Frezeleme işlemlerinde kesme kuvveti, titreşim ve yüzey pürüzlülüğü sonuçlarının modellenmesi

Yıl 2014, Cilt: 30 Sayı: 4, 220 - 226, 01.08.2014

Volkan Yılmaz Hakan Dilipak Murat Sarıkaya Ceren Yaman Yılmaz Mustafa Özdemir

Öz

Bu çalışmada, frezeleme işlemlerinde kesme parametrelerinin kesme kuvveti, titreşim ivmesi ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkisi çoklu regresyon analiziyle araştırılmıştır. Deneylerde işleme parametreleri olarak 132, 220, 308 m/min kesme hızı, 0,05, 0,1, 0,15, 0,2 mm/tooth ilerleme, 1, 1,5 mm kesme derinliği ve 1, 2, 4 adet sayılardaki kesici uç kullanılmıştır. Bu işleme parametreleri ile 100x50x20 mm ebatlarında AISI 1050 deney malzemesi üzerinden talaş kaldırılmıştır. Deney sonuçlarına etki eden parametrelerin oranları Minitab 15.0 yazılımı kullanılarak çoklu regresyon analiziyle ANOVA (Varyans Analizi) tabloları oluşturularak bulunmuştur. Ayrıca ara değerlerin hesaplanmasında sonuçlar için üç ayrı matematiksel formül geliştirilmiş ve tahminsel sonuçlar elde dilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Frezeleme, kesme kuvveti, titreşim, yüzey kalitesi, modelleme

The modeling of results of cutting force, vibration and surface roughness in milling operations

Öz

In this study, parameters of cutting have researched the effect on cutting force, vibration acceleration and surface roughness via multiple regression analysis. The machining parameters have used 132, 220, 308 mm/min cutting speed, 0,05, 0,1, 0,15, 0,2 mm/tooth feed rate, 1, 1,5 mm cutting depth and 1, 2, 4 the number of cutting edge in experimental. With these parameters, chips have removed on AISI 1050 material experimental at 100x50x20 sized. Experimental results of the parameters that affect the rates of multiple regression analysis using Minitab 15.0 software ANOVA (Analysis of Variance) tables were formed. In addition to, intermediate values for the calculation of the values and expected results were obtained in three separate mathematical formulas developed.

Anahtar Kelimeler

Milling, cutting force, vibration, surface quality, modeling

Kaynakça

• Yılmaz, V., Frezeleme
• uygulamalarında işleme
• parametrelerinin sebep olduğu titreşimlerin incelenmesi,
• Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009.
• Ay, M., CNC freze tezgahında frezeleme esnasında oluşan kesme kuvvetlerinin ve titreşimlerin yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin incelenmesi, Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 1-3, 30-33, 48-50, 2003.
• Lee K, Y,. Kang M, C,. Jeong Y, H,. Lee D, W,. Kim J. S., Simulation of surface roughness and profile in high speed end milling, J. Material Processing Technology, 113: 410- 415, 2001.
• Sadettin, O., Ali Osman, E., Necip, C., Ersan, A., Tool wear evaluation by vibration analysis during end milling of AISI D3 cold work tool steel with 35 HRC hardness, 2DT&E International, 121-126, 2006.
• Taskesen, A,. Ercan, Y., Dik kesme işlemi sırasında takım tezgahı titreşimlerinin ve kararlılığının bir serbestlik dereceli kesme modeli ile nonlineer analizi ve tırlamanın tahmini, 11. Makina Teorisi Sempozyumu, Ankara, 503- 515, 2003.
• Wiercigroch, M., Chaotic Vibration of a Simple Model of the Machine Tool- Cutting Process System, ASME Journal of Engineering for Industry, 119: 468-475, 1997.
• Yellowley, I., A Simple Predictive Model of Orthogonal Metal Cutting, International Journal of Machine Tools Manufacturing, 27:357-365, 1987.
• Konodo, E., Ota, H., Kawai, T., A New Method To Detect Regenerative Chatter Using Spectral Analysis, Part 1: Basic Study On Criteria For Detection of Chatter, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 119:461-466, 1997.
• Lin, S. C., Hu, M. R,. Low vibration control system in turning, Int. J. Mach. Tools Manufact., 32:629, 1992.
• Choudhury, S. K., Sharath, M.S., On line control of machine tool vibration during turning, J. Mater. Proc. Technol. 47:251, 1995.
• Saxena, J. P., Effect of machining conditions on cutting tool vibrations, Advances in Machine Tool Design and Manufacturing Technology, Proceedings of the 10th All India Machine Tool Design and Research Conference (Durgapur, India), 98:106, 1982.
• Mıke, S., L., Joseph, C., Caleb M., Surface Roughness Prediction Technique For Cnc End-Milling, Journal Of Industry Technology, 15, 1, 1-1-6, 1998.
• Kadırgama, K., Naar, M., M., Zukı, M., M., Rahman, M., M., Rejab, M., R., M., Daud, R., Hesseın, A., Optimization Of Surface Roughness An End-Milling On Mound Aluminium Alloys (Aa6061-T6) Using Response Surface Method And Radian Basis Function Network, Jordan Of Mechanical And Industrial Engineering, 2, 4, 209-214, 2008.
• Lahıdı, B., Determining Deflection For Metal Turning Operations, Journal Of Industrial Technology, 13, 2, 21-33, 1997.
• Çakır, C.,M., Mathematical Modeling Of Surface Roughness For Evaluating The Effects Of Cutting Parametres And Coating Material, Journal Of Materials Processing Technology, 209, 102-109, 2009.
• Çakır, C., M., Demirayak, İ., Kesme Parametrelerinin ve Kaplama Tabakasının İş Parçası Yüzey Kalitesi Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi, Iv Makine Tasarım ve İmalat Teknolojileri Bildiri Kitabı, 263- 270, Konya, 2007. 17. Thamma, R., Comparision Between Multiple Regression Models Tostudy Effect Of Turning Parameters On The Surface Roughness, Proceedings Of The 2008 Iajc-Ijme International Conference, 133- 145, Usa, 2008.
• Tosun, N., Özler, L., A Study Of Tool Life İn Hot Machining Using Artificial Neural Networks And Regression Analysis Method, Journal Of Material Processing Technology, 124, 99-104, 2002.
• Yang, Y. K., Chuang, M. T., Lın, S. S., Optimization Of Dry Machining Parameters For High-Purity Graphite İn End Milling Process Via Design Of Experiments Processing Technology, 209, 4395- 4400, 2009.
• Meral, G., Dilipak, H., Sarıkaya, M., The Modeling of Drilling Parameters Effect on the Hole Quality in Drilling of AISI 1050 Material Via Multiple Regression Method, Electronic Journal of Machine Technologies, Vol. 8, No 1, 37 – 46, 2011.
• Şıklar, E., “Regresyon Analizine Giriş”, Anadolu Üniversitesi Yayınları, Eskişehir, 2000.