AISI D2 VE AISI D3 Soğuk İş Takım Çeliklerinin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Kesme Kuvvetleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, AISI D2 ve AISI D3 soğuk iş takım çelikleri, kaplamasız HSS ve karbür matkaplarla delinmiştir. Deneyler, 15, 20, 25 ve 30 m/dak kesme hızları ve 0,06; 0,08; 0,1 ve 0,12 mm/dev ilerleme değerleri kullanılarak CNC dik işlem merkezinde, kuru kesme şartlarında yapılmıştır. Delik delme işlemleri esnasında maksimum kesme kuvvetleri (Fz) ve maksimum momentler (Mz) ölçülmüştür. Kesme hızı, ilerleme, matkap malzemesi ve iş parçası malzemesinin maksimum kesme kuvvetleri ve maksimum momentler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Artan ilerleme ile birlikte her iki iş parçası malzemesinin delinmesinde de kesme kuvvetleri genellikle artmıştır. Kesme hızının maksimum kesme kuvveti üzerinde çok belirgin bir etkisi görülmemiştir. AISI D3 çeliğinin delinmesinde oluşan kuvvetlerin, AISI D2 çeliğine göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, HSS matkaplarla oluşan kuvvetlerin de karbür matkaplara kıyasla daha yüksek olduğu da ortaya çıkmıştır.

Anahtar Kelimeler

• D2,AISI D3,delik delme,kesme kuvveti

Investigation The Effects of Cutting Parameters on the Cutting Forces in Drilling AISI D2 and AISI D3 Cold Work Tool Steels

Öz

In this study, AISI D2 and AISI D3 cold work tool steels were drilled by using uncoated HSS and carbide drill bits. The drilling tests were performed on a CNC vertical machining centre at 15, 20, 25 and 30 m/min cutting speeds and 0.06, 0.08, 0.1 and 0.12 mm/rev feed rate without coolant. Maximum cutting force (Fz) and maximum torque values were measured during the drilling process. The effects of cutting speed, feed rate, and drill and workpiece material on the maximum cutting force and torque were investigated. Increasing the feed rate generally lifted the maximum cutting forces up for the test parts. However, the cutting speed did not have a clear effect on the maximum cutting forces. In drilling of AISI D3 cold work tool steel, higher forces were obtained than those obtained in drilling of AISI D2 cold work tool steel. In addition, carbide drill bits led to the lower forces than did HSS drill bits.

Anahtar Kelimeler

• AISI D2,AISI D3,drilling,cutting force

Kaynakça

1. [1] Şahin,Y., “Kesici Takım Geometrisi ve Seçimi”, Talaş Kaldırma Prensipleri, Cilt 1 Ankara, (2000).
2. [2] Trent, E.M., “Metal Cutting” 2nd Edition, Butterwordth-Heineman, (1991).
3. [3] Şeker, U., “Talaşlı İmalatta Takım Tasarımı”, G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Ders Notları, Ankara, 2000.
4. [4] Süzgünol M. Ve Kayır Y., “DIN 1.2311 ve DIN 1.2738 Kalıp çeliklerinin İşlenebilirliği” 3. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu, 4-5 Ekim, Ankara,, (2012).
5. [5] Korkut, İ., Dönertaş, M.A., Şeker, U., “Üç Boyutlu Dinamometre Tasarımı ve İmalatı”, Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi Teknoloji Dergisi, 2(1-2): 115-116, Karabük.
6. [6] Davim, J. P., Figueira, L., “Machinability Evaluation in Hard Turning of Cold Work Tools Teel (D2) With Ceramic Tools Using Statistical Techniques”, Materials and Design, 28: 1186-1191, (2007).
7. [7] Poulachon, G., Bandyopadhyay, B.P., Jawahir, I.S., Pheulpin, S., Seguin, E., “Wear Behavior of CBN Tools While Turning Various Hardened Steels”, Wear, 256: 302-310, (2004).
8. [8] Kayır Y., Arslan S. Ve Aytürk A., “AISI 316Ti Paslanmaz Çeliğin Tornalanmasında Kesici Uç etkisinin Taguchi İle Analizi”, Gazi Ü. MMF Dergisi 28: 363-372, (2013).

9. [9] Silva, M. B., Wallbank, J.,“Cutting Temperature: Prediction and Measurement Metods-a Review” Journal of MaterialsProcessing Technology, 88: 195-202, (1999).
10. [10] Haan, D. M., Batzer, S. A., Olson, W. W., Sutherland, J. W., “An Experimental Study of Cutting Fluid Effects in Drilling” Journal of Materials Processing Technology, 71: 305-313, (1997).
11. [11] Bağci, E., Özcelik, B., “Finite element and experimental investigation of temperature changes on a twistdrill in sequential dry drilling” Int J. Adv. Manufacturing Technology,28: 680–687, (2006).
12. [12] Brandao, L. C., Coelho, R T., Lauro, C. H., “Contribution to Dynamic Characteristics of the Cutting Temperature in the Drilling Process Considering One Dimension Heat Flow’’, Applied Thermal Engineering, 31: 3806-3813, (2011).
13. [13] Yağmur, S,. Acır, A., Şeker, U., Günay, M., “Delik Delme İşlemlerinde Kesme Parametrelerinin Kesme Bölgesindeki Sıcaklığa Etkisinin Deneysel İncelenmesi” Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28(1): 1-6, (2013).
14. [14] Tekaüt, İ., Demir, H., “AISI H13 ve AISI D2 Çeliklerinin Delinmesi Esnasında Kesme Bölgesinde Oluşan Sıcaklığa Kesici Takım Kaplamasının ve İşleme Parametrelerinin Etkisi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. 30: 289-296, (2015).
15. [15] Kayır Y. ve Usta M, “Üniversal torna tezgâhında içten soğutmalı karbür Matkaplarla AISI 1050 malzemesinin Delinmesinde kesme Kuvvetleri ve sıcaklık etkisinin araştırılması” UMAS’2017, 11-13 Eylül, Düzce, (2017).
16. [16] Usta M. Ve Kayır Y., “GGG40 Malzemesinin CNC Torna Tezgahında Karbür Matkaplarla Delinmesinde Sıcaklık ve Delme Kuvvetlerinin Araştırılması”, MAKU FEBED, 8: 231-238, (2017).
17. [17] Kaynak, Y., “Matkap ile Delik Delme Esnasında Kesme Parametrelerinin Kesme Kuvveti ve Sıcaklığın Değişimine Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 58-69, (2006).
18. [18] Kaplan, Y., Nalbant, M., Gökkaya, H., “AISI D2 ve AISI D3 Soğuk İş Çeliklerinin Delinmesinde İşleme Parametrelerinin Çapak Oluşumuna Etkilerinin Deneysel Olarak İncelenmesi”, Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 1(1): 37-46, (2011).
19. [19] DeGarmo, E.P., Black, J.T. and Kohser, R.A., “Materials and Processes in Manufacturing”, Prentice-Hall Inc., New Jersey, 8th Edition, (1997).
20. [20] Kalpakjian, S., Schmid, S.R., Musa, H., “Manufacturing Engineering and Technology”, 6th Edition in SI Unit, Prentice Hall, (2009).