Mathematically Modeling Parameters Influencing Surface Roughness in CNC Milling

Abstract

In this study, steel AISI 1050 is subjected to process of face milling in CNC milling machine and such parameters as cutting speed, feed rate, cutting tip, depth of cut influencing the surface roughness are investigated experimentally. Four different experiments are conducted by creating different combinations for parameters. In conducted experiments, cutting tools, which are coated by PVD method used in forcing steel and spheroidal graphite cast iron are used. Surface roughness values, which are obtained by using specified parameters with cutting tools, are measured and correlation between measured surface roughness values and parameters is modeled mathematically by using curve fitting algorithm. Mathematical models are evaluated according to coefficients of determination (R2) and the most ideal one is suggested for theoretical works. Mathematical models, which are proposed for each experiment, are estipulated.

Keywords

• Surface roughness, Cutting parameters, Mathematical model, Curve fitting.

CNC Frezelemede Yüzey Pürüzlülüğüne Etki Eden Parametrelerin Matematiksel Olarak Modellenmesi

Öz

Bu çalışmada; AISI 1050 çeliği CNC freze tezgâhında yüzey frezeleme işlemine tabi tutularak, yüzey pürüzlülüğünü etkileyen, kesme hızı, ilerleme hızı, kesici uç sayısı ve kesme derinliği gibi parametreler deneysel olarak araştırılmıştır. Parametreler için farklı kombinasyonlar oluşturularak dört farklı deney yapılmıştır. Yapılan deneylerde çelik ve küresel grafitli dökme demirlerin işlenmesinde kullanılan PVD yöntemiyle kaplanmışkesici takımlar kullanılmıştır. Kesici takımlarla beraber belirlenen parametreler kullanılarak elde edilen yüzey pürüzlülük değerleri ölçülmüş ve ölçülen yüzey pürüzlülük değerleri ile parametreler arası ilişkiler eğri uydurma algoritmaları kullanılarak matematiksel olarak modellenmiştir. Matematiksel modeller belirleme katsayılarına (R2) göre değerlendirilmiş, en ideal olanları teorik çalışmalar için önerilmiştir. Çalışmanın sonucunda; farklı parametre değerlerine göre yüzey pürüzlülüğündeki değişimlerden bahsedilmiş ve her bir deney için önerilen matematiksel modellere maddeler halinde yer verilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Yüzey pürüzlülüğü, Kesme parametreleri, Matematiksel model, Eğri uydurma.