Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi

Öz

Talaşlı imalat diğer üretim yöntemlerine göre daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Talaşlı imalat operasyonlarında proses verimliliğini belirleyen parametrelerin başında kesme kuvvetleri gelmektedir. Kesme kuvvetleri operasyon sırasında tüketilen enerjinin büyüklüğü hakkında bilgi verir. Belirli şartların sağlanmasıyla düşük kesme kuvvetlerinin oluşturulması maliyetleri düşürür. Bu ise, kesme parametrelerinin doğru bir şekilde belirlenmesine bağlıdır. Bu çalışmada; AISI 1050 çeliği kullanılarak üç farklı kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliğinde deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda, kesme kuvvetleri için en etkili kesme parametreleri belirlenmiştir. Yığılma faktörü incelenerek yeni kavramlar tanımlanmıştır. Tanımlanan bu kavramlar ve işleme parametreleri ile kesme kuvvetleri arasındaki ilişki, oluşturulan matematiksel modellerle ifade edilmiştir. Bu çalışma ile geliştirilen matematiksel modeller sayesinde kuvvet oluşumu parametreler üzerinden açıklanmış, ideal kuvvet değerleri için uygun işleme parametrelerinin daha kolay belirlenmesi sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Kesme kuvvetleri,matematiksel model,kesme parametreleri,yığılma Faktörü

Kaynakça

1. 1. Groover M. P., Principles of modern manufacturing, J. Wiley & Sons, A.B.D., 2011.
2. 2. Kurt A., Sürücüler S., Kirik A., Kesme kuvvetlerinin tahmini için matematiksel bir model geliştirme, J. Polytech., 13, 15–20, 2010.
3. 3. Şeker U., Kesici takım tasarımı notları, Gazi Üniversitesi, Ankara, 2008.
4. 4. Çakır M. C., Modern Talaşlı İmalat Yöntemleri, Dora Yayıncılık, Bursa, 2010.
5. 5. Barry J., Byrne G., Lennon D., Observations on chip formation and acoustic emission in machining Ti-6Al-4V alloy, Int. J. Mach. Tools Manuf., 41, 1055–1070, 2001.
6. 6. Sutter G., Chip geometries during high-speed machining for orthogonal cutting conditions, Int. J. Mach. Tools Manuf., 45, 719–726, 2005.
7. 7. Toropov A., Ko S. L., Prediction of tool-chip contact length using a new slip-line solution for orthogonal cutting, Int. J. Mach. Tools Manuf., 43, 1209–1215, 2003.
8. 8. Lee E. H., Shaffer B. W., The theory of plasticity applied to a problem of machining, Brown University Division of Applied Mathematics, Providence, 1949.

9. 9. Abuladze N. G., Character and the length of tool-chip contact, Proceedings Machinability of Heat-resistant and Titanium Alloys, Kuibyshev, Russian, 68–78, 1962.
10. 10. Fang N., Jawahir I. S., Analytical predictions and experimental validation of cutting force ratio, chip thickness, and chip back-flow angle in restricted contact machining using the universal slip-line model, Int. J. Mach. Tools Manuf., 42, 681–694, 2002.
11. 11. Chao B. T., Trigger K. J., Controlled contact cutting tools, Trans. ASME J. Eng. Ind., 81, 139–151, 1959.
12. 12. Wallace P. W., Boothroyd G., Tool forces and tool–chip friction in orthogonal machining, J. Mech. Eng. Sci., 6, 74–87, 1964.
13. 13. Çiftçi İ., Gökçe H., Molibden alaşımlarının işlenmesinde kesici takım ve kesme parametrelerinin Taguchi Metodu ile optimizasyonu, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 2018. doi:https://doi.or./10.17341/gazimmfd.416482
14. 14. Aydın M., Köklü U., Dik kesme işleminin Lagrangian sınırlı sonlu eleman modeliyle küresel parmak frezeleme kuvvetlerinin incelenmesi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33, 517–527, 2018.
15. 15. Özlü B., Demir H., Nas E., CNC tornalama işleminde yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerine etki eden parametrelerinin matematiksel olarak modellenmesi, J. Adv. Technol. Sci., 3, 75–86, 2014.
16. 16. Yaşar N., Sertleştirilmiş X40CrMoV5-1 çeliğinin tornalanmasinda kesme kuvvetinin deneysel ve nümerik olarak incelenmesi, Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., 6, 765–773, 2018.
17. 17. Gürbüz H., Farklı kesme parametrelerinde kaplamali ve kaplamasiz kesici takimlar ile AISI 1050 çeliğin tornalanmasinda oluşan esas kesme kuvvetlerinin incelenmesi ve istatiksel olarak analizi, Batman Üniversitesi Yaşam Bilim. Derg., 5, 147–162, 2015.
18. 18. Ay M., Turhan A., Tornalama işleminde kesme parametrelerinin ve iş parçasi uzunluğunun yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin incelenmesi, Makine Teknol. Elektron. Derg., 7, 55–67, 2010.
19. 19. Yılmaz B., Karabulut Ş., Güllü A., Performance analysis of new external chip breaker for efficient machining of Inconel 718 and optimization of the cutting parameters, J. Manuf. Process., 32, 553–563, 2018.
20. 20. Ciftci I., Östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesici takim kaplamasinin ve kesme hizinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 20, 205–209, 2005.
21. 21. Korkut I., Donertas M. A., The influence of feed rate and cutting speed on the cutting forces, surface roughness and tool-chip contact length during face milling, Mater. Des., 28, 308–312, 2007.
22. 22. Sun S., Brandt M., Dargusch M. S., Characteristics of cutting forces and chip formation in machining of titanium alloys, Int. J. Mach. Tools Manuf., 49, 561–568, 2009.
23. 23. Mavı A., Uzun G., Dubleks 1 . 4462 paslanmaz çeliğin tornalanmasinda kesme parametrelerinin işlenebilirlik üzerine etkisi, Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., 5, 177–184, 2017.