AISI 1040 Malzemesinin Yüksek Performanslı Otonom Daire Testere Makinesi ile Kesiminde Kesme Parametrelerinin Talaş Sıcaklığına Etkisi

Year 2022, , 1225 - 1237, 27.10.2022

Seda Yıldız

https://doi.org/10.35414/akufemubid.1108677

Abstract

Testere çeşitli endüstrilerde, özellikle ikincil işlemler için hammaddeyi kesmesi gereken çelik tedarikçilerinde önemli bir birincil işlemdir. Şerit testere ve demir testeresine göre daha yüksek özelliklere göre üretilen, çevresine yerleştirilmiş çok sayıda kesme dişlerine sahip dairesel bir testere plakasından (daire testere gövdesi) oluşan dairesel testere bıçakları yüksek derecede boyutsal doğruluk gerektiren endüstriyel kesme işlemleri için kullanılmaktadır. Talaşlı imalatta harcanan gücün neredeyse tamamı ısıya dönüşmektedir. Kesme işleminde testere bıçağı, sürtünmeden kaynaklanan ısı ile ısınır. Kesme sırasında oluşan sıcaklıkların ölçülmesi oldukça zahmetli bir iştir, termal kameralar bu zahmetli iş için en gelişmiş araçlar olarak öne çıkmaktadırlar; ancak bu gelişmiş teknolojilerin kesme tezgâhları ile bütünleşmesi için hala araştırmaya ihtiyaç vardır. Bu çalışmada kesme parametrelerinin talaş sıcaklığı açısından optimizasyonu amaçlanmıştır. Çalışmada iki seviyeli dört farklı parametre seçilmiştir. Çalışma parçası olarak endüstride yaygın olarak kullanılan AISI 1040 tercih edilmiştir. Kesme deneyleri Taguchi metoduyla tasarlanmıştır. Yapılan deneyler sonunda kesim sıcaklığı talaşlar üzerinden alınan sıcaklıklar ile incelenmiştir. Sermet bıçak ile yapılan kesimlerde daha yüksek hızlara çıkması sebebiyle daha yüksek kesim sıcaklıklarına ulaşılmıştır.

Keywords

Otonom Daire Testere Makinesi, Talaş Sıcaklığı, Taguchi Metodu, kesim

Supporting Institution

Kar Metal Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti.

Thanks

Kar Metal Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti.

The Effect of Cutting Parameters on Chip Temperature in Cutting of AISI 1040 Material with a High Performance Autonomous Circular Saw Machine

Abstract

Sawing is an important primary operation in various industries, especially in steel suppliers that need to cut raw material for secondary processes. Manufactured to a higher specification than band saws and hacksaws, circular saw blades consisting of a circular saw plate (circular saw body) with multiple cutting teeth located around it are used for industrial cutting operations that require a high degree of dimensional accuracyAlmost all of the power consumed in machining is converted into heat. In the cutting process, the saw blade is heated by the heat caused by friction. Measuring the temperatures during cutting is a very laborious task, thermal cameras stand out as the most advanced tools for this demanding task; however, research is still needed to integrate these advanced technologies with cutting machines. In this study, it is aimed to optimize the cutting parameters in terms of chip temperature. In the study, four different two-level parameters were selected. AISI 1040, which is widely used in the industry, was preferred as the working piece. Shear experiments were designed using the Taguchi method. At the end of the experiments, the cutting temperature was examined with the temperatures taken from the chips. Higher cutting temperatures have been achieved due to higher speeds in the cuts made with cermet blades.

Keywords

Autonomous Circular Saw Machine, Chip Temperature, Taguchi Method, cutting

References

• Altan, M, Uysal A, Altan, E, 2013. Effects of process parameters on surface roughness in saw cutting of polypropylene/TiO2 nano composites. J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng, 36, 615–621.
• Basti, A, Obikawaa T, Shinozuka, J, 2007. Tools with built-in thin film thermocouple sensors for monitoring cutting temperature. International Journal of Machine Tools & Manufacture 47 (2007) 793–798.
• Bradbury, SR, Lewis, DB, 2000. A comparison of the performance and wear characteristics of high-speed steel circular saw blades machining Nimonic PK31, AISI O1 tool steel, Inconel 600L and AISI 1018 carbon steel.’ J. Mater. Sci., 35, 1511-1524.
• Chang, W, Chen, L, 2015. ‘Design and experimental evaluation of a circular saw blade with self-clamped cutting inserts.’ Int J Adv Manuf Technol, 83,365–379.
• Dhananchezian, M, 2021. ‘Influence of variation in cutting velocity on temperature, surface finish, chip form and insert after dry turning Inconel 600 with TiAlN carbide insert’. Materials Today: Proceedings, 46(17), 8271-8274
• Hattori, N, Lida, T, 1999. ‘Idling noise from circular saws made of metals with different damping capacities.’ J Wood Sci, 45,392-395.
• Karagüzel, U, 2019. ‘Ti6Al4V alaşımının talaşlı imalatı sırasında termal kamera ile sıcaklık ölçümü ve sonlu elemanlarla modellenmesi’. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 7(2), 265–271.
• Lu, Y, Deng, J, Sun, Q, Ge, D, Wu, J, Zhang, Z, 2021. Effect of micro textures on the cutting performance of circular saw blade .The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, London, England, 115,2889–2903.
• Mikaeil, R, Mokhtarian, M, Haghshenas, S, Careddu, N, Alipour, A, 2021. ‘Assessing the System Vibration of Circular Sawing Machine in Carbonate Rock Sawing Process Using Experimental Study and Machine Learning.’ Geotech Geol Eng, 40,103–119.
• Mohammadpanah, A, Lehmann B, White J, 2017. ‘Development of a monitoring system for guided circular saws: an experimental investigation’. Wood Material Science & Engineering, 14(3),1-8.
• Nasir, V, Kooshkbaghi, M, Cool, J, Sassani, F, 2021. ‘Cutting tool temperature monitoring in circular sawing: measurement and multi-sensor feature fusion-based prediction’. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 112,2413–2424.
• Thaler, T, Potočnik, P, Kopač, J, Govekar E, 2014. ‘Experimental Chatter Characterization in Metal Band Sawing.’. Journal of Mechanical Engineering 60(4), 265-273.
• İnternet kaynakları 1- https://kar-tes.com.tr/blog/testereler/sermet-nedir/ (erişim tarihi: 13.01.2022)