In processing of a spheroidized medium carbon steel, modelling with regression analysis of cutting forces and surface roughness affected by cutting parameters

Abstract

In this study, different spheronization heat treatment applied on a mild carbon steel during the machining was created main cutting forces and surface roughness value, were modeled by using multiple linear regression analysis. Main cutting force and surface roughness value which are dependent variable are described respectively rate of 94.6% and 94.2% by independent variables. The ANOVA significance test were used to determine dependent and independent variables correlations. Also, processing parameters variations such as effects on the feed rate, depth of cut and cutting force changes effect on surface roughness and main cutting force general effects were plotted to discuss.

Küreselleştirilmiş orta karbonlu bir çeliğin işlenmesinde, kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin regresyon analizi ile modellenmesi

Öz

Bu çalışmada farklı küreselleştirme ısıl işlemleri uygulanan orta karbonlu bir çeliğin tornalama işleminde oluşan esas kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğü değerleri çoklu doğrusal regresyon metodu ile modellenmiştir. Bağımlı değişken olan esas kesme kuvveti yüzey pürüzlülük değeri, bağımsız değişkenler tarafından sırasıyla %94.6 ve %94.2 oranında açıklanmışlardır. Bağımlı değişkenler ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkileri belirlemek için ANOVA ile anlamlılık testi yapılmıştır. Ayrıca işleme parametreleri olan ilerleme, talaş derinliği ve kesme hızı değişimlerinin yüzey pürüzlülüğü ve esas kesme kuvveti üzerindeki genel etkileri elde edilen ana etki grafikleri üzerinden tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Küreselleştirme ısıl işlemi, Orta karbonlu çelik, Kesme kuvvetleri, Yüzey pürüzlülüğü, Çoklu doğrusal regresyon

References

1. Özçatalbaş, Y. “Isıl işlemlerin Cr-Mo esaslı bir çeliğin işlenebilirliğine etkisi”. 10. Metalürji ve Malzeme Kongresi, İstanbul, Türkiye, 24-28 Mayıs 2000. [ 2] Tao, J, Wang X, Tan J. “Reliability of gear tooth bending fatigue strength for through hardened and tempered steel 40Cr”. Journal of University of Science and Technology Beijing, 19(5), 482-484, 1997.
2. Gao W, Dong L, Hu F, Tan B. “Analysis of quenching cranking and improvement of heat treatment process for steel 40Cr axle vehicle”. Journal of Hunan Institute of Technology, 18(4), 33-36, 2008.
3. Zheng Y, Wu Y, Liu Y, Huang X, Zhang X, Xu G, Wang W, Wu S. “Study on technology of forging-remnant-heat hardening of 40Cr automobile turning junction”. Hot Working Technology, 33(3), 47-48, 2004.
4. Sürücüler S. Tornalamada Kesme Parametrelerindeki Değişime Göre Kesme Kuvvetlerinin Tahmini için Matematiksel Bir Model Geliştirme. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2010.
5. Sarıkaya M, Dilipak H, Meral G. “AISI 1050 malzemenin delinmesinde ilerleme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğünün regresyon analiziyle modellenmesi”. Tubav Bilim Dergisi, 4(1), 31-41, 2011.
6. Asiltürk İ, Demirci MT. “Karbür kesici kullanarak sertleştirilmiş AISI 1040 çeliklerin frezelenmesindeki yüzey pürüzlülüğünün regresyonla modellenmesi”. 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, Türkiye, 11-12 Kasım 2010.
7. Asiltürk İ, Akkuş H. “AISI 4140 çeliğinin sert tornalama işleminde kesici takım aşınmasının regresyon yöntemi ile istatistiksel olarak modellenmesi”. 3. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir, Türkiye, 29-30 Kasım 2012.
8. Asiltürk İ, Akkuş H, Demirci MT. “Regresyonla titreşim, akustik emisyon ve kesme parametrelerine bağlı yüzey pürüzlülüğünün modellenmesi”. TMMOB MMO Mühendis ve Makina Dergisi, 53(632), 55-62, 2012.

9. Meral G, Dilipak H, Sarıkaya M. “AISI 1050 Malzemenin delinmesinde delme parametrelerinin delik kalitesi üzerindeki etkisinin çoklu regresyon metoduyla modellenmesi”. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 8(1), 37-46, 2011.
10. Mavi A, Korkut İ. “Vermiküler grafitli dökme demirlerin işlenmesinde kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkisinin regresyon analizi ile modellenmesi”. Politeknik Dergisi, 13(4), 281-286, 2010.
11. Demircioğlu P. “Talaşlı imalat yöntemleriyle imal edilen iş parçalarında yüzey pürüzlülüğünün yüksek hassasiyette iğne uçlu ve 3D optik ölçüm sistemleriyle değerlendirilmesi”. Mühendislik ve Makine, 52(613), 81-91, 2011.
12. Özkul İ, Buldun BB, Akkurt A. “Dievar sıcak iş takım çeliğinin delinmesinde kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey kalitesine etkisinin regresyon analiziyle modellenmesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(1), 1-9, 2013.
13. Mike SL, Joseph, CC, Caleb ML. “Surface roughness prediction technique for CNC end-milling”. Journal of Industry Technology, 15(1), 1-6, 1998.
14. Sandvik Coromant. “Sipariş Katoloğu. C-2900: 7 AB Sandvik Coromant”. İsveç, 2010.
15. Sandvik Coromant. “Teknik Kılavuz. C-2900: 8 AB Sandvik Coromant”. İsveç, 2010.
16. Reddy BS, Padmanabhan G, Reddy KV. “Surface roughness prediction techniques for CNC turning” Asian Journal of Scientific Research, 1(3), 256-264, 2008.
17. Özlü B, Demir H, Nas E. “CNC tornalama işleminde yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerine etki eden parametrelerin matematiksel olarak modellenmesi”. İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 3(2), 75-86, 2014.
18. Yılmaz V, Dilipak H, Sarikaya M, Yılmaz CY, Özdemir M. “Frezeleme işlemlerinde kesme kuvveti , titreşim ve yüzey pürüzlülüğü sonuçlarının modellenmesi”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 30(4), 220-226, 2014.
19. Taşdemir Ş. “Yüzey pürüzlülüğünün yapay sinir ağı ve regresyon modelleri ile belirlenmesi ve karşılaştırılması”. Selçuk Üniversitesi Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Teknik-Online Dergi, 10(3), 215-226, 2011.
20. Hagiwara M, Chen S, Jawahir IS. “Contour finish turning operations with coated grooved tools: Optimization of machining performance”. Journal of Materials Processing Technology, 209(1), 332-342, 2009.