Uncertainty analysis of cutting force coefficients during micromilling of titanium alloy

Mikro-frezeleme üretim sürecinin performansını öngörebilmenin ilk adımı kesme kuvvetlerinin modellenebilmesidir. Fakat kesici takım ile malzeme arasındaki karmaşık etkileşim sebebiyle mikro-frezeleme kuvvetlerinin öngörülebilmesi oldukça zordur. Bu çalışmada, Bayesci sonuç çıkarımı uygulanarak mikro-freze kuvvet katsayıları rassal olarak modellenmiştir. Deneysel ölçümler ve literatürdeki mekanik kuvvet modellerinden yola çıkarak Metropolis-Hastings algoritması ve Markov zinciri Monte Carlo benzetimi uygulanmıştır. Bu sayede kesme, kenar ve sürme kuvvet kaysayılarının olasılık yoğunluk fonksiyonları bulunmuştur. Bayesci sonuç çıkarımı sayesinde kuvvetlerin alt ve üst sınırları tahmin edilmiş olup, güvenilir kesme şartlarının hesaplanbilmesi ve eniyilenebilmesi için bilgi sağlanmıştır. Bu araştırmanın ilk bölümünde, mikro-frezeleme deneyleri yürütülerek işleme şartlarının kuvvetler, kesici takım kenarı ve yüzey hassasiyeti üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada kullanılan deneysel koşullar altında kesici kenara talaş yapışması görülmüş olup, bu durumun titanyum alaşım Ti6Al4V'nin mikro-frezeleme süreci çıktıları üzerinde önem teşkil ettiği gözlemlenmiştir. Araştırmanın ikinci kısmında, kesme kuvveti tahminlemesi yapmak üzere Bayesci sonuç çıkarımı uygulanmıştır. öğrenilen modellerin etkinliği farklı deney şartlarında sınanmıştır ve sonuçlar tartışılmışır. üçüncü kısımda sonlu elemanlar metodu kullanılarak talaşlı imalat süreci benzetimlenmiştir. Benzetim sonuçları Bayesci sonuç çıkarımı içerisinde kullanılmıştır. Belirsizlik analizinin sonucu olarak mikro-frezeleme kuvvetlerinin rassal dağılımları hesaplanabilmektedir. Bayesci sonuç çıkarımı, sahip olunan bilginin yeterli olmadığı veya gerekli bilgiyi elde etmenin maliyetli ve vakit alıcı olduğu durumlarda etkin bir araç olarak karşımıza çıkmaktadır.