X40CrMoV5-1
sıcak iş takım çeliği, enjeksiyon ve ekstrüzyon kalıplarında yüksek sıcaklık,
tokluk ve aşınma direnci gerektiren parçaların imalatında yaygın olarak
kullanılır. Diğer yandan, silindirik parçaların nihai geometriye
getirilmesinde, taşlama yerine sert tornalamanın tercih edilmesi üretim zamanı
ve maliyeti azaltırken, aynı zamanda parçanın yorulma mukavemetinde iyileşme sağlamaktadır.
Bu çalışmada, vakumla ısıl işlemde 55±1 HRC'ye sertleştirilmiş X40CrMoV5-1
takım çeliğinin seramik kesici takımlar (kaplamalı ve kaplamasız) kullanılarak tornalanmasında
elde edilen esas kesme kuvveti (Fc) değerleri deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir.
Sert tornalama deneyleri, kesme parametrelerinin (ilerleme hızı, kesme hızı ve
kesme derinliği) farklı seviyeleri kullanılarak Taguchi L32 deney tasarımına
göre gerçekleştirilmiştir. Fc değerlerinin deneysel olarak belirlenmesinde Kistler
9257B dinamometre ve ekipmanları kullanılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemine dayalı
olarak yapılan kesme simülasyonları DEFORM 3D yazılımında gerçekleştirilmiştir.
Ayrıca, kesme parametrelerinin Fc üzerindeki etkileri %95 güven düzeyinde yapılan
varyans analizi (ANOVA) ile belirlenmiştir. Fc değerleri için deneysel ve nümerik
analiz sonuçları arasındaki benzerlik kaplamasız takımlar için ortalama %94,
kaplamalı takımlar için %91 olarak bulunmuştur. Deneysel verilere dayanılarak yapılan ANOVA
sonuçlarına göre en önemli faktörün kesme derinliği olduğu tespit edilmiştir.
Sert tornalama Deform 3D Takım çeliği Sonlu elemanlar metodu Taguchi
X40CrMoV5-1
hot work tool steel is commonly used in injection and extrusion molds and also
manufacturing of parts requiring high temperature, toughness and abrasion
resistance. On the other hand, the preference of hard turning instead of
grinding reduces the production time and cost, while improving the fatigue
strength of the part in the case of putting the cylindrical parts into final
form. In this study, the main cutting force (Fc) was investigated
experimentally and numerically during machining of hardened X40CrMoV5-1 tool
steel with vacuum and heat treatment to 55 ± 1 HRC by coated and uncoated
ceramic inserts. Hard turning experiments were performed according to the
Taguchi L32 experimental design using different levels of feed rate, cutting speed
and depth of cut. Kistler 9257B dynamometer and equipments were used in
experimentally determination of Fc values. Cutting simulations based on the
finite element method were performed in DEFORM 3D software. In addition, the
effects of cutting parameter on Fc were identified via analysis of variance
(ANOVA) at 95% confidence level. The similarity between experimental and
numerical analysis results for Fc values was found to be 94% for uncoated
tools and 91% for coated tools. It was determined that depth of cut is the most
significant factor according to ANOVA results obtained by using experimental
data.
Hard turning Deform 3D Tool steel Finite element method Taguchi
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 30 Aralık 2018 |
Gönderilme Tarihi | 29 Ocak 2018 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2018 |