Dökme Demir Malzemelerin Karbür Uçlarla Delme İşleminde Proses Parametrelerinin Optimizasyonu

Öz

Takım aşınmalarının, parça üretim maliyeti ve üretim verimliliğine doğrudan etkisi mevcuttur. Takımlarda meydana gelen aşınmalar, üretim kalitesini doğrudan etkileyen bir faktördür. Bu çalışmada, farklı matkap çapları ve kesme parametrelerinin takım aşınmasına etkisi araştırılmıştır. Deneyler, farklı çapta matkaplar ve farklı kesme parametreleri ile 9 farklı kombinasyonda 20 tekrar seklinde yapılmıştır. Deneysel çalışmada imalat sektöründe sıkça kullanılan 6,8 mm, 9 mm ve 9,6 mm çapa sahip yekpare karbür matkap uçlar kullanılmıştır. İş parçası olarak üretimde sıkça kullanılmakta olan GG25 ve GGG40 standartlı dökme demir malzemeler belirlenmiştir. Taguchi tekniği kullanılarak en yüksek takım ömrü değerlerini veren optimum kontrol faktörleri belirlenmiştir. Ayrıca her deneyden sonra matkap uçlarındaki aşınma durumları ve tipleri takım ölçme ve ayarlama makinası yardımı ile tespit edilmiştir. GGG40 malzemenin GG25 standartlı malzemeye göre, matkap ucunda daha çok aşınmaya sebebiyet verdiği ve matkap ucunun çapı arttıkça aşınma miktarlarında da arttığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Matkap ucu
• Karbür Takım
• Takım aşınması
• Aşınma tipleri
• Taguchi metodu

Optimization of Process Parameters in Drilling of Cast Iron Materials with Carbide Drills

Öz

There is a direct relationship between tool wear and part production cost efficiency. Wear on the tools is a main factor that directly affects the quality of production. In this study, the effect of different diameters of drill and cutting parameters on tool wear was investigated. 20 test repetitions were performed with 9 different combinations of tools with different diameters and different cutting parameters. The effects of parameters on tool wear were observed. Solid carbide tools with a diameter of 6.8 mm, 9 mm and 9.6 mm and cast iron materials of GG25 and GGG40 standard were used as work pieces in experimental studies. The design of the experiment was determined by Taguchi method and after each experiment, the wear conditions and types of drill bits were by using of a tool measurement and adjustment machine. It has been determined that GGG40 material causes more wear on the drill bit compared to the GG25 standard material and increases the amount of wear as the diameter of the drill bit increases.

Anahtar Kelimeler

• Drill bit
• Carbide tools
• Tool wear
• Wear types
• Taguchi method

Kaynakça

1. 1. Uluğ, D., 2014. Kaplamalı ve Kaplamasız Sementit Karbür Takımlar için Taylor Takım Ömrü Modelindeki “n” Üstel Değerinin Deneysel Olarak Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
2. 2. İşbilir, Ö., 2008. Talaş Kaldırmada Değişken Yüklemenin Takım Ömrüne Etkisinin Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir
3. 3. Karayel, B., Nalvant, M., 2014. Ç4140 Malzemesinin Tornalamasında İlerleme, Kesme Hızı ve Kesici Takımın Yüzey Pürüzlülüğü, Takım Ömrü ve Aşınmaya Etkileri, Makine Teknolojileri Dergisi, 11(3), 11-26.
4. 4. Tekelsan, Ö., Gerger, N., 2008. AISI 304 Östenitik Paslanmaz Çeliklerde Kesme Parametrelerine Bağlı Olarak Yüzey Pürüzlülüklerinin Araştırılması, BAÜ FBE Dergisi, 10, 3-12.
5. 5. Ertunç, H.M., 2001. Kesici Takımların Aşınmasını Gözlemleme Üzerine Yapılan Çalışmalar, Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7, 55-62.
6. 6. Kuram, E., Özcelik, B., 2017. Optimization of Machining Parameters During Micro-milling of ti6al4v Titanium Alloy and Inconel 718 Materials Using Taguchi Method. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 231(2), 228–242.
7. 7. Rathod, B.S., Khedkar, N.K., Jatti, V.K.S., 2014. Optimization of Turning Process Parameters for Surface Roughness and MRR Based on the Taguchi Method During Machining of Inconel-718. International Journal of Applied Engineering Research, 9(1), 83–92.
8. 8. Roy, R.K., 2010. A Primer on the Taguchi Method, 2nd Edition, Society of Manufacturing Engineers, Michigan.

9. 9. Thirumalai, R., Senthilkumaar, J., Selvarani, P., Ramesh, S., 2013. Machining Characteristics of Inconel 718 Under Several Cutting Conditions Based on Taguchi Method. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 227(9), 1889-1897.
10. 10. Bayraktar, Ş., Siyambaş, Y., Turgut, Y., 2017. Delik Delme Prosesi: Bir Araştırma, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(2), 120-130.
11. 11. Montgomery, D.C., 2001. Design and Analysis of Experiments, 5. Baskı, John Wiley, Wiley Sons, New York.
12. 12. Şirvancı, M., 1997. Kalite İçin Deney Tasarımı “Taguchi Yaklaşımı”, Literatür Yayıncılık Dağıtım Pazarlama San. ve Tic. Ltd. Şti., İstanbul.
13. 13. Asiltürk, İ., Akkuş, İ., 2011. Determining the Effect of Cutting Parameters on Surface Roughness in Hard Turning Using the Taguchi Method. Measuremen, 44, 1697-1704.
14. 14. Kıvak, T., Samtaş, G., Çiçek, A., 2012. Taguchi Method Based Optimisation of Drilling Parameters in Drilling of AISI 316 Steel with PVD Monolayer and Multilayer Coated HSS Drills. Measurement, 45(6), 1547-1557.
15. 15. Ross, P.J., 1989. Taguchi Techniques for Quality Engineering, Loss Function, Orthogonal Experiments, Parameter and Tolerance Design, McGraw-Hill International Book Company, New York.
16. 16. Yavuz, M., Gökçe, H., Şeker, U., 2017. Matkap Geometrisinin Takım Aşınması ve Talaş Oluşumu Üzerine Etkisinin Araştırılması, Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 3(1), 1-8.
17. 17. Sharif, S., Rahim, E.A., 2007. Performance of Coated- and Uncoated-carbide Tools When Drilling Titanium Alloy, Journal of Materials Processing Technology, 185, 72–76.