INVESTIGATION OF THE EFFECT OF CUTTING FORCE ON WORKPIECE SURFACE ROUGHNESS AND CUTTING STRAIGHTNESS IN SAW MACHINES

Öz

Sawing machines, which are at the beginning of the machining lines, are the machines that perform the cutting process. Sawing machines start the production process by cutting the raw materials. The raw materials are cut to the desired length measurements in this process and then moved to other process steps. Therefore, it directly affects the efficiency of the production line and plays a critical role in manufacturing. In this study, cuts were made using the cutting parameters recommended by the cutting tool manufacturer on the band saw machine. The forces acting on the cutting tool during the cutting process were determined using the load cell. Concerning these determined forces, the cutting parameters were updated in real-time, the cuts were repeated, and the effect of the real-time update on the cutting time, workpiece surface quality, and perpendicularity were examined.

Anahtar Kelimeler

• Band Saw Machine
• Loadcell
• Cutting Force

Şerit Testere Makinelerinde Oluşan Kesme Kuvvetlerinin İş Parçası Yüzey Pürüzlülüğü ve Kesim Dikliğine Etkisinin İncelenmesi

Öz

Testere makineleri imalat hatlarının başında geldiğinden kritik bir öneme sahiptirler. Bu nedenle testere makineleri ile gerçekleştirilen kesme işlemlerinde kesme performansının artırılmasına yönelik çalışmalar önem arz etmektedir. Bu çalışmada, şerit testere makinesinde oluşan kesme kuvvetlerinin kesme performansına etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Kesme işlemleri hızlar sabit kesim metodunda üç farklı kesim modunda gerçekleştirilmiş, kesici takımın sırt bölgesine lama tipi yük hücresi yerleştirilerek kesme işlemi sırasında kesici takıma etkiyen kuvvetler saptanmıştır. Saptanan bu kuvvetler referansında kesme parametreleri gerçek zamanlı güncellenerek kesimler hızlar değişken kesim metodu ile üç farklı kesim modunda tekrarlanmış ve gerçek zamanlı güncellemenin etkisi kesim süresi, iş parçası yüzey kalitesi ve kesim dikliği açısından değerlendirilmiştir. Değerlendirmeler sonucunda gerçek zamanlı güncellemenin kesim süreleri ve yüzey pürüzlülük değerlerinde olumlu etkisinin olduğu, kesim dikliğinde anlamlı bir değişikliğin olmadığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Şerit Testere Makinesi
• Yük Hücresi
• Kesme Kuvveti

Kaynakça

1. 1. Civelek, H. A., Alisinoğlu, M. B., ve Çavdar, K., Şerit Testere Makinelerinde Kesme Hızının Kesici Takım Sıcaklığına Etkisi, International Conference on Engineering & Natural Sciences Bildiri Kitabı, 247 - 253, Ankara, 2020.
2. 2. Tsai, P. C., Jeng, Y. R., ve Tseng, C. W., A Robuts Embedded Load Cell Sensor for Tool Life Prognosis and Smart Sawing of Medium Carbon Steel, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 121 (2022), 1353 - 1364.
3. 3. Yıldız, S., vd, The Investigation of Cutting Parameters for Improving Cutting Performance in Band Saw Machines, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12 (2023) 4, 1492 - 1498.
4. 4. Mulaitat, A., Şerit Testere ile Kesme İşleminde Kesme Parametrelerinin Deneysel Olarak İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Balıkesir, 2022.
5. 5. Yılmaz, T., Lama Testere ile AISI 1020 Malzemesinin Kesilmesi İşleminde Takım Performansının İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Afyonkarahisar, 2014.
6. 6. Milfelner, M., Cus, F., ve, Balic, J., An Overview of Data Acquisition System for Cutting Force Measuring and Optimization in Milling, Journal of Materials Processing Technology, 164 (2005), 1281 - 1288.
7. 7. Mohammadpanah, A., Lehmann, B., ve White, J., Development of a Monitoring System for Guided Circular Saws: An Experimental Investigation, Wood Material Science & Engineering, 14 (2017) 2, 99 - 106.
8. 8. Wozinak, W., vd., Studies on the Mechanical Properties of C45 Steel with Martensitic Structure after a High Tempering Process, Advances in Science and Technology Research Journal, 16 (2022) 3, 306-315.

9. 9. Öznaneci, B., A Product Design Application for the Product Development Process in the Machinery Industry, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü, İstanbul, 2022.
10. 10. Ni, P., vd., Research on Optimization Method of Stainless Steel Sawing Process Parameters Basec on Multi-Tooth Sawing Force Prediction Model, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 128 (2023), 4513 - 4533.
11. 11. Muller, I., vd., Load Cells in Force Sensing Analysis – Theory and a Novel Application, IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 13 (2010) 1, 15-19.
12. 12. Pul, M., vd, Al Matrisli MgO Takviyeli Kompozit Malzemelerin Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26 (2011) 1, 81-88.
13. 13. Korkut, İ., Dönertaş, M. A., Kesme Parametrelerinin Frezelemede Oluşan Kesme Kuvvetleri Üzerindeki Etkileri, Politeknik Dergisi, 6 (2003) 1, 385-389.