Yeni Sıcak Ultrasonik Yardımlı İmalat Ünitesi Tasarımı ve Ekonomik Analizi
Abstract
Ultrasonik yardımlı işleme, takıma
veya iş parçasına belirli bir titreşim uygulanarak iş parçasının işlenmesi
süreci olup son işlem uygulamalarında yüzey özelliklerinin iyileşmesi, kesme
kuvvetlerinin azalması ve takım ömrünü arttırılması amacıyla uygulanır. Sıcak
işleme ise talaş kaldırması zor olan malzemelerin termal yumuşamasını
sağlayarak kesme işleminin kolaylaştırılmasını amaçlayan bir işlemdir. Bu işlem
sayesinde kesme kuvvetlerinde azalma ve takım ömründe artış görülmektedir.
İşlenebilirliği zor malzemeler için son yıllarda ortaya çıkan en önemli melez
yöntemlerden biri ise sıcak titreşim yardımlı talaşlı işlemedir. Bu işlem
ultrasonik yardımlı işleme ile sıcak işlemeyi birleştiren yeni bir melez imalat
yöntemidir. Bu çalışma kapsamında ülkemizde yaygın olmayan bu üretim tekniği
için yeni bir imalat ünitesi tasarımı yapılmıştır. Bu yeni üretim yöntemi ile
özellikle savunma ve havacılık sektöründe işlenebilirliği düşük olan
süperalaşım, paslanmaz çelik gibi malzemeler hem yüzey kalitesi arttıralarak imal
edilebilecek hem de takım maliyeti gibi masraflar azaltılacaktır. Yöntemin
hayata geçmesiyle de savunma ve havacılık gibi kritik bir alanlarda ileri
teknoloji edinilerek milli bir birikim sağlanmış olacaktır. Tasarlanan imalat
ünitesi üniversal torna tezgahlarına ilave bir modül olarak eklenebilmekte ve
ileride CNC tezgahlar için de yaygınlaştırılabilme potansiyeline sahiptir.
Keywords
References
- [1] Brehl D.E, Dow T.A., Review of vibration-assisted machining, Precision Engineering, 32(3): 153-172, (2008).
- [2] Brehl D.E., Dow T.A, Garrard K.S., Microstructure fabrication using elliptical vibration-assisted machining. Proc ASPE, 39: 511–514, (2006).
- [3] Shamoto E., Suzuki N., Tsuchiya E., Hori Y., Inagaki H.,Yoshino K., Development of 3-DOF ultrasonic vibration tool for elliptical vibration cutting of sculptured surfaces. CIRP Ann, 54: 321–324, (2005).
- [4] Shamato E., Ultraprecision micromachining of hardened die steel by applying elliptical vibration cutting, JSME News,16: 1–4, (2005).
- [5] Ahmed N., Mitrofanov A.V., Babitsky V.I., Silberschmidt V.V., Analysis of material response to ultrasonic vibration loading in turning Inconel 718, Materials Science and Engineering: A, 424(25): 318-325, (2006).
- [6] Babitsky V.I., Mitrofanov A.V., Silberschmidt V.V.,Ultrasonically assisted turning of aviation materials: simulations and experimental study, Ultrasonics, 42(1–9): 81-86, (2004).
- [7] Cakir F., Gurgen S., Sofuoglu M., Celik O.N., Kushan M.C., Finite Element Modeling of Ultrasonic Assisted Turning of Ti6Al4V Alloy, Procedia - Social and Behavioral Sciences, 195: 2839-2848, (2015).
- [8] Khajehzadeh M., Akhlaghi M., Razfar M.R., Finite element simulation and experimental investigation of tool temperature during ultrasonically assisted turning of aerospace aluminum using multicoated carbide inserts, Int J Adv Manuf Technology, 75: 116, (2014).
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
M. Alper Sofuoğlu
This is me
Fatih H. Çakır
This is me
Sezan Orak
This is me
Melih C. Kuşhan
This is me
Publication Date
June 1, 2019
Submission Date
January 14, 2018
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 2019 Volume: 22 Number: 2
Cited By
Influence of tool nose angle on cutting performance in hot machining of Inconel 718
Journal of Engineering and Applied Science
https://doi.org/10.1186/s44147-024-00423-9