CNC makinaların esnekliğinin ortez tabanlık üretim hassasiyetine etkisi

Günümüzde, CNC tezgâhları kişiye özel protez soket kalıbı ve tabanlık üretimleri gibi bir çok farklı alanda kullanılmaktadır. Yüksek yoğunluklu poliüretan köpük ve farklı yoğunluklardaki EVA(Etil Vinil Asetat) malzemeleri bu sektörde yaygın şekilde kullanılmaktadır. Kullanılan malzemelerin işleme açısından düşük kesme yüklerine sahip olması nedeniyle yüksek hızda üretilmeye uygundur. Bu nedenle protez soket kalıbı ve kişiye özel tabanlık imalatında kullanılan tezgâhların verebildiği en yüksek ilerleme hızlarının kullanılması tercih edilir. Yüksek ilerleme hızları nedeniyle karşılaşılan atalet yükleri tezgâh üzerinde titreşimlere neden olmaktadır. Bu yüzden hareketli kısımların ağırlıklarının azaltılması, aynı zamanda tezgâh rijitliğinin yüksek olması gerekmektedir. Bu çalışmada, bu amaçla üretilen CNC tezgâhının titreşim analizi sonlu elemanlar yöntemi ile ve deneysel olarak incelenmiştir. 4 eksenli CNC tezgâhının tasarımı endüstriyel gereksinimlere göre SolidWorks programında tasarlanmıştır. Tezgâhın analiz modeli ANSYS/Workbench programında oluşturulmuştur. Montaj modeli uzuv olarak adlandırılan hareketli alt montajlardan meydana gelmektedir. Uzuvlar birbirlerine konektörlerle bağlıdır. Analiz modeli katı ve kabuk elemanlardan oluşmaktadır. Statik ve doğal frekans analizleri analiz modelini kullanarak yapılmış ve gerilme, deplasman ve doğal frekanslar elde edilmiştir. Analiz sonuçları ve deney sonuçları birbiri ile karşılaştırılmıştır. Talaş alma işleminde rijit ve esnek tasarımın arasındaki esnekliğin etkisini belirmek için yeni esnek tasarım yapılmıştır. Talaş alma işlemi her iki durum için de yapılmış, sonuçlar koordinat ölçüm cihazı (CMM) ile ölçülmüştür. Talaş alma işleminin sonuçları birbiri ile karşılaştırılmış ve esnek ve rijit tasarım arasındaki hassaslık farkları belirlenmiştir.