CNCmachine tool digital twin applications with advancements of edge computing
Uç bilişimdeki gelişmelerle CNC takım tezgahı dijital ikiz uygulamaları
- Tez No: 851007
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
CNC işleme süreçleri için Dijital İkiz uygulama geliştirmesi, dinamometre sensörleri gibi veri kaynaklarından gerçek zamanlı yüksek frekanslı süreç verilerinin toplanması ve toplanan verilerin gecikme ve zaman senkronizasyonu olmadan analitik modeller geliştirmek için veri altyapılarına işlenmesi gerektiğinden zorludur. Dinamometreler, işleme prosesi sırasında iş parçası ile kesici takım arasında oluşan kesme torkunu ve kesme kuvvetlerini ölçmek için kullanılır. İşleme sırasında dinamometre verilerinin toplanması, sensör montajı, veri toplama ve işleme açısından pahalıdır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için, bu tezde, Uç Bilişim ile Dijital İkiz uygulamalarının işlenmesine yönelik ön hazırlıklar yapmak amacıyla, dahili makine verilerini toplamak için Uç Bilişim uygulamasını kullanan bir kesme torku tahmini yöntemi önerilmektedir. Delme deneyleri sırasında kesme torku tahmin edilmiş ve aynı iş parçası malzemesiyle yapılan deneylerde tahmin hataları %0.31 ve %0.9, farklı iş parçası malzemesiyle yapılan deneylerde ise %1.02 ve %1.25 olarak hesaplanmıştır. Uç bilişim cihazı, makineden Bulut kaynaklarına veri alımını sağlayan dahili ağ bileşenleri sağlayarak, iş mili ve besleme tahrikli motorlardan gelen yüksek frekanslı işleme süreci verilerinin toplanmasına olanak tanır. Edge cihazı sinyalleri ayrıca CNC makinesinin dahili servo sisteminden Uç Bilişim cihazına kadar veri akış aşamalarını göstermek için servo motor akımı ve konum kapalı döngü kontrol döngüsü blok şemalarında da sunulur. Blok diyagramlar, frezeleme ve delme deneyleri sırasında toplanan Uç Bilişim uygulaması sinyalleriyle doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Digital Twin application development for CNC machining processes is challenging since collecting real-time high-frequency process data from data sources such as dynamometer sensors and processing collected data into data infrastructures to develop analytical models without latency and time-synchronization is required. Dynamometers are used to measure cutting torque and cutting forces occur between the workpiece and cutting tool during machining process. Collecting dynamometer data during machining is expensive in terms of sensor mounting, data acquisition and processing. To overcome this challenge, a method for cutting torque estimation that utilizes edge computing application to collect internal machine data is proposed in this thesis, to establish preliminaries for machining Digital Twin applications with edge computing. The cutting torque is estimated during drilling experiments and prediction errors are calculated for experiments with same workpiece material as 0.31% and 0.9%, and with different workpiece material as 1.02% and 1.25%. Edge device allows the collection of high-frequency machining process data coming from spindle and feed-drive motors by providing inbuilt network components that enables data acquisition to Cloud sources from machine. Edge device signals are also presented in servo motor current and position closed-loop control loop block-diagrams to demonstrate data flow stages from CNC machine tool's internal servo system to Edge device. The block-diagrams are validated with Edge signals collected during milling and drilling experiments.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a real-time embedded machine tool controller
CNC takım tezgahları için gerçek zamanlı gömülü bir kontrolörün tasarımı ve gerçeklenmesi
ÖZGÜN ÖZIŞIKYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiPROF. OĞUZ TOSUN
- Sayısal fabrikasyonun güncel mimarlık pratiğine yansımalarını mimarlık ofisleri üzerinden okuma deneyimi
The experience of reading the digital fabrication on architectural practice through the architectural offices
BARIŞ ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM AKSOY
- Mermerlerin vakumla sert lehimlenmiş elmas kaplamalı freze takımlarla işlenmesinin optimizasyonu
Optimization of marble machining with vacuum brazed diamond-coated milling tools
OĞUZHAN ÖZ
Doktora
Türkçe
2025
Maden Mühendisliği ve MadencilikAfyon Kocatepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN ÖZKAN
- Compressed sensing based 3D image reconstruction in digital breast tomosynthesis and micro-bioimaging
Sayısal meme tomosentezinde ve mikro biyogörüntülemede sıkıştırılmış algılama tabanlı 3B görüntü geri çatma
ADEM POLAT
Doktora
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSA YILDIRIM
- Distributed control system for CNC machine tools
Sayısal denetimli takım tezgahları için dağıtık hareket kontrol systemi
FURKAN A. KANBUROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. BUĞRA KOKU
YRD. DOÇ. DR. MELİK DÖLEN