The Effect of Cutting Speed in Tapping Process with Commercial Purity Molybdenum HSS Taps

Abstract

In this study, molybdenum of commercial purity with good mechanical properties was threaded. Hole diameter, thread material and form, coating and cutting speed are the most important factors affecting thread quality in tapping operations. On the other hand, the appropriate cutting speed is very important for easy removal of the chip and increased tool life. The aim of this study is to determine the appropriate cutting speed on the basis of low cost and high efficiency in tapping operations performed on commercial purity molybdenum. For this purpose, nine different cutting speeds (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 m/min) were performed using HSS machine taps. As a result of the experiments, the images of the screw crest, root and the height of the thread were measured. Material losses and fractures were observed during tapping of commercial purity molybdenum. This material loss occurred at relatively low cutting speeds. 9 m/min cutting speed optimum results obtained while the 10 m/min cutting speed losses increased screw thread profile began to deteriorate.

Keywords

• Thread geometry,Tapping,Molybdenum

Ticari Saflıktaki Molibdene HSS Kılavuzlarla Vida Açma İşleminde Kesme Hızının Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, iyi mekanik özellikler sergileyen ticari saflıktaki molibdene kılavuz çekilmiştir. Kılavuzla vida açma operasyonlarında delik çapı, kılavuz malzemesi ve formu, kaplaması ve kesme hızı vida kalitesini etkileyen en önemli etkenlerdendir. Diğer taraftan uygun kesme hızı talaşın kolay tahliye edilebilmesi ve takım ömrünün artması açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada; ticari saflıktaki molibden üzerinde gerçekleştirilen vida açma operasyonlarında, düşük maliyet ve yüksek verimlilik esas alınarak uygun kesme hızının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla HSS kılavuzlar kullanılarak dokuz farklı kesme hızında (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ve 10 m/dak) vida açma işlemi gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda,  vida dişlerinin görüntüleri alınmış, diş üstü, diş dibi ve diş yüksekliği ölçümleri yapılmıştır. Ticari saflıktaki molibdene kılavuz çekilmesi esnasında malzeme kayıpları ve kırılmalar gözlenmiştir. Bu malzeme kaybı nispeten düşük kesme hızlarında meydana gelmiştir. 9 m/dak kesme hızında optimum ölçü değerleri elde edilirken 10 m/dak kesme hızında kayıplar artarak vida diş profili bozulmaya başlamıştır

Keywords

• Vida geometrisi,Kılavuzla vida açma,Molibden

References

1. [1] E. Kuljanic, M. Sortino, G. Totis, “Machinability of Difficult Machining Materials,” 14th International Research/Expert Conference-Trends in the Development of Machinery and Associated Technology, Mediterranean Cruise, 2010.
2. [2] ED Fagan Inc., “General Guide to Machining Molybdenum and Molybdenum Alloy,” Available: IEEE Xplore,http://www.edfagan.com/litPDF/Machining_Guide_Molybdenum_Moly_Alloys.pdf. [Accessed: 02 Sept. 2019].
3. [3] D. Rowe, “Refractory Metals in Heat Treating/Thermal Equipment”, Brentwood United Kingdom, 56-60, 2003.
4. [4] Plansee materials, “Molybdenum,” Available: IEEE Xplore, http://www.plansee.com/en/ Materials-zMolybdenum-402.htm. [Accessed: 02.09.2019].
5. [5] N. Zlatin, M. Field, J. Gould, “Machining of Refractory Materials,” Armed Services Technical Information Agency ASD Interim Report Unclassifield, 7-532a (IX): Virginia, 1963.
6. [6] H. Gökçe, İ. Çiftçi, H. Demir, “Cutting Parameter Optimization in Shoulder Milling of Commercially Pure Molybdenum,” Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 40, pp. 360, 2018.
7. [7] B. Yin, H. Rongdi, “Investigation of the Torque Characteristics in Vibration Tapping of Hardened Steel,” International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 46 (6), pp. 623–30, 2006.
8. [8] Y. Kayır, “Kılavuz Kesici Takımları ile AISI 1050 Çeliğine Vida Açılmasında Matkap Delik Çapının Kesme Kuvvetleri ve Momente Etkisi,” Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 15 (1) pp. 99–111, 2010.

9. [9] Y. Kayır, “Kılavuz Kesici Takımları ile AA5083 Malzemesine Vida Açılmasında Matkap Delik Çapının Kesme Kuvvetlerine Etkisi,” Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 25 (4) pp. 671–79, 2010.
10. [10] G. Uzun, İ. Korkut, “Kılavuz ile Vi̇da Açma İşlemi̇ne Kesme Yöntemi̇ni̇n ve Kesme Parametreleri̇ni̇n Etki̇leri̇,” 3. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu, 4-5. Ankara, 2012.
11. [11] R. Domingo, R. Calvo, MM. Marín, Bde. Agustina, “Influence of Tool Cooling on Thrust Forces in Tapping Operations of Reinforced Polyamide,” Procedia Manufacturing, vol. 13 pp. 343–47, 2017.
12. [12] MO. Yağır, OH. Mete, “Proses Azaltıcı Kalıp Tasarımında Endüstriyel bir Ürünün Delme ve Kılavuz Çekme İşlemlerinin Nümerik Model Analizi,” Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 21 (2) pp. 131–40, 2017.
13. [13] E. Oezkaya, B. Dirk, “Segmented and Mathematical Model for 3D FEM Tapping Simulation to Predict the Relative Torque before Tool Production” International Journal of Mechanical Sciences, vol. 128 (129), pp. 195–708, 2017.
14. [14] E. Oezkaya, B. Dirk, “Development of a Geometrical Torque Prediction Method (GTPM) to Automatically Determine the Relative Torque for Different Tapping Tools and Diameters,” International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 97, pp. 1465–1479, 2018.
15. [15] H. Gökçe, İ. Çiftçi, “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, vol. 34 (1), pp. 201-213, 2018.