Yıl 2019, Cilt 24 , Sayı 2, Sayfalar 517 - 536 2019-08-30

TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ

Gökberk Serin [1] , Müge Kahya [2] , Murat Özbayoğlu [3] , Hakkı Özgür Ünver [4]


Havacılık ve medikal sanayii gibi isterleri yüksek olan sektörlerde kullanılan parçaların imalatı genellikle yüksek hassasiyete sahip talaşlı imalat yöntemleri ile yapılmakta olup, bu işlemler sırasında yüksek teknoloji ürünü takım tezgahları kullanılmaktadır. Diğer yandan, son on yılda, önemli bir maliyet girdisi olan ve çevre etkisi bulunan enerji tüketimini, talaşlı imalat sırasında en aza indirme amaçlı çalışmalar yoğunlaşmıştır. Dolayısıyla, düşük enerji tüketimi ile yüksek kaliteli iş parçalarının üretimi, giderek önem kazanmaktadır. Tornalama işlemi, talaş kaldırma işlemleri arasında en fazla tercih edilen işlemlerden birisidir. Günümüzde, Ti6Al4V malzemesi, sağladığı mekanik ve ısıl avantajlardan dolayı, hem havacılık hem de medikal sanayiinde yaygın olarak kullanılmakta ve yüksek hassasiyetli torna tezgahlarında işlenmektedir. Bu çalışmada, malzemesi Ti6Al4V olan iş parçasının yüzey pürüzlülüğü (Ra) ve bu iş parçasının üretimi sırasında elde edilen özgül kesme enerjisi (ÖKE) incelenmiştir. İşlem girdi parametreleri olarak; kesme derinliği (ap), kesme hızı (Vc) ve ilerleme (f) belirlenmiştir. Belirlenen çıktı parametrelerinin tahmini için Yanıt Yüzey Metodu (YYM) ve Yapay Sinir Ağları (YSA) kullanılmıştır. YSA ve YYM modellerinde kullanılan veriler Box-Behnken deney tasarımı ile elde edilmiştir. Bunun yanı sıra girdi parametrelerinin etkilerini incelemek adına, Merkezi Kompozit Deney Tasarımı (MKT) kullanılarak elde edilen sonuçlar üzerinden Varyans Analizi yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda minimum yüzey pürüzlülüğü elde etmek için kesme derinliği 0,2 mm, ilerleme 0,0637 mm/dev ve kesme hızı 36 m/dak olarak belirlenmiştir. Aynı zamanda minimum özgül kesme enerjisi için gerekli girdi parametreleri; ap= 0,53 mm, f= 0,0963 mm/dev ve Vc= 44 mm/dak’dır. YSA modeli ile geliştirilen tahmin modelinin YYM tahmin modeline göre daha iyi sonuçlar ortaya koyduğu gözlemlenmiştir.

Ti6Al4V talaşlı imalat, Yapay Sinir Ağları, Yanıt Yüzey Metodu
  • [1] Gutowski, T., Dahmus, J., Thiriez, A., (2006). Electrical Energy Requirements for Manufacturing Processes. In: The 13th CIRP International Conference on Life Cycle Engineering, Leuven, Belgium, 1(2).
  • [2] Bilga, P.S., Singh, S., Kumar, R., (2016). Optimization of Energy Consumption Response Parameters for Turning Operation Using Taguchi Method. Journal of Cleaner Production, 137, 1406-1417.
  • [3] Kara, S., Li, W., (2011). Unit Process Energy Consumption Models for Material Removal Processes. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 60, 37–40.
  • [4] Altıntaş, R.S., Kahya, M., Ünver, H.Ö., (2016). Modelling and optimization of energy consumption for feature based milling. International Journal of Advance Manufacturing Technology, 86, 3345-3363.
  • [5] Mativenga, P.T., Rajemi, M.F. (2011). Calculation of optimum cutting parameters based on minimum energy footprint. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 60, 149-152.
  • [6] Newman, S.T., Nassehi, A., Imani-Asrai, R., Dhokia, V., (2012). Energy efficient process planning for CNC machining. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 5,127-136.
  • [7] Wang, Q., Lie, F., Congbo, Li., (2013). An integrated method for assessing the energyefficiency of machining workshop. Journal of Cleaner Production, 52, 122-133.
  • [8] Uluer, M.U., Unver, H.O., Gok, G., Fescioğlu-Ünver, N., Kılıç, S.E., (2016). A framework for energy reduction in manufacturing process chains (E-MPC) and a case study from the Turkish household appliance industry. Journal of Cleaner Production, 112, 3342-3360.
  • [9] Herrmann, C., Thiede, S., Kara, S., Hesselbach, J., (2011). Energy oriented simulation of manufacturing systems – Concept and application. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 60, 45-48.
  • [10] Moradnazhad, M., Unver, H.Ö., (2015). Energy efficiency of machining operations: A review. Journal of Engineering manufacture, 1-19.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Yazar: Gökberk Serin
Kurum: TOBB ETÜ, Makine Mühendisliği Bölümü, Söğütözü, Ankara

Yazar: Müge Kahya
Kurum: TOBB ETÜ, Makine Mühendisliği Bölümü, Söğütözü, Ankara

Yazar: Murat Özbayoğlu
Kurum: TOBB ETÜ, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Yazar: Hakkı Özgür Ünver
Kurum: TOBB ETÜ, Makina Mühendisliği Bölümü
Ülke: Turkey


Tarihler

Başvuru Tarihi : 27 Mart 2017
Kabul Tarihi : 31 Temmuz 2019
Yayımlanma Tarihi : 30 Ağustos 2019

Bibtex @araştırma makalesi { uumfd301128, journal = {Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering}, issn = {2148-4147}, eissn = {2148-4155}, address = {}, publisher = {Bursa Uludağ Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {24}, pages = {517 - 536}, doi = {10.17482/uumfd.301128}, title = {TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ}, key = {cite}, author = {Serin, Gökberk and Kahya, Müge and Özbayoğlu, Murat and Ünver, Hakkı Özgür} }
APA Serin, G , Kahya, M , Özbayoğlu, M , Ünver, H . (2019). TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering , 24 (2) , 517-536 . DOI: 10.17482/uumfd.301128
MLA Serin, G , Kahya, M , Özbayoğlu, M , Ünver, H . "TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 517-536 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/uumfd/issue/45830/301128>
Chicago Serin, G , Kahya, M , Özbayoğlu, M , Ünver, H . "TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 517-536
RIS TY - JOUR T1 - TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ AU - Gökberk Serin , Müge Kahya , Murat Özbayoğlu , Hakkı Özgür Ünver Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17482/uumfd.301128 DO - 10.17482/uumfd.301128 T2 - Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering JF - Journal JO - JOR SP - 517 EP - 536 VL - 24 IS - 2 SN - 2148-4147-2148-4155 M3 - doi: 10.17482/uumfd.301128 UR - https://doi.org/10.17482/uumfd.301128 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ %A Gökberk Serin , Müge Kahya , Murat Özbayoğlu , Hakkı Özgür Ünver %T TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ %D 2019 %J Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering %P 2148-4147-2148-4155 %V 24 %N 2 %R doi: 10.17482/uumfd.301128 %U 10.17482/uumfd.301128
ISNAD Serin, Gökberk , Kahya, Müge , Özbayoğlu, Murat , Ünver, Hakkı Özgür . "TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 / 2 (Ağustos 2019): 517-536 . https://doi.org/10.17482/uumfd.301128
AMA Serin G , Kahya M , Özbayoğlu M , Ünver H . TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ. JFE. 2019; 24(2): 517-536.
Vancouver Serin G , Kahya M , Özbayoğlu M , Ünver H . TI6AL4V MALZEMESİNİN TORNALAMA İŞLEMİNDE ÖZGÜL KESME ENERJİSİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI TEMELLİ TAHMİN MODELİ GELİŞTİRİLMESİ. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering. 2019; 24(2): 536-517.