CBN Takımları ile DIN 1.2367 Çeliğin Sert Tornalanması Sırasında Güç Tüketimi ve Ses Seviyesi Arasındaki İlişkinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, sertleştirilmiş DIN 1.2367 (55 HRC) çelik malzeme üzerinde kuru kesme koşullarında sert tornalama testleri yapılmıştır. Kesme parametresinin (Üç farklı kesme hızı, üç ilerleme hızı ve üç kesme derinliği) güç tüketimi ve ses seviyesi değerlerine etkisi incelenmiştir. Güç tüketimi ve ses yoğunluğunun tahmini için matematiksel model oluşturulmuştur. Bu çalışmada ayrıca DIN 1.2367 çelik malzemesi için karakterizasyon çalışması yapılmış ve malzemenin mekanik özellikleriyle ilgili detaylı bir bilgi elde edilmiştir. Deneysel sonuçlara göre ilerleme hızı, kesme derinliği ve kesme hızı arttıkça; ses seviyesi ve anlık akım değeri artmaktadır. Kesme parametrelerindeki artış anlık akım değerini artırır, ancak toplam işlem süresi azalır, böylece toplam güç tüketimi azalmış olur.

Anahtar Kelimeler

• DIN 1.2367
• sert tornalama
• güç tüketimi
• ses seviyesi
• CBN

Investigation of the Relationship Between Power Consumption and Noise Level During Hard Turning of CBN Tools and DIN 1.2367 Steel

Abstract

In this study, hard turning tests were carried out under dry cutting conditions on hardened DIN 1.2367 (55 HRC) steel material. The effect of the cutting parameter (three different cutting speeds, three feed rates and three cutting depths) on the power consumption and sound level values was investigated. A mathematical model has been created to estimate the power consumption and sound intensity. In this study, characterization study has also been carried out for DIN 1.2367 steel material and detailed information about the mechanical properties of the material has been obtained. According to the experimental results, as the feed rate, depth of cut and cutting speed increase; sound level and instantaneous current value are increasing. The increase in the cutting parameters increases the instantaneous current value, but the total processing time is reduced, thus reducing the total power consumption.

Keywords

• DIN 1.2367
• hard turning
• power consumption
• sound level
• CBN

References

1. Referans1: Gupta N., Agrawal A.K., Walia R.S., Soft modeling approach in predicting surface roughness, temperature, cutting forces in hard turning process using artificial neural network: An empirical study, Commun. Comput. Inf. Sci., 1025 (2019) 206–215.
2. Referans2: Turgut Y., Çakmak İ., AISI 1040 Çeliğinin Frezelenmesinde Talaş Kırıcı Formunun Yüzey Pürüzlülüğü ve Kesme Kuvvetlerine Etkisinin Araştırılması, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7 (2019) 482-494.
3. Referans3: Das A., Tirkey N., Patel S.K., Das S.R., Biswal B.B., A Comparison of Machinability in Hard Turning of EN-24 Alloy Steel Under Mist Cooled and Dry Cutting Environments with a Coated Cermet Tool, J. Fail. Anal. Prev., 19 No. 1 (2019) 115–130.
4. Referans4: Boing D., Zilli L., Fries C.E., Schroeter R.B., Tool wear rate of the PCBN, mixed ceramic, and coated cemented carbide in the hard turning of the AISI 52100 steel, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 104 No. 9–12 (2019) 4697–4704.
5. Referans5: Gürkan D., Yaşar S.A., Gültekin U., Korkut İ., Vorteks Soğutma Yönteminin Talaşlı İmalat Yöntemleri ve Kesme Parametrelerine Göre İncelenmesi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 8 (2020) 730-745.
6. Referans6: Klocke F., Brinksmeier E., Weinert K., Capability profile of hard cutting and grinding processes, CIRP Ann. - Manuf. Technol., 54 No. 2 (2005) 22–45.
7. Referans7: Tonshoff H.K., Arendt C., Ben Amor R., Cutting of hardened steel, CIRP Ann. - Manuf. Technol., 49 No. 2 (2000) 547–566.
8. Referans8: Chinchanikar S., Choudhury S.K., Machining of hardened steel - Experimental investigations, performance modeling and cooling techniques: A review, Int. J. Mach. Tools Manuf., 89 (2015) 95–109.

9. Referans9: Rastorguev D., Sevastyanov A., Diagnostics of chip formation and surface quality by parameters of the main drive current in the hard turning, Materials Today: Proceedings, 19 (2019) 1845-1851.
10. Referans10: Şahinoğlu A., Rafighi M., Optimization of cutting parameters with respect to roughness for machining of hardened AISI 1040 steel, Mater. Test., 62 No. 1 (2020) 85–95.
11. Referans11: Şahinoğlu A., Rafighi M., Investigation of Vibration, Sound Intensity, Machine Current and Surface Roughness Values of AISI 4140 During Machining on the Lathe, Arab. J. Sci. Eng., 45 No. 2 (2020) 765–778.
12. Referans12: Subbaiah K.V., Raju C., Pawade R.S., Suresh C., Machinability investigation with Wiper Ceramic Insert and Optimization during the Hard Turning of AISI 4340 Steel, Mater. Today Proc., 18 (2019) 445–454.
13. Referans13: Özdemir M., Yüzey pürüzlülüğü üzerinde kesme parametrelerinin etki oranlarının Yüzey Yanıt Yöntemi kullanarak Analizi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7 (2019) 639-648.
14. Referans14: Alok A., Das M., Multi-objective optimization of cutting parameters during sustainable dry hard turning of AISI 52100 steel with newly develop HSN2-coated carbide insert, Meas. J. Int. Meas. Confed., 133 (2019) 288–302.
15. Referans15: Yaşar N., Sertleştirilmiş X40CrMoV5-1 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Kuvvetinin Deneysel ve Nümerik Olarak İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 6 (2018) 765-773.
16. Referans16: Papandrea P.J., Frigieri E.P., Maia P.R., Oliveira L.G., Paiva A.P., Surface roughness diagnosis in hard turning using acoustic signals and support vector machine: A PCA-based approach, Appl. Acoust., 159 (2020) 107102.
17. Referans17: Şahinoğlu A., Yavuz M., Akkaş M., DIN 1.2367 Çeliğin CBN Takımlarla Sert Tornalanmasında Kesme Parametrelerine Bağlı Olarak Yüzey Pürüzlülüğünün Değerlendirilmesi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 8(4) (2020) 948-958.