Ti-6Al-4V SÜPER ALAŞIMININ YÜKSEK BASINÇLI SOĞUTMA KULLANILARAK FREZELENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN TAGUCHİ YÖNTEMİ İLE OPTİMİZASYONU

Benzer belgeler
DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT LABORATUARI DENEY FÖYÜ

Sıtkı AKINCIOĞLU, *Şenol ŞİRİN, Gülşah AKINCIOĞLU, Emine ŞİRİN

Frezeleme İşlemlerinde Titreşimi ve Yüzey Pürüzlülüğünü Etkileyen Parametrelerin Optimizasyonu

YÜKSEK HIZLI TALAŞLI İŞLEMEDE YÜZEY KALİTESİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ

Farklı Elektrotlar ile Delik Delme İşlemlerinde Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

FREZELEMEDE KESİCİ TAKIM ÇAPI, AĞIZ SAYISI VE TALAŞ AÇISININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE KESİCİ TAKIM SEHİMLERİNE ETKİLERİ ÖZET ABSTRACT

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

Delme işlemlerinde kesme parametrelerinin Taguchi yöntemiyle optimizasyonu

KAPLAMASIZ SERMET TAKIMLA AISI 6150 ÇELİĞİNİN FREZELENMESİNDE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİ *

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TAKIM ÖMRÜ MODELLERİNDE SERMET KESİCİ TAKIMLAR İÇİN n ÜSTEL DEĞERLERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

TEL EROZYON YÖNTEMİ İLE İŞLENEN KALIP ÇELİKLERİNDE İŞLEM PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİ

Ç1040 VE 11SMnPb37 ÇELİKLERİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE ÜRETİM MALİYETİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

15-5 PH PASLANMAZ ÇELİĞİN TORNALANMASINDA KESME KUVVETİNİN TAGUCHİ METODU İLE OPTİMİZASYONU

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Öğrenim Durumu. Verdiği Dersler. İdari Görevler

Serbest formlu yüzeylerde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisinin taguchi metodu ile optimizasyonu

KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN SON BİTİRME OPERASYONLARININ ANALİZİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA A STUDY ON ANALYSIS OF FINISH OPERATIONS OF DUCTILE IRON

7075 Alüminyum Alaşımının Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin Analizi

KANAL TORNA KALEMİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜK PERFORMANSININ OPTİMİZASYONU

SERTLEŞTİRİLMİŞ AISI 1040 ÇELİĞİNİN SERAMİK KESİCİ TAKIMLA İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN TAGUCHİ METODU İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

AISI 316Ti PASLANMAZ ÇELİĞİN TORNALANMASINDA KESİCİ UÇ ETKİSİNİN TAGUCHI YÖNTEMİ İLE ANALİZİ

Frezeleme işlemlerinde kesme kuvveti, titreşim ve yüzey pürüzlülüğü sonuçlarının modellenmesi

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

MİKRO FREZELEME İŞLEMİNDE KESME KOŞULLARININ TAKIM AŞINMASI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

KAPLAMA ÇEŞİDİ VE İŞLEME PARAMETRELERİNE BAĞLI OLARAK TAKIM-TALAŞ ARAYÜZEY SICAKLIĞI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNDEKİ DEĞİŞİM

Politeknik Dergisi, 2016; 19 (4) : Journal of Polytechnic, 2016; 19 (4) : Ahmet Murat PİNAR *1, Korcan FIRAT 2

INCONEL 600 SÜPER ALAŞIMININ TORNALANMASINDA İŞLEME PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

Frezeleme takım kompansasyonu # /49

ALLOY WITH DIAMOND LIKE CARBON (DLC) COATED DRILLS

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

The Influence of Cutting Parameters on Surface Roughness and Tool Wear In Milling of AISI D2 Cold Work Tool Steels of Different Hardness

ÖZGEÇMİŞ. 6. Akademik Unvanlar

AISI D6 İŞ PARÇASININ TORNALANMASINDA YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

KAPLAMASIZ SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIM VE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

LAZER MİKRO İŞLEME PARAMETRELERİNİN YÜZEY KALİTESİNE ETKİSİNİN DENEY TASARIM YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ

AISI 1040 Çeliğinin Kuru Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

AISI 303 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENMESİNDE KESME HIZI VE İLERLEMENİN TALAŞ BİÇİMİNE ETKİSİ

YÜKSEK ALAŞIMLI BEYAZ DÖKME DEMİRLERİN (Nİ-HARD) TORNALANMASINDA KESME KUVVETİNİN MODELLENMESİ

FREZELEME UYGULAMALARINDA KESİCİ UÇ SAYISININ TİTREŞİM VE KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Politeknik Dergisi, 2016; 19 (3) : Journal of Polytechnic, 2016; 19 (3) :

AISI 01 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ AÇISINDAN ARAŞTIRILMASI ÖZET

The Application of Taguchi Method in Drilling Process for Optimization of Multi Response Problem

Frezelemede freze ve kesme koşullarının seçimi # /27

DR. EMEL KURAM ÖZGEÇMİŞ

Yunus KAYIR a*, Ahmet AYTÜRK a. Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

Lazerle Derin Oyma Tekniğinde EN 7075 Alüminyum Alaşımı için İşlem Parametrelerinin Etkilerinin Taguchi Methodu Kullanılarak İncelenmesi

AŞINMIŞ KESİCİ TAKIMLAR İLE ORTOGONAL TALAŞ KALDIRMADA KESME KUVVETLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

Sığ ve derin kriyojenik işlem uygulanmış karbür takımların kesme kuvvetlerine etkisi

AA5052 ALAŞIMININ İŞLENMESİNDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN KESME KUVVETİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

CNC TORNALAMA İŞLEMİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE KESME KUVVETLERİNE ETKİ EDEN PARAMETRELERİN MATEMATİKSEL OLARAK MODELLENMESİ

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

CNC TORNA TEZGAHINDA AISI 304 ÇELİKLERİN İŞLENEMESİNDE OPTİMUM YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜ SAĞLAYACAK KESME PARAMETRELERİNİN TESPİTİ

AISI 316 Östenitik Paslanmaz Çeliğin İşlenmesinde Talaş Kırıcı Formunun Takım Aşınmasına ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi

CNC FREZE BAHAR DÖNEMİ DERS NOTLARI

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

TORNALAMA İŞLEMİNDE CEVAP YÜZEY METODU İLE KESME KUVVETLERİNİN KESME PARAMETRELERİNE BAĞLI OLARAK MODELLENMESİ

Nikel Esaslı Waspaloy un WC Takımlar ile Farklı Soğutma/Yağlama Şartları Altında Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Araştırılması

İNCONEL 718 SÜPER ALAŞIMININ CVD KAPLAMALI KESİCİ TAKIM İLE YÜZEY FREZELEMESİNDE, KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİ

MÜHENDİSLİK VE MİMARLIK FAKÜLTESİ. Tel: GENEL BİLGİLER. Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümü

Kesici Takım Bağlama Uzunluğunun Mikro Frezelemede Takım Aşınması, Kuvvetler ve Çapak Boyutu Üzerindeki Etkileri

Tornalama İşleminde Kesme Parametrelerinin Ve İş Parçası Uzunluğunun Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin İncelenmesi

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

AISI 1050 ÇELİĞİNİN KARBÜR TAKIMLARLA FREZELENMESİNDE OLUŞAN TİTREŞİMLERİN İNCELENMESİ VE İSTATİSTİKSEL ANALİZİ

AISI D2 ve AISI D3 Soğuk İş Çeliklerinin Delinmesinde İşleme Parametrelerinin Çapak Oluşumuna Etkilerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

PVD VE CVD KAPLAMALI SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIMLARIN İŞLEME PARAMETERLERİNE BAĞLI OLARAK YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

HAVA VE GELENEKSEL SOĞUTMA YÖNTEMİ İLE FREZELEMEDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ

316L ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN FREZELENMESİNDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN KESME KUVVETLERİ VE TAKIM AŞINMASI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

AISI 304 östenitik paslanmaz çeliklerde kesme parametrelerine bağlı olarak yüzey pürüzlülüklerinin araştırılması

Fen Bilimleri Dergisi

ELYAF TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE ÇİFT AÇILI MATKAP UÇLARIN İTME KUVVETİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Inconel 718 in Sialon Esaslı Seramik Kesicilerle Frezelenmesinde Minimum Miktarda Yağlamanın Yüzey Pürüzlülüğü Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

AISI304 ÇELİKLERİN TORNALANMASINDA EP KATKILI KARMA BİTKİSEL ESASLI KESME SIVILARININ PERFORMANSI

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

AL-5083 ALAŞIMININ FREZELENMESİNDE KESME KUVVETİ, YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE ÇAPAK YÜKSEKLİĞİNİN OPTİMİZASYONU

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Silindirik Tornalama İşlemi İçin Yeni Bir Ultrasonik Sistem Tasarımı ve İmalatı

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Teknik Eğitim Fakültesi, Makina Eğitimi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Eğitimi A.B.

AISI H13 SICAK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN DENEYSEL İNCELENMESİ. Metin ZEYVELİ 1,*, Halil DEMİR 1

0,35 0,3 0,25 0, m/min 130 m/min 169 m/min 220 m/min 286 m/min 0,15 0,1 0,05

Investigaton of the Effects of Cutting Parameters on The Surface Roughness, Tool Temperature and Thrust Force in Drilling of AA 7075-T6 Alloy

Serkan ATEŞ. Int.J.Eng.Research & Development,Vol.2,No.1,January

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

TALAŞLI İMALAT SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI. Talaşlı İmalat Yöntemleri

Invastigation of the Effect Surface Roughness of Cutting Parameters on the Ms 58 Brass Materials by Using Turn-Milling Process

İnce Cidarlı Parçaların Mikro Frezelenmesinde Talaş Kaldırma Yolunun Takım Aşınması, Kuvvetler ve Parça Kalitesi Üzerindeki Etkisi

FREZELEMEDE SERTLİĞİN KESME KUVVETLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ VE CEVAP YÜZEY METODU KULLANILARAK MODELLENMESİ ÖZET

Seramikler. Süper alaşım malzemelerin verimli işlenmesi için

Anahtar Kelimeler: Östenitik paslanmaz çelik, Kesme kuvveti, Sonlu elemanlar metodu.

Anahtar kelimeler: Alüminyum alaşımları, delik delme, soğutma uygulamaları, ilerleme kuvveti

En Aw 5754 (Almg3) Alüminyum Alaşımının Frezelenmesi İşleminde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin İncelenmesi

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 8

St 37 ÇELİĞİNİN SÜRTÜNMELİ VE GELENEKSEL DELME İŞLEMLERİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN ARAŞTIRILMASI

Yaşam Bilimleri Dergisi; Cilt 5 Sayı 2 (2015) Journal of Life Sciences; Volume 5 Number 2 (2015)

Mühendislikte İstatistiksel Yöntemler

TAKIM ÖMRÜ MODELLERİNDE KÜBİK BOR NİTRİT KESİCİ TAKIMLAR İÇİN n ÜSTEL DEĞERLERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

Transkript:

İ. Burcu TOPRAK, M. Fatih ÇAĞLAR, Oğuz ÇOLAK, Kadir KIRAN, Mustafa BAYHAN 30 SDU International Technologic Science pp. 30-39 Mechanical Technology Ti-6Al-4V SÜPER ALAŞIMININ YÜKSEK BASINÇLI SOĞUTMA KULLANILARAK FREZELENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN TAGUCHİ YÖNTEMİ İLE OPTİMİZASYONU İ. Burcu TOPRAK, M. Fatih ÇAĞLAR, Oğuz ÇOLAK, Kadir KIRAN, Mustafa BAYHAN ÖZET Bu çalışmada, Ti-6Al-4V süper alaşımının yüksek basınçlı soğutma kullanılarak frezelenmesi esnasında, kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri araştırılmış ve optimum frezeleme şartları tespit edilmiştir. Kesme hızı, ilerleme oranı, soğutma sıvısı basınç değeri dört farklı seviyede tanımlanmış ve Taguchi L16 ortogonal dizisi ile deney tasarımı yapılmıştır. Deneyler sonucunda kesme parametrelerine bağlı olarak elde edilen yüzey pürüzlülüğü değerleri için varyans analizi (ANOVA) yapılarak deney parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ayrıca Taguchi optimizasyon yöntemi ile sinyal/gürültü (S/G) oranı esas alınıp minimum yüzey pürüzlülüğü için optimum kesme şartları belirlenmiştir. Son olarak optimum deney şartlarında doğrulama deneyi yapılarak optimizasyonun başarıyla uygulandığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Frezeleme, yüksek basınçlı soğutma, ANOVA, Taguchi yöntemi, yüzey pürüzlülüğü. OPTIMIZATION OF SURFACE ROUGHNESS BY USING TAGUCHI METHOD IN MILLING OF TI-6AL-4V SUPER- ALLOY AT HIGH- PRESSURE COOLİNG CONDITIONS ABSTRACT In this study, effects of cutting parameters on surface roughness during the milling of the super alloy, Ti-6Al- 4V, using highly-pressurized cooling have been investigated and the optimum processing conditions have been detected. Cutting speed, feeding rate, cooling fluid pressure value have been expressed at four different levels and the experimental design has been achieved by Taguchi L16 orthogonal sequence. At the end of the experiments, variance analysis (ANOVA) was performed for the surface roughness values obtained based on the cutting parameters and the effect of experimental parameters on surface roughness has been investigated. Moreover, optimum cutting conditions have been defined for minimum surface roughness, depending on signal/noise (S/N) ration, using the Taguchi optimization method. Finally, it was detected that the optimization was applied successfully, by performing verification experiment under optimum experimental conditions. Keywords: Milling, highly-pressurized cooling, Variance Analysis (ANOVA), the method of Taguchi, surface roughness. Akdeniz Üniversitesi Teknik Bilimler MYO, Kontrol ve Otomasyon Teknolojisi Programı, Antalya. Eposta: ibmutlu@akdeniz.edu.tr SDU International Journal of Technologic Sciences

Ti-6al-4v Süper Alaşımının Yüksek Basınçlı Soğutma Kullanılarak Frezelenmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Taguchi Yöntemi İle Optimizasyonu 31 1. Giriş Frezeleme, endüstride yaygın olarak kullanılan önemli bir talaş kaldırma işlemidir. Talaş kaldırmada ana hedef, az maliyetle, iyi kalitede yüksek üretim miktarını maksimum takım ömrü ile elde etmektir. Yüzey pürüzlülüğü, imalat verimliliğini etkileyen en önemli faktörlerdendir (Özçelik vd., 2011). Kesme hızı, ilerleme oranı, kesme derinliği, soğutma sıvısı, iş parçasının özellikleri, kesici takımın özellikleri yüzey pürüzlülüğünü belirleyen değişkenlerdir (Routara vd., 2009). Bu değişkenlerin her birinin tek tek yüzey pürüzlülüğü üzerine etkileri bilinmekte ancak birbirleri ile kombinasyonu sonucunda ortaya hangi neticelerin çıkacağı tahmin edilememektedir. Genellikle bu parametreler işleme esnasında katalog verilerine ya da operatörün deneyimine göre seçilmektedir (Sakarya vd., 2006). En uygun kombinasyonun bulunması ve kesme parametreleri arasındaki etkileşimin tespit edilmesi için çalışmalar yapılmaktadır. Endüstriyel şartlar göz önüne alındığında deneyleri ekonomik ve zaman kısıtlamalarını göz önünde bulundurarak verimli şekilde gerçekleştirebilmek, kontrol edilebilen ve edilemeyen faktörler ile çıktılar arasındaki ilişkiyi tespit edebilmek ve optimizasyonu gerçekleştirmek için deney tasarım yöntemlerinin uygulanması son derece verimli bir yaklaşımdır (Meral vd., 2011a). Taguchi Yöntemi literatürde bilim insanları tarafından en çok kullanılan deney tasarım yöntemlerinden biridir (Gökçe vd., 2009). Farklı parametrelerin, farklı seviyeleri arasında optimum kombinasyonu bulmak için yararlıdır. Bu metot en iyi sonuçları minimum sayıda deney ile elde etmek için istatistiki olarak tasarlanmış ortogonal dizinleri kullanır. Bu sayede deney sayısını azaltarak zaman ve maliyet açısından tasarruf sağlamaktadır. Bu avantajlarından dolayı Taguchi yöntemi birçok çalışmada kullanılmıştır (Zhang vd., 2007; Hasçalık vd., 2008; Yang vd., 2009; Ding vd., 2010; Fratila vd., 2011). Titanyum alaşımlarının işlenmesinde, takım- iş parçası arasında oluşan yüksek sıcaklıkları azaltmak, titanyumun kesici takıma yapışmasını engellemek için kesme sıvısı kullanımı önerilmektedir (Çakır, 2003; Çaydaş, 2008). Ayrıca yapılan çalışmalarda, kesme sıvısı basıncının arttırılmasıyla malzemenin işlenebilirliğinde iyileşmeler görüldüğü, yüzey pürüzlülüğünün ve takım aşınmasının azaldığı belirtilmiştir (Güngör, 2011; Courbon vd., 2009). Bu çalışmada, Ti-6Al-4V süper alaşımının yüksek basınçlı soğutma ile aynı yönlü frezelenmesi esnasında, yüzey pürüzlülüğü minimize edilmeye çalışılmış ve optimum kesme şartlarını belirlemek için Taguchi yönteminden yararlanılmıştır. Kesme parametrelerinin faktör ve seviyelerine uygun L16 ortogonal dizi seçilmiş ve deneyler gerçekleştirilmiştir. Varyans analizi ve Taguchi sonuçları yorumlanmıştır. Bulunan optimum parametrelere göre doğrulama deneyi yapılmış, sonucun analiz ile tutarlı olduğu görülmüştür. 2. Materyal ve Metot Frezeleme deneylerinde kullanılan 100x130x50 mm boyutlarındaki Ti-6Al-4V nin kimyasal bileşimi ve mekanik özellikleri Tablo 1 de verilmiştir.

İ. Burcu TOPRAK, M. Fatih ÇAĞLAR, Oğuz ÇOLAK, Kadir KIRAN, Mustafa BAYHAN 32 Tablo 1. Ti6Al4V malzemesinin kimyasal bileşimi ve mekanik özellikleri Alaşım Tipi Ti- 6Al- 4V Kimyasal Bileşim N C H Fe O Al V Mekanik değerler Çekme Akma Mukavemeti Mukavemeti (N/mm 2 ) (N/mm 2 ) Uzama (%) 0.05 0.08 0.015 0.40 0.20 5.50 3.50 900-1100 830 10 Deneyler sırasında kesici takım olarak SecoF40M ((Ti, Al) N-TiN) kaplamalı 218.20-0.80ER- ME04 uç (her deneyde değiştirilmiştir) ve bu uca uygun Seco R218.20-2016.0-14.070 kopya frezeleme takımı kullanılmıştır. Kopyalama freze takımı, takım tutucuya Seco Easy Shrink 15 makinası ile bağlanmıştır. Deneyler, Hartford VMC 1020 CNC tezgâh ile gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan nozzle sistemi ile yüksek basınçlı kesme sıvısı takım talaş ara yüzüne gelecek şekilde uygulanmıştır (Şekil 1). Deneylerde 1.3 mm çapında nozzle ve konsantrasyonu % 7 olarak ayarlanan Blaser Swisslube firmasına ait B-Cool 9665 kodlu kesme sıvısı kullanılmıştır. Yüzey pürüzlülüğünün ölçümü (Ra), 0,01µm hassasiyetle ölçüm yapabilen elmas uçlu Hommel Werke firmasının T 500 test cihazı ile yapılmıştır. Her bir deneyden sonra işlenen yüzeyde 6 farklı noktadan yüzey pürüzlülüğü ölçümleri gerçekleştirilmiş ve analiz için ortalama değerler kullanılmıştır. Şekil 1. Yüksek basınçta kesme sıvısının kesme bölgesine tatbiki Deneyler, radyal ve eksenel kesme derinliği sırasıyla 10 mm ve 2 mm olarak sabit tutulup 4 adet kesme hızı, ilerleme oranı ve soğutma sıvısı basınç değerinde gerçekleştirilmiştir. Deney parametreleri ve seviyeleri Tablo 2 de verilmiştir. Bu parametrelere ait seviye değerlerinin oluşturduğu kombinasyonların, en iyi yüzey durumunu oluşturan birleşimini bulmak için 4 3 =64 adet deney yapmak gerekmektedir. Bu deneylerin yapılması için harcanan zaman ve malzeme maliyetleri değerlendirildiğinde Taguchi nin geliştirdiği, deney sayısında azalma sağlayan yöntem ihtiyaca cevap vermektedir (Taguchi vd., 1987). SDU International Journal of Technologic Sciences

Ti-6al-4v Süper Alaşımının Yüksek Basınçlı Soğutma Kullanılarak Frezelenmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Taguchi Yöntemi İle Optimizasyonu 33 Tablo 2. Deney parametreleri ve seviyeleri Parametreler 1.Seviye 2.Seviye 3.Seviye 4.Seviye Kesme hızı V c [m/dk] 50 70 90 110 İlerleme oranı [mm/diş] 0.05 0.1 0.15 0.2 Basınç P [bar] 6 100 200 300 Tablo 2 deki kesme parametreleri ile Taguchi L 16 ortogonal dizisi kullanılarak deney tasarımı gerçekleştirilmiştir. Minitab 16 yazılımı ile hazırlanan Taguchi L 16 deney tasarımı Tablo 3 te gösterilmektedir. 3. Bulgular ve Tartışma Tablo 3. Taguchi L 16 ortogonal deney tasarımı V c [m/dak] f [mm/diş] P [bar] 1 3 3 1 4 4 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 2 4 3 2 3 4 3 2 4 3 1 3 3 3 1 3 4 2 4 2 3 4 1 4 4 4 1 4 3 2 Yüksek basınçlı soğutma sistemi ile yapılan deneyler sonucunda elde edilen ortalama R a yüzey pürüzlülük değerleri Tablo 4 te verilmiştir.

İ. Burcu TOPRAK, M. Fatih ÇAĞLAR, Oğuz ÇOLAK, Kadir KIRAN, Mustafa BAYHAN 34 Tablo 4. Deneylerden elde edilen yüzey pürüzlülük sonuçları V c f P [m/dak] [mm/diş] [bar] R a [µm] 50 0,15 200 1,57 50 0,2 300 1,72 50 0,05 6 0,63 50 0,1 100 1,17 70 0,1 6 0,85 70 0,05 100 0,41 70 0,2 200 1,87 70 0,15 300 1,59 90 0,1 300 0,71 90 0,05 200 0,50 90 0,15 6 1,08 90 0,2 100 1,74 110 0,1 200 1,09 110 0,05 300 0,42 110 0,2 6 1,85 110 0,15 100 1,41 Şekil 2 de yüzey pürüzlülüğünün R a [µm] kesme hızına V c [m/dk] ve ilerleme oranına f [mm/diş] göre değişimi verilmiştir. Bilindiği üzere yüzey pürüzlülüğü teorik olarak ilerleme hızı ve takım uç yarıçapının bir fonksiyonudur. Genel olarak ilerleme hızı arttıkça yüzey pürüzlülüğü de artmaktadır (Benardos vd., 2002; Acır, 2003; Çelik vd., 2007; Demirayak vd., 2007; Kuram vd., 2010). Şekil 2. Yüzey pürüzlülüğünün Ra [µm] kesme hızına Vc [m/dk] ve ilerleme oranına f [mm/diş] göre değişimi Şekil 2 de de görüldüğü gibi ilerleme oranı arttıkça yüzey pürüzlülüğü artış göstermektedir. Bunun yanı sıra kesme hızının artışı ile de bir miktar azalma görülmektedir. Kesme hızındaki artışa bağlı olarak, yüzey pürüzlülüğündeki iyileşme, beklenen bir özellik olup yüzey pürüzlülüğünü iyileştirmek için kesme hızının arttırılması, literatürde önerilen en yaygın yöntemdir [Kopac vd., 2002; Özses, 2002; Davim vd., 2006; İşbilir, 2006; Çelik vd., 2007]. SDU International Journal of Technologic Sciences

Ti-6al-4v Süper Alaşımının Yüksek Basınçlı Soğutma Kullanılarak Frezelenmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Taguchi Yöntemi İle Optimizasyonu 35 Şekil 3 de ise yüzey pürüzlülüğünün (R a [µm]), basınca P [bar] ve ilerleme oranına f [mm/diş] göre değişimi görülmektedir. Burada basınç değişiminin yüzey pürüzlülüğü üzerinde kayda değer bir etkisinin olmadığı görülmektedir. Şekil 3. Yüzey pürüzlülüğünün (Ra [µm]), soğutma sıvısı basıncına (P [bar]) ve ilerleme oranına (f [mm/diş]) göre değişimi Deney çıktılarının grafiksel sonuçlarından yola çıkılarak yapılan yorumlar Design Expert programı kullanılarak yapılan varyans analizi (ANOVA) sonuçları ile örtüşmektedir. 3.1. Deney sonuçları için ANOVA (Analysis of variance: Varyans analizi) bulguları Varyans analizinde amaç, incelenen faktörlerin, kaliteyi ölçebilmek için seçilen çıktı değerlerini ne oranda etkilediklerini ortaya koyabilmektir (Çetin, 2010). Tablo 5 te deneyler sonucu elde edilen yüzey pürüzlülüğüne ait ANOVA bulguları verilmiştir. ANOVA sonucunda ilerleme oranı (f) için hesaplanan p değeri 0.05 den küçük olduğu için bu faktörün yüzey pürüzlülüğü üzerinde istatistiksel ve fiziksel öneme sahip olduğu tespit edilmiştir. Diğer parametreler için hesaplanan p değeri 0.05 den büyük olduğu için, bu parametrelerin yüzey pürüzlülüğü üzerinde kayda değer bir etkisinin olmadığı görülmektedir. Tablo 5. Yüzey pürüzlülüğü için ANOVA bulguları Kareler toplamı Serbestlik derecesi R a Kareler ortalaması F değeri Model 3,85947 3 1,28649 47,8437 0.0001 P 0,00169 1 0,001688 0,06277 0.8064 V c 0,03403 1 0,034031 1,2656 0.2826 f 3,82375 1 3,823751 142,203 0.0001 Hata 0,32267 12 0,026889 Toplam 4,18214 15 3.2. Taguchi optimizasyonu bulguları Taguchi deney tasarım yönteminde kalite karakteristiklerinin ölçülmesinde ve değerlendirilmesinde kullanılan ölçüt S/N oranıdır. S (Sinyal), sistemin verdiği ve ölçülmek p

İ. Burcu TOPRAK, M. Fatih ÇAĞLAR, Oğuz ÇOLAK, Kadir KIRAN, Mustafa BAYHAN 36 istenen gerçek değeri, N (Gürültü) ise ölçülen değer içerisindeki kontrol edilemeyen, istenmeyen faktörlerin payını gösterir. 3 tip S/N oranı vardır. Tip N: Hedef değer en iyi, hedef nominal bir değere ulaşmak. Tip S: En küçük en iyi, hedef en düşük değere ulaşmak. Tip B: En büyük en iyi, hedef en yüksek değere ulaşmak (1) (2) Y: Y değerlerinin (performans karakteristiklerinin değerlerinin) ortalaması S: Y değerlerinin standart sapması n: Y değerlerinin sayısı (3) Üç durumda da amaç S/N oranını maksimize etmektir. Bu oranların maksimize edilmesi, sinyali arttırırken, varyansı azaltmaktadır (Çetin, 2010). Bu çalışmada deney sonucu olarak yüzey pürüzlülüğü ölçüldüğünden, deneylerin analizinde en küçük en iyi yaklaşımına göre hesaplanan S/N oranı kullanılmıştır. Şekil 4, frezeleme işleminde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkisini göstermektedir. Şekil 4.Ölçülen yüzey pürüzlülüğü değerlerinin S/N oranları Her faktör için hesaplanan S/N oranının en yüksek olduğu değer, en iyi deney sonucunu (yüzey pürüzlülüğünün en düşük olduğu deney sonucunu) göstermektedir. Kesme parametrelerinin eğimlerinden de hangi parametrenin yüzey pürüzlülüğü üzerinde etkili olduğunu analiz edebiliriz. Grafikteki eğimi fazla olan parametre, çıkış parametresi üzerinde SDU International Journal of Technologic Sciences

Ti-6al-4v Süper Alaşımının Yüksek Basınçlı Soğutma Kullanılarak Frezelenmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Taguchi Yöntemi İle Optimizasyonu 37 daha fazla etkiye sahiptir. Şekil 4 e göre ilerleme oranı (f) yüzey pürüzlülüğü üzerinde kesme hızı ve soğutma sıvısı basıncından daha fazla etkiye sahiptir. Deney parametrelerinin S/N oranlarının maksimum olduğu koşullarda, yani Vc= 90 m/dk, f= 0.05 mm/diş ve P =300 bar deney şartlarında minimum yüzey pürüzlülüğü elde edilmektedir. Bu minimum yüzey pürüzlülüğü değeri Taguchi tahmini ile 0.28 µm olarak hesaplanmıştır. Teorik olarak elde edilen minimum yüzey pürüzlülüğü değerini doğrulamak için belirlen optimum deney şartlarında bir adet doğrulama testi yapılmıştır. Yapılan doğrulama testi sonucu elde edilen yüzey pürüzlülüğü değeri 0.32µm dir. Görüldüğü gibi minimum yüzey pürüzlülüğünü elde etmek için optimum deney şartlarında teorik olarak hesaplanan yüzey pürüzlülüğü değeri doğrulama testi sonucu elde edilen yüzey pürüzlülüğü değerine oldukça yakındır. 4. Sonuçlar Bu çalışmada, literatürde mevcut olan çalışmalar (Sakarya vd., 2006; Meral vd., 2011a; Meral vd., 2011b; Fratila vd., 2011) değerlendirilerek, optimal değere daha kısa zamanda ulaşıp zamandan ve malzeme maliyetlerinden tasarruf sağlamak adına Taguchi yöntemi kullanılmıştır. Taguchi L 16 ortogonal deney tasarımı ile 64 deney yerine 16 deney yapılarak kısa sürede deney sonuçları elde edilmiştir. Ayrıca Taguchi optimizasyonu ile minimum yüzey pürüzlülüğü için optimum deney parametrelerine ulaşılmıştır. Bunun yanı sıra ANOVA ile deney parametlerinin yüzey pürüzlülüğü üzerinde etkili olup olmadıkları araştırılmıştır. ANOVA sonucunda sadece ilerleme oranın yüzey pürüzlülüğü üzerinde kayda değer bir etkisinin olduğu tespit edilmiştir. Taguchi optimizasyonu ile minimum yüzey pürüzlülüğü için elde edilen optimum deney parametreleri ile yapılan deney sonucunda en düşük yüzey pürüzlülüğü elde edilmiştir. Doğrulama deneyi, Taguchi optimizasyonunun başarıyla uygulandığını göstermiştir. Teşekkür Bu çalışma, Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 2215-D-10 proje numarasıyla desteklenmektedir. Süleyman Demirel Üniversitesi CAD/CAM Araştırma ve Uygulama Merkezine teşekkür ederiz. Kaynaklar Acır A., (2003). Talaş kaldırma işlemlerinde yüzey pürüzlülüğüne etki eden faktörlerin incelenmesi. II. Makine Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongresi, 209-216, Konya. Benardos, P.G., Vosniakos, G.C., (2002). Prediction of surface roughness in CNC face milling using neural Networks and Taguchi s design of experiments. Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 18, 343-354. Courbon C., Kramar D., (2009). Investigation of machining performance in high-pressure jet assisted turning of Inconel 718: An experimental study. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 49, 1114 1125. Çakır, O., Kıyak, M., Altan, E., (2003). Titanyum ve alaşımlarının talaşlı şekillendirilmesi. II. Makine Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongresi, 21-30, Konya. Çaydaş, U. (2008). Ti6Al4V alaşımının elektro erozyon ve elektro kimyasal işleme yöntemleriyle işlenebilirliğinin araştırılması. Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 195s., Elazığ.

İ. Burcu TOPRAK, M. Fatih ÇAĞLAR, Oğuz ÇOLAK, Kadir KIRAN, Mustafa BAYHAN 38 Çelik, İ., Karakoç, F., (2007). Yüzey pürüzlülüğünün işlenen yüzey boyunca değişkenliği. IV. Makine Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongresi, 155-166, Konya. Çetin, M.H. (2010). Bitkisel esaslı kesme sıvılarının tornalamadaki performansının araştırılması. Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi,190 s., Gebze. Davim, J.P., Figueira, L. (2006). Machinability evaluation in hard turning of cold work tool steel (D2) with ceramic tools using statistical techniques. Journal of Materials Processing Technology, 1186-1191. Demirayak, İ., Çakır, M.C., (2007). Kesme parametreleri ve kaplama tabakasının iş parçası yüzey kalitesi üzerindeki etkilerinin incelenmesi. IV. Makine Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongresi, 263-272, Konya. Ding, T., Zhang, S., Wang, Y., Zhu, X. (2010). Empirical models and optimal cutting parameters for cutting forces and surface roughness in hard milling of AISI H13 steel. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 51, 45-55. Fratila, D., Caizar, C. (2011). Application of Taguchi method to selection of optimal lubrication and cutting conditions in face milling of AlMg3. Journal of Cleaner Production, 19, 640-645. Gökçe, B., Taşgetiren, S. (2009). Kalite için deney tasarımı. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, cilt: 6, No:1, 71-83. Güngör, O. (2011). Kesici takım titreşimlerinin gerçek zamanlı izlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 88 s., Isparta. Hascalik, A., Caydas, U. (2008). Optimization of turning parameters for surface roughness and tool life based on the Taguchi method. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 38, 896 903. İşbilir, F. (2006). Takım ömrünün sebep-sonuç diyagramları ile açıklanması, yüzey pürüzlülüğü ve takım ömrüne etkili faktörlerin analizi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,Yüksek Lisans Tezi, 85s., Ankara. Kopac, J., Bahor, M., Sokovic, M. (2002). Optimal machining parameters for acheiving the desired surface roughness in fine turning of cold pre-formed steel workpieces. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 42, 707-716. Kuram, E., Özçelik B., Demirbaş E., Şık E., (2010). Effects of the cutting fluid types and cutting parameters on surface roughness and thrust force. The World Congress on Engineering, London, U.K. Meral, G., Sarıkaya, M., Dilipak, H. (2011a). Delik delme uygulamalarında delik kalitesinin Taguchi yöntemi ile optimizasyonu. Mühendis ve Makina Dergisi, cilt: 52, sayı: 619, 42-49. Meral, G., Sarıkaya, M., Dilipak, H. (2011b). Delme işlemlerinde kesme parametrelerinin Taguchi yöntemiyle optimizasyonu. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt:27, sayı:4, 332-338. Özçelik, B., Kuram, E., Sert, A. (2011). Düzlem yüzey frezelemede takım tutucuları ve kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, cilt: 8, No:1, 1-13. Özses, B. (2002). Bilgisayar sayısal denetimli takım tezgahlarında değişik işleme koşullarının yüzey pürüzlülüğüne etkisi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 114s., Ankara. Routara, B.C., Bandyopadhyay, A., Sahoo, P. (2009). Roughness modeling and optimization in CNC end milling using response surface method: effect of workpiece material variation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 40, 1166-1180. SDU International Journal of Technologic Sciences

Ti-6al-4v Süper Alaşımının Yüksek Basınçlı Soğutma Kullanılarak Frezelenmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Taguchi Yöntemi İle Optimizasyonu 39 Sakarya, N., Göloğlu, C. (2006). Taguchi yöntemi ile cep işlemede kullanılan takım yolu hareketlerinin ve kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin belirlenmesi. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 21, No.4, 603-611. Savaskan, M., Taptık Y., Ürgen M. (2004). Deney Tasarımı Yöntemi ile Matkap Uçlarında Performans Optimizasyonu. İTÜ Dergisi/d Mühendislik, 3 (6), 117-128. Şirvancı, M. (1997). Kalite için deney tasarımı. Literatür yayınları. Taguchi, G., Konishi, S. (1987). Orthogonal Arrays and Linear Graphs. American Supplier Institute. Yang, Y.K., Chuang, M.T., Lin, S.S. (2009). Optimization of dry machining parameters for high-purity graphite in end milling process via design of experiments methods. Journal of Materials Processing Technology, 209, 4395-4400. Zhang, J.Z., Chen, J.C., Kirby, E.D. ( 2007). Surface roughness optimization in an endmilling operation using the Taguchi design method. Journal of Materials Processing Technology, 184, 233-239.