEP standard has been used to represent 3D (three dimensional) parts for the Product Model Data Exchange (PMDE) depending on the Boundary Representation (B-rep). The system consists of blank and finished part design, reference surface selection, operation selection and sequencing, cutter and machine tool selection, HI calculation of machining parameters and fixturing and intermediate part generating modules. Output of the system for sample parts handling in this study include process planning, cutter and machine tool selection and fixturing charts.

ÖZET Doktora Tezi TAKIM TEZGAHLARI DİŞLİ SİSTEMLERİNİN BİLGİSAYAR DESTEKLİ OPTİMAL TASARIMI Haşim ŞENYİ?İT Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof.Dr. Ali ÜNÜVAR 1996, Sayfa: 218 Jüri: Prof.Dr.Ali ÜNÜVAR Prof.Dr.İrfan SAYGILI Prof.Dr.Mustafa SAVCI Bu çalışmada, takım tezgahları hız kutusununda giriş şaftından iş miline kadar uzanan, üzerlerinde dişli, rulmanlı yatak gibi güç iletim elemanlarının bulunduğu şaftlar sisteminin bilgisayar yardımıyla tasarımı amaçlanmıştır. Bu maksatla müstakil çalışabilen şaft, düz dişli, rulmanlı yatak, iş mili ve dişli zinciri programları hazırlanmış, sonra bunların integrasyonu yapılmıştır. Bir elemandan diğerine iletilen kuvvet ve reaksiyon kuvvetleri dikkate alınarak bütün sistemin tasarımı yapılmıştır. Düz dişli tasarımı programında dişli kavrama açısı, pinyon diş sayısı, pinyon ve dişli devir sayıları, giriş gücü, dişli malzemesi ve çalışma şartları giriş parametrisi olarak alınarak, dişlinin modülü, diş sayısı, genişliği, kalınlığı, hatvesi, bölüm dairesi çapı ile iletilen kuvvetler ve momentler gibi değerler belirlenir. Şaft tasarımı programında, şaft tipi, şaft üzerindeki dişliler, şaft üzerindeki istasyon sayısı, istasyonlar arası mesafeler, şaft devir sayısı, şaft malzemesi giriş parametrisi olarak alınarak, şaft çapı çeşitli kriterlere göre hesaplanır. Rulmanlı yatak seçimi programında, şaft çapı, ömür, devir sayısı ve yüklere bağlı olarak rulmanlı yatak seçimi yapılıp, seçilen yatağın istenilen ömrü sağlayıp sağlamadığı kontrol edilir. Takım tezgahlarında hareket iletiminin son elemanı olan iş mili, tezgah hassasiyet ve doğruluğuna direk etki ettiğinden, iş mili tasarım programı, şaft tasarımından ayrı olarak hazırlanmış ve tahrik sistemiyle bütünleştirilmiştir. Bu program ayrı olarak iş mili tasarımı yapabilecek özelliktedir. Dişli zinciri programı takım tezgahı tahrik motorundan hareketle giriş şaftında, ara şaftta ve çıkış şaftında hızları, momentleri, dişlilerin diş sayılarını, çevrim oranlarını, dişlilerin şaft üzerindeki yerlerini, tepki kuvvetlerini belirler ve şaft sistemlerinin integrasyonunu sağlar. Dişli zinciri programından elde edilen diş sayıları, devir sayıları, nakledilen momentler, tepki kuvvetleri gibi değerler diğer programlar için giriş parametreleri olarak kullanılır. Anahtar kelimeler : Bilgisayar yardımıyla tasarım, güç iletimi, şaft tasarımı, rulmanlı yatak seçimi, düz dişli tasarımı, iş mili tasarımı dişli zinciri tasarımı. ABSTRACT Ph.D.Thesis COMPUTER AIDED OPTIMAL DESIGN OF MACHINE TOOL DRIVE SYSTEMS Haşim ŞENYİ?İT Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof.Dr. Ali ÜNÜVAR 1996, Sayfa: 218 Jury: Prof.Dr.Ali ÜNÜVAR Prof.Dr.İrfan SAYGILI Prof.Dr.Mustafa SAVCI In this study, shaft systems in the machine tools, extending from input shaft to the spindle are designed optimally computer aided. They are power transmission elements on gear and antifriction bearing. In this content a programme for shaft, spur gear, antifriction bearing, spindle and gear train which can work seperatly has been prepared and integrations have been carried out using these programmes. Taking into consideration, the force transmitted and the reaction forces from one element to the other, the whole system has been designed. In the spur gear design programme, pressure angle, number of pinion, rpm of pinion and teeth, input power, gear material and working conditions are taken as input parameters. Later, module, number of teeth, face width, thicness, circular pitch, pitch circle diameter, forces, torque and others are determined. In the shaft design programme, shaft diameter has been calculeted with various criterias by considering the parameters like shaft type, gear on the the shaft, station number, on the shaft distance between the stations, rpm of shaft, shaft material. By the antifriction bearing selection programme, depending on the shaft diameter, life, number of revolation and load, antifriction bearing is selected. The selected antifriction bearing is checked whether the life satisfy the requried life. Spindle, whcih is the last element of the motion transfer in the machine tool, effects the sensitivity and the accuracy of the machine tool directly, so that the program of the spindle is designed independly from the shaft design. This program is capable of considering the spindle designs seperately. The gear train programme allows the integration of the shaft sytems and the machine tool from motor drive with the movement of the shafts, speeds, moments, number of tooth in the gear, ratios, places of the gear on the shaft, and the reaction forces. The parameters obtained from the gear trains programme like number tooth in the gear, number of revolations, torque transfered, action forces can be used for other programmes. Key words:Computer-aided design, power transmission, shaft design, antifriction bearing selection, spur gear design, work head spindle design, gear train design.TEŞEKKÜR Bu çalışmanın hazırlanmasında hiçbir zaman yardımlarını esirgemeyen ve görüşleriyle çalışmaya yön veren değerli hocam Prof. Dr. Ali ÜNÜVAR'a teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca program çalışmalarında yardımcı olan Kimya Müh. Ömer BAYSAL'a. program çalışmalarında ve integrasyon da yardımcı olan Fizik Müh. Orhan KÜÇÜKAHMETLER'e, tashihlerde yardımcı olan Kim.Yük.Müh. Mustafa İMAN'a, Mak.Yük. Müh. Veysel ÖZDEMİR'e ve Dr. Hadi GÖKÇEN'e ve çalışmalar boyunca desteğini gördüğüm sevgili eşim Sülbiye ŞENYİGİT'e teşekkür ederim. 236

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ÜZERİNDE BA?LANTI DELİ?İ BULUNAN Al - Mg ALAŞIMLI MALZEMEDE YORULMALI ÇATLAK BÜYÜMESİ DAVRANIŞININ İNCELENMESİ Engin KUTLU Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Necmettin TARAKÇIO?LU 1996, Sayfa: 54 Jüri: Prof. Dr. Ali ÜNÜVAR Doç. Dr. Ahmet AVCI Yrd. Doç. Dr. Necmettin TARAKÇIO?LU Çeşitli makina parçalarının kesit değişimi olan bölgelerindeki kritik noktalarda oluşan gerilme yığılmalarından dolayı bu bölgelerde plastik deformasyonlar ve çatlaklar oluşmaktadır, özellikle değişken yükler altında çalışan bu makina parçalarının yorulma ömürleri de bu yüzden kısalmaktadır. Makina tasarımında özellikle bu hususun gözönüne alınması gerekir. Bu çalışma, üzerinde bağlantı deliği bulunan Al-Mg alaşımlı bir malzemede, soğuk deformasyon öncesinde ve sonrasında yorulmalı çatlak büyümesi davranışının incelenmesini sunmaktadır. Soğuk deformasyon işlemi sonrasında çalışma yönüne zıt yönde delik içerisinde basma artık gerilmeleri oluşturulmuş ve böylelikle soğuk deformasyona uğratılmış malzemelerin yorulma ömrü, soğuk deformasyona uğratılmamış olanlara göre büyük ölçüde artırılmıştır. Çalışma deneysel ağırlıklı olarak yürütülmüş aynı zamanda da bu konudaki benzer teorik ve deneysel çalışmalarla da mukayese edilerek, birbiriyle uyumluluğu karşılaştırmıştır. Anahtar Kelimeler Yorulmalı çatlak büyümesi, gerilme yığılması, artık gerilme, Al - Mg alaşımı, soğuk deformasyon, yorulma ömrü. ABSTRACT Master Thesis AN EXPERIMENTAL STUDY OF FATIGUE CRACK GROWTH BEHAVIOR WITH FASTENER HOLES AT THE Al - Mg ALLOY MATERIAL Engin KUTLU Selçuk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering Supervisor Assoc. Prof. Dr. Necmettin TARAKÇIO?LU 1996, Page: 54 Jury: Prof. Dr. Ali ÜNÜVAR Assoc. Prof. Dr. Ahmet AVCI Assoc. Prof. Dr. Necmettin TARAKÇIO?LU Because of high stress concentrations at the critical points of the vicinity of section change on the machine components, plastic deformations and cracks have been forming. Particularly, because of the materials work under variable loading, their life is limited by the fatigue. This study presents an investigation of the fatigue cracks growth (FCG) behavior at fastener holes in a AI - Mg alloy before and after cold expansion and cold stretching processes. After cold deformation, compressive residual stresses were developed around the hole, therefore the fatigue life of coldworked specimens compared to noncoldworked specimens were significantly increased. The study was carried out an experimental, at the same time their results were compared with similar theoretical and experimental studies. Key words: Fatigue crack growth, stress concentration, residual stress, Al - Mg alloy, cold deformation, fatigue life. II 61