Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi

Barış Özlü

doi:10.17341/gazimmfd.668169

Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi

Öz

Özellikle kalıpçılık sektöründeki firmalar yüksek mukavemet ve kolay işlenebilirlik özelliklerine sahip malzemelere ihtiyaç duymaktadır. Bu malzemeleri talaşlı imalat operasyonları ile istenen kalitede, minimum işleme süresinde ve düşük maliyetli ürünlere ulaşmayı hedeflenmektedir. Bu nedenle, son zamanlarda üretilen Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti bileşenleri, esas kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş oluşumu üzerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Tornalama deneyleri CVD yöntemi ile kaplanmış sementit karbür kesici takım kullanılmıştır. Deneylerde kesme parametreleri olarak beş farklı kesme hızı, üç farklı ilerleme miktarı ve sabit talaş derinliği şeklinde belirlenmiştir. Sonuç olarak kesme kuvveti bileşenlerinden esas kesme kuvvetinin kesme hızından ve ilerleme miktarından pasif kuvvet ve ilerleme kuvvetine göre daha fazla etkilenmiştir. Esas kesme kuvveti için en iyi kesme parametreleri 100 m/dak kesme hızı ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarıdır. İşlenmiş yüzeyler arasında en düşük yüzey pürüzlülüğü 150 m/dak kesme hızında ve 0,1 ilerleme miktarında elde edildi. Tornalama deneylerinde düşük kesme hızlarında kullanılan kesici takımlarda kararsız yığıntı talaşın (BUE) oluştuğu görülmüştür. Bununla birlikte, yüksek kesme hızlarında ve ilerleme miktarında kullanılan kesici takımların aşındığı görülmüştür. Tornalama deneyleri sonucunda istenilen sipral tipi talaş oluşumu 150 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Sleipner soğuk iş takım çeliği,kesme kuvveti bileşenleri,esas kesme kuvveti,yüzey pürüzlülüğü,talaş oluşumu

Kaynakça

1. Bushlya V.M., Gutnichenko O.A., Zhou J.M., Stahl J.E., Gunnarsson S., Tool wear and tool life of PCBN, binderless CBN and WBN-CBN tools in continuous finish hard turning of cold work tool steel, J. Superhard Mater., 36, 49-60, 2014.
2. Maity R.M., Chatterjee P., Chakraborty S., Cutting tool material selection using grey complex proportional assessment method, Mater. Des., 36, 372-378, 2012.
3. Rao C.J., Rao D.N., Srihari P., Influence of cutting parameters on cutting force and surface finish in turning operation, Procedia Eng., 64, 1405-1415, 2013.
4. Lalwani D.I., Mehta N.K., Jain P.K., Experimental investigations of cuttingparameters influence on cutting forces and surface roughness in finish hardturning of MDN250 steel, J. Mater. Process. Techno., 206, 167-179, 2008.
5. Shaw M.C., Metal Cutting Principles, Oxford University Press 2th end. New York, 2004.
6. Rodrigues L.L.R., Kantharaj A.N., Kantharaj B., Freitas W.R.C., Murthy B.R.N., Effect of cutting parameters on surface roughness and cutting force, Research Journal of Recent Sciences, 1, 19-26, 2012.
7. Bradley C., Automated surface roughness measurement, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 16, 668-674, 2000.
8. Nakamoto K., Katahira K., Ohmori H., Yamazaki K., Aoyama T., A study on the quality of micro-machined surfaces on tungsten carbide generated by PCD micro end-milling, CIRP Ann. Manuf. Techno., 61, 567-570, 2012.

9. Groover M.P., Principles of Modern Manufacturing, John Wiley & Sons, 4th Ed, 2011.
10. Özel T., Karpat Y., Predictive modeling of surface roughness and tool wear in hard turning using regression and neural networks, Int. J. Mach. Tools Manuf., 45, 467-479, 2005.
11. Benardos P.G., Vosniakos G.C., Predicting surface roughness in machining: a review, Int. J. Mach. Tools Manuf., 43, 833-844, 2003.
12. Aouici H., Bouchelaghem H., Yallese M.A., Elbah M., Fnides B., Machinability investigation in hard turning of AISI D3 cold work steel with ceramic tool using response surface methodology, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 73, 1775-1788, 2014.
13. Selvaraj D,P., Chandramohan P., Mohanraj M., Optimization of surface roughness, cutting force and tool wear of nitrogen alloyed duplex stainless steel in a dry turning process using Taguchi method, Measurement, 49, 205-215, 2014.
14. Çelik Y.H., Kilickap E., Günay M., Investigation of cutting parameters affecting on tool wear and surface roughness in dry turning of Ti‑6Al‑4V using CVD and PVD coated tools, J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng., 39, 2085-2093, 2017.
15. Gaitonde V.N., Karnik S.R., Figueira L., Davim J.P., Analysis of machinability during hard turning of cold work tool steel (Type: AISI D2), Mater. Manuf. Processes, 240, 1373-1382, 2009.
16. Davim J.P., Figueira L., Comparative evaluation of conventional and wiper ceramic tools on cutting forces, surface roughness, and tool wear in hard turning AISI D2 steel, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 221, 625-633, 2007.
17. Cakir M,C,, Ensarioglu C., Demirayak I., Mathematical modeling of surface roughness for evaluating the effects of cutting parameters and coating material, J. Mater. Process. Technol., 209, 102-109, 2009.
18. Koshya P., Dewesa R.C., Aspinwalla D.K., High speed end milling of hardened AISI D2 tool steel (~58 HRC), J. Mater. Process. Technol., 127, 266-273, 2002.
19. AB Sandvik Coromant, Modern Metal Cutting. Sandvik Coromant Technical Editorial Dept., Sweden, 1994.
20. Tazehkandi A.H., Pilehvarian F., Davoodi B., Experimental investigation on removing cutting fluid from turning of Inconel 725 with coated carbide tools, J. Cleaner Prod., 80, 271-281, 2014.
21. Tazehkandi A.H., Shabgard M., Kiani G., Pilehvarian F., Investigation of the influences of polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) tool on the reduction of cutting fluid consumption and increase of machining parameters range in turning Inconel 783 using spray mode of cutting fluid with compressed air, J. Cleaner Prod., 135, 1637-1649, 2016.
22. Basavarajappa S., Suresh R., Gaitonde V.N., Samuel G.L., Analysis of cutting forces and surface roughness in hard turning of AISI 4340 using multilayer coated carbide tool, Int. J. Mach. Mach. Mater., 16, 169-185, 2014.
23. Kalyan C., Samuel G.L., Cutting mode analysis in high speed finish turning of AlMgSi alloy using edge chamfered PCD tools, J. Mater. Process. Technol., 216, 146-159, 2015.
24. Krolczyk G.M., Nieslony P., Maruda R.W., Wojciechowski S., Dry cutting effect in turning of a duplex stainless steel as a key factor in clean production. J. Cleaner Prod., 142, 3343-3354, 2017.
25. Çiftçi İ., Gökçe H., Optimisation of cutting tool and cutting parameters in machining of molybdenum alloys through the Taguchi Method, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 34:1, 201-213, 2019.
26. Suresh R., Basavarajappa S., Gaitonde V.N., Samuel G.L., Machinability investigations on hardened AISI 4340 steel using coated carbide insert, Int. J. Refract. Met. Hard Mater International, 33, 75-86, 2012.
27. Joardar H., Das N.S., Sutradhar G., Singh S., Application of response surface methodology for determining cutting force model in turning of LM6/SiCP metal matrix composite, Measurement, 47, 452-464, 2014.
28. Kumar R., Chauhan S., Study on surface roughness measurement for turning of Al 7075/10/SiCp and Al 7075 hybrid composites by using response surface methodology (RSM) and artificial neural networking (ANN), Measurement, 65, 166-180, 2015.
29. Demir H., The effects of microalloyed steel pre-heat treatment on microstructure and machinability, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 35, 1041-1046, 2008.
30. Ferreira R., Carou D., Lauro C.H., Davim J.P., Surface roughness investigation in the hard turning of steel using ceramic tools, Mater. Manuf. Processes, 31, 648-665, 2016.
31. Demir H., Gündüz S., The effects of aging on machinability of 6061 aluminium alloy, Mater. Des., 30, 1480-1483, 2009.
32. Bouacha K., Yallese M.A., Mabrouki T., Rigal J.F., Statistical analysis of surface roughness and cutting forces using responsesurface methodology in hard turning of AISI 52100 bearing steel with CBN tool, Int. J. Refract. Met. Hard Mater, 28, 349-361, 2010.
33. Debnath S., Reddy M.M., Yi Q.S., Influence of cutting fluid conditions and cutting parameters on surface roughness and tool wear in turning process using Taguchi method, Measurement, 78, 111-119, 2016.
34. Shalaby M.A., ElHakim M.A., Abdelhameed M.M., Krzanowski J.E., Veldhuis S.C., Dosbaeva G.K., Wear mechanisms of several cutting tool materials in hard turning of high carbon-chromium tool steel, Tribol. Int., 70, 148-154, 2014.
35. AB. Sandvik Coromant, Modern Metal Cutting-A-Practical Handbook (first ed.), Sandvik Coromant, Technical Editorial Dept., Sweden, 1994.
36. Klocke F., Simulation in Manufacturing Technology: Lecture 8, Principles of Cutting, Fraunhofer Institute for Production Technology, German, 2010.
37. Gürbüz H., Şeker U., Kafkas F., Effects of cutting tool forms on the surface integrity in turning of AISI 316L stainless steel, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35:1, 225-240, 2020.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Barış Özlü ^*
0000-0002-8594-1234
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

24 Mayıs 2021

Gönderilme Tarihi

31 Aralık 2019

Kabul Tarihi

10 Ocak 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 36 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.668169

IZ

https://izlik.org/JA87UX46KA

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Özlü, B. (2021). Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(3), 1241-1252. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.668169

AMA

1.Özlü B. Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi. GUMMFD. 2021;36(3):1241-1252. doi:10.17341/gazimmfd.668169

Chicago

Özlü, Barış. 2021. “Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 (3): 1241-52. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.668169.

EndNote

Özlü B (01 Mayıs 2021) Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 3 1241–1252.

IEEE

[1]B. Özlü, “Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi”, GUMMFD, c. 36, sy 3, ss. 1241–1252, May. 2021, doi: 10.17341/gazimmfd.668169.

ISNAD

Özlü, Barış. “Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/3 (01 Mayıs 2021): 1241-1252. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.668169.

JAMA

1.Özlü B. Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi. GUMMFD. 2021;36:1241–1252.

MLA

Özlü, Barış. “Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 36, sy 3, Mayıs 2021, ss. 1241-52, doi:10.17341/gazimmfd.668169.

Vancouver

1.Barış Özlü. Sleipner soğuk iş takım çeliğinin tornalanmasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve talaş şekli üzerine etkisinin incelenmesi. GUMMFD. 01 Mayıs 2021;36(3):1241-52. doi:10.17341/gazimmfd.668169