Takım tezgahları dişli sistemlerinin bilgisayar destekli optimal tasarım

Abstract

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.