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

Benzer belgeler
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

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

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

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

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

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

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

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

AISI 304 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN KAPLANMIŞ SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIMLA İŞLENMESİ ESNASINDA OLUŞAN TAKIM AŞINMASI

Ç 5140 Çeliğinin Mekanik Özelliklerinin Takım Aşınması ve Kesme Kuvvetlerine Etkisinin İncelenmesi

AISI D6 İŞ PARÇASININ TORNALANMASINDA YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

Frezeleme takım kompansasyonu # /49

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

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

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

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI

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

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

AISI 1040 Çeliğinin Kuru Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

Metrik Vida Açmada Alternatif Kesici Uç Yaklaşımı

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

Kesici Uç Pah Açısının Kesme Kuvvetleri ve Kesici Takım Gerilmelerine Etkisi

AISI 316 Östenitik Paslanmaz Çeliğin İşlenmesinde Kesme Hızının ve Takım Kaplamasının Takım Aşınmasına Etkileri

Politeknik Dergisi, 2017; 20 (1) : Journal of Polytechnic, 2017; 20 (1) : 43-49

Uç kalitesi. Basınca dayanıklı. Eğilmeye dayanıklı. Isıya dayanıklı. Sürtüne aşınmasına dayanıklı. Kimyasal reaksiyonlara dayanıklı.

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

Metal kesmeyi anlama # /71

SERTLEŞTİRİLMİŞ 30MnVS6 MİKROALAŞIMLI ÇELİĞİN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ AÇISINDAN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Ç4140 MALZEMESİNİN TORNALAMASINDA İLERLEME, KESME HIZI VE KESİCİ TAKIMIN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ, TAKIM ÖMRÜ VE AŞINMAYA ETKİLERİ

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

GGG 90 Küresel Grafitli Dökme Demirin İşlenebilirliğinin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından Değerlendirilmesi

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

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

Sığ ve derin kriyojenik işlem uygulanmış karbür takımların kesme kuvvetlerine etkisi

Politeknik Dergisi, 2016; 19 (4) : Journal of Polytechnic, 2016; 19 (4) : Emel KURAM *

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

ISLAH ÇELİĞİNİN FARKLI KESİCİ TAKIMLARLA İŞLENMESİNDE KESME PARAMETRELERİNİN TALAŞ ŞEKİLLERİ ÜZERİNE ETKİSİ VE TALAŞ ŞEKİLLERİNİN SINIFLANDIRILMASI

SinterlenmişKarbürler. Co bağlayıcı ~ Mpa Sertlikliğini 1100 ⁰C ye kadar muhafaza eder Kesme hızları hız çeliklerine nazaran 5 kat fazladır.

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

ÖSTEMPERLENMİŞ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN İŞLENMESİNDE, SERAMİK VE KARBÜR KESİCİLERİN PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI.

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

Karbür Frezeler. Delme. Monster Mill SCR. Diş. Monster Mill program ilavesi ICR. Tornalama. Frezeleme. Tutucu sistemler.

DIN sıcak iş takım çeliğinin testere freze çakılarıyla işlenebilirliğinin araştırılması

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

TAKIM AŞINMA MEKANİZMALARI VE AŞINMA TİPLERİ

YÜKSEK HIZLI TALAŞLI İŞLEMEDE YÜZEY KALİTESİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ

7075 Alüminyum Alaşımının Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin Analizi

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

Kaynaklı Kesici. Takımlar. Kesici Takımlar İ Ç E R İ K. Kaynaklı Takımlar için Teknik Bilgiler. Genel Kesici Madencilik & Döner Kaynaklı Takımlar

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

Talaşlı İşlenebilirlik

Kaynaklı Kesici Takımlar. Kesici Takımlar İ Ç E R İ K. Kaynaklı Takımlar için Teknik Bilgiler. Döner Kaynaklı Takımlar. Madencilik & İnşaat Takımları

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

16 th International Materials Symposium IMSP' Oct 2016, Pamukkale University Denizli - Turkey

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

ISO KODLAMA SİSTEMİ

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

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

İŞLEME PARAMETRELERİNDEN KESME HIZININ INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMIN İŞLENEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ

Seramikler. Süper alaşım malzemelerin verimli işlenmesi için

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

KAPLAMALI VE KAPLAMASIZ SEMENTİT KARBÜR TAKIMLAR İÇİN TAKIM ÖMRÜ MODELİ NDEKİ N ÜSTEL DEĞERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

AISI 303 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN İŞLENMESİNDE KESİCİ KENAR FORMUNUN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Talaş oluşumu. Akış çizgileri plastik deformasyonun görsel kanıtıdır. İş parçası. İş parçası. İş parçası. Takım. Takım.

Kavramlar ve açılar. temel bilgiler. Yan kesme ağzı. ana kesme ağzı. = helis açısı. merkez boşluk açısı Yan kesme kenarı

FREZELEME UYGULAMALARINDA KESİCİ UÇ SAYISININ TİTREŞİM VE KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

HSS alanında etkinlik

KESİCİ TAKIMLARA UYGULANAN KRİYOJENİK İŞLEMİN Ti6Al4V TİTANYUM ALAŞIMININ İŞLENMESİNDE KESİCİ TAKIM PERFORMANSININ ETKİSİ AHMET MAVİ

Ç 4140 MALZEMESİNİN TORNALANMASINDA İLERLEME, KESME HIZI VE KESİCİ TAKIMIN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ, TAKIM ÖMRÜ VE AŞINMAYA ETKİLERİ.

AISI D2 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN FREZEDE İŞLENEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ. Emine ŞİRİN YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNE EĞİTİMİ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

4 köşeli,tek yönlü, güçlü delik delme serisi, talaş kırıcı form ve kalite seçenekleri ile tüm malzemeleri kapsar.

CoroMill Plura. Kompozit malzemeler için optimize edilmiş frezeler

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

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 15 Sayı: 3 sh Ocak 2013

Uygulamalar ve Kullanım Alanları

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

Trokoidal frezelemede evrim.

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ

Verimliliğiniz İçin YG 1 KESİCİ TAKIMLAR SAN VE TİC.LTD. ŞTİ. YÜKSEK PERFORMANSLI ÜRÜNLER En İyi Seçimler YG-1 ÜRÜNLERİ HIZLI ARAMA

İmalatta İşlenebilirlik Kriterleri

Tornalama Operasyonları

SERTLEŞTİRİLMİŞ ÇELİKLERİN SERT TORNALAMA YÖNTEMİ İLE İŞLENMESİ

Herhangi bir delme operasyonu için MSD & MSDHların farklı tasarımları MSD(H) 101 K L 11S. Yağ deliği Uygulama Toplam boy Şaft çapı

ORTOGONAL KESME İŞLEMİNDE KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ MORFOLOJİSİ ÜZERİNDE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

DİŞLİ ÇARK ÜRETİMİNDE KESİCİ TAKIM PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ EVALUATION OF CUTTING TOOL PERFORMANCE IN GEAR MANUFACTURING

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

DELİK DELME İŞLEMLERİNDE ISLAH ÇELİKLERİNİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

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

Frezeleme İşlemlerinde Titreşimi ve Yüzey Pürüzlülüğünü Etkileyen Parametrelerin Optimizasyonu

ISIL İŞLEMLE SERTLİĞİ 53 HRC YE ÇIKARILMIŞ AISI 1050 ÇELİĞİNİN KAPLAMALI KARBÜR TAKIMLA İŞLENMESİNDE TAKIM AŞINMASININ DEĞERLENDİRİLMESİ

ISIL İŞLEMLE SERTLİĞİ 53 HRC YE ÇIKARILMIŞ AISI 1050 ÇELİĞİNİN KAPLAMALI KARBÜR TAKIMLA İŞLENMESİNDE TAKIM AŞINMASININ DEĞERLENDİRİLMESİ

ÖSTEMPERLENMİŞ KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRİN SİNTERLENMİŞ KARBÜR KESİCİ TAKIM İLE TORNALAMA İŞLEMİNDE TAKIM PERFORMANSININ İNCELENMESİ

INCONEL 718 İN DELİNMESİNDE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE TALAŞ OLUŞUMU ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

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

WNT Önasya Kesici Takımlar San. ve Tic. Ltd. Şti. Şerifali Mah. Hattat Sk. No:16/ Ümraniye/İstanbul Tel Faks

Frezelemede freze ve kesme koşullarının seçimi # /27

Sigma 29, , 2011 Research Article / AraĢtırma Makalesi EFFECT OF WIPER CUTTING TOOL GEOMETRY ON MACHINING OF DUCTILE CAST IRON

Transkript:

Politeknik Dergisi Cilt:15 Sayı: 1 s. 9-14, 2012 Journal of Polytechnic Vol: 15 No: 1 pp. 9-14, 2012 Farklı Sertlikteki AISI D2 Soğuk İş Takım Çeliğinin Frezeleme İşleminde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü ve Takım Aşınmasına Etkisi Emine ŞİRİN1, Yakup TURGUT2, İhsan KORKUT2 1) Düzce Üniversitesi Gümüşova Meslek Yüksekokulu 81850/Gümüşova-DÜZCE 2) Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi 06500/Teknikokullar-ANKARA ÖZET Bu çalışmada, üç farklı sıcaklıkta ısıl işlem uygulanmış AISI D2 soğuk iş takım çeliği CNC dik işleme merkezinde işlenerek yüzey pürüzlülük değerleri ve takım aşınmaları incelenmiştir. Deneyler, dört farklı kesme hızı (70, 90, 1130 m/dak) ile üç farklı ilerleme hızı değerinde (0.05, 0.1, 0.15 mm/diş) ve sabit kesme derinliğinde (0.5 mm) kuru kesme şartlarında yapılmıştır. Deneyler de PVD yöntemi ile TiAl+Al2O3+ZrN kaplanmış sementit karbür kesici takımlar kullanılmıştır. Deneyler sonucu, düşük ilerleme ve kesme hızı değerlerinde taşlama kalitesinde yüzeyler elde edilmiştir. En iyi yüzey pürüzlülük değeri 70 m/dak kesme hızında 0.05 mm/diş ilerleme değerinde, en kötü pürüzlülük değeri 130 m/dak kesme hızında 0.15 mm /diş ilerleme değerinde elde edilmiştir. Takım aşınması sadece, en sert olan malzemede plastik deformasyon olarak tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Soğuk iş takım çeliği, Yüzey pürüzlülüğü, İşlenebilirlik, Takım aşınması The Influence of Cutting Parameters on Surface Roughness and Tool Wear In Milling of AISI D2 Cold Work Tool Steels of Different Hardness ABSTRACT In this study, the tool wear and surface roughness in milling of AISI D2 cold work tool steel workpieces subjected to heat treatments at three different temperatures were examined. The milling tests were carried out dry at four different cutting speeds (70, 90, 110, 130 m/min), three different feed rates (0.05, 0.1, 0.15 mm/tooth) and at a constant cutting depth (0.5 mm). For the milling tests, TiAl+Al2O3+ZrN PVD coated cemented carbide cutting tools were used. The experimental results revealed that surfaces that can be achieved by grinding were obtained at low feed rate and cutting speed. The lowest surface roughness value was obtained at 70 m/min cutting speed and 0.05 mm/tooth feed rate, while the highest surface roughness value was obtained at 130 m/min cutting speed and 0.15 mm/tooth feed rate. The tool wear was identified as the plastic deformation for the cutting tools used for milling the hardest workpiece. Key words: Cold work tool steel, Surface roughness, Machinability, Tool wear bir rol oynar. Ayrıca yüzey pürüzlülüğü, yorulma direnci, aşınma, ısı iletimi, sürtünme ve yağlama gibi ürünün kalitesinin artırılması için gerekli olan fonksiyonel karakteristik özellikleri etkilemektedir. Yüzey pürüzlülüğünün azalması yüzey kalitesinin artmasını sağlamaktadır [3]. İmalat sektöründe sertleştirilmiş malzemeler yüksek dayanımlarından dolayı yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun yanında ısıl işlem sonucunda, iş parçasında meydana gelen iç gerilmelerin oluşturduğu çarpıklıklar, mikro çatlaklar, yüzey yanması ve deformasyonu gibi tolerans bozuklukları, ısıl işlemden sonraki işleme ile giderilebilmektedir [4]. Bu yüzden sertleştirilmiş malzemelerin işlenmesi, uygun kesme koşulları ve kesici takım açısından ısıl işlem görmüş malzemelerin işlenmesi popüler araştırma konularındandır. Literatürde, Ucun ve Aslantaş yapmış oldukları çalışmada sertleştirilmiş AISI 52100 (63 HRc) çeliğini işleyerek takım performansını araştırmışlardır. Kesme derinliği- 1.GİRİŞ (INTRODUCTION) Talaşlı imalatta işleme parametrelerinin en önemlileri kesme hızı, ilerleme miktarı ve kesme derinliğidir. Kesici takım düşük kesme hızlarında çalıştırıldığında, işleme süresi artacağından çok zaman kaybı olmakta, çok yüksek hızda sürtünme ve ısıdan dolayı kesici takım çabuk aşınmakta ve takımın değiştirilip tekrar takılması da zaman kaybına yol açmaktadır[1]. Bunun yanında talaşlı imalatta yüzey pürüzlülük değerinin azaltılması takım-iş parçası malzeme çiftine, kesme koşullarına, takım tezgâhına, kesme derinliğine, ilerleme miktarı ve kesme hızlarına, soğutma sıvısına, kesici takımın uç yarıçapına ve talaş açısı gibi birçok faktöre bağlıdır [2]. Yüzey pürüzlülüğü, üretilen parçaların yüzey kalitelerinin geliştirilmesi ve belirlenmesinde, önemli * Sorumlu Yazar (Corresponding Author) e-posta: yturgut@gazi.edu.tr Digital Object Identifier (DOI) : 10.2339/2012.15.1, 9-14 9

Emine ŞİRİN, Yakup TURGUT, İhsan KORKUT / POLİTEKNİK DERGİSİ, CİLT 15, SAYI 1, 2012 nin artmasının takım ömrünün kısalmasına ve yüzey kalitesinin düşmesine neden olduğu tespit edilmiştir [5]. Koshy ve diğerleri, AISI D2 (58 HRc) çeliğini yüksek hızda parmak freze ile işleyerek takım ömrü ve yüzey pürüzlülüğü değerlerini incelemişlerdir. Sonuç olarak takım aşınmasında sertlik ve mikro yapının etkili olduğu ve PCBN parmak freze takımların karbür parmak freze takımlarına göre daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir [6]. Aslan ve Camuşçu, AISI D3 çeliğini yüksek hızda parmak freze ile işleyerek yüzey kalitesi ve takım aşınmasını incelemişlerdir. Bu çalışmada sertleştirilmiş AISI D3 takım çeliğinin CBN içerikli kesici takımla işlenmesinde takım ömrü ve yüzey kalitesi açısından iyi sonuçlar alındığı vurgulanmıştır [7]. Çiftçi, AISI 304 çeliğinin tornalama yöntemi ile kaplanmış sementit karbürle işlenmesinde takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğünü araştırmıştır. Bu çalışmada artan kesme hızı ile takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğünün azaldığı ancak belli bir değerden sonra ikisinin de arttığı belirtilmiştir. Sonuç olarak takım aşınması noktasında malzemelerin oldukça sert olmasına rağmen kaplamalı karbür kesici takımlar oldukça iyi bir aşınma direnci göstermiştir [8]. Yüksek aşınma direnci, yüksek tokluğa ve yüksek sertleştirilme kabiliyetine sahip olan AISI D2 soğuk iş takım çeliği imalatta çok kullanılan bir malzemedir. AISI D2 soğuk iş takım çeliği genel olarak kalıplar, zımbalar, makas bıçakları, çapak alma kalıpları gibi kırılmaya maruz kalan elemanların imalatında kullanılan ve ısıl işleme tabii tutulan bir malzemedir. Yapılan ısıl işlemlerden sonra parça geometrisine de bağlı olarak bir miktar çarpılmalara maruz kalmaktadır. İmalatı gerçekleştirilecek parçaların bu durumu da dikkate alınarak ısıl işlemden sonra alınmak üzere az da olsa bir işleme payı bırakılmaktadır. Parça üzerinde bırakılan bu paylar, ısıl işlemden sonra çoğu kez taşlama ve diğer talaşlı imalat işlemlerine tabi tutulurlar. Taşlama işleminin birçok geometriye uygulanmasındaki sınırlamalar ve gelişen takım teknolojisi sayesinde sertleştirilmiş çeliklere frezeleme, tornalama vb. talaşlı imalat işlemleri uygulanabilmektedir. Günümüzde, maliyetleri ve birçok kesme şartında kullanılabilmeleri bakımından talaşlı imalat sektöründe farklı malzemeler ve farklı amaçlar için çeşitli kaplamalarla kaplanmış sementit karbür kesici takımlar oldukça yaygın kullanılırlar. Örneğin, alüminyum oksitin (Al2O3), yüksek sıcaklıklarda kimyasal olarak Bu çalışmada, yüksek aşınma direncine, yüksek tokluğa sahip, kesme ve ezme işlemlerinde çok tercih edilen üç farklı sertlikteki AISI D2 soğuk iş takım çeliği (21-48-56 HRc) kullanılarak frezeleme yöntemi ile işlenebilirlik deneyleri yapılmıştır. İşleme sonucunda yüzey pürüzlülükleri ve takım aşınmaları araştırılmıştır. 2. MATERYAL ve METOD (MATERIALS and METHODS) Deneyler, kaplamalı sementit karbür kesici takım kullanılarak, üç farklı sertliğe sahip malzeme, dört kesme hızı, üç ilerleme hızı ve bir kesme derinliğinde yapılmıştır. Deney tasarımında Tam Faktöriyel Tasarım kullanılmış ve toplamda hazırlık ve tekrar deneyleri hariç 36 deney yapılmıştır. Deneylerde kullanılan parametre ve değişkenler Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Deney parametre ve değişkenleri (Experimental parameters and variables) Kesme Şartı Kesici Takım Kesme Hızı (m/dak) İlerleme Hızı (mm/diş) Kesme Derinliği (mm) Kesme Genişliği (mm) Kesme Boyu (mm) Kesici Ağız Sayısı (adet) Takım Tutucu Çapları (mm) Malzeme sertlik (HRc) Kesme Yöntemi Parametre/Özellik ADMT 120408R-F56 TiAl+Al2O3+ZrN PVD kaplamalı karbür kesici 70-90-110-130 0.05-0.1-0.15 0.5 15 70 1 Ø 25 21-48-56 Simetrik alın frezeleme Çalışmada kullanılan üç farklı sertlikteki AISI D2 soğuk iş takım çeliğinin kimyasal yapısı Tablo 2 de verilmiştir. Deneylerde kullanılmak üzere 70x50x15 mm boyutlarında üç grup deney numuneleri hazırlanmıştır (Şekil 1). Bu numunelerden birinci grupta olanlara () herhangi bir ısıl işlem uygulanmamış, ticari haliyle deneylere tabi tutulmuştur. İkinci grup numuneler (), önce sertleştirilmiş sonra 600 C de temperlenmiştir. Üçüncü grup numuneler () ise, önce sertleştirilmiş Tablo 2. AISI D2 deney malzemesinin kimyasal yapısı ( AISI D2 experiment material of chemical structure) %C % Si % Mn %P %S % Cr % Mo %V % Fe 1.55 0.34 0.22 0.018 0.001 11.68 0.73 0.95 Diğer dengeli ve aşınmaya dirençli olduğu ispatlanmıştır. Bunun yanında titanyum nitrür (TiN), kesici takımda sürtünme katsayısını azaltır ve bu nedenle kesici takım talaş yüzeyinde yapışma eğilimi azalır [9]. sonra 400 C de temperlenmiştir. Bu ısıl işlemler sonrası malzemelerin sertlikleri sırasıyla malzemesi 21 HRc, malzemesi 48 HRc ve malzemesi de 56 HRc sertliğe ulaşmıştır. 10

FARKLI SERTLİKTEKİ AISI D2 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN FREZELEME İŞ / POLİTEKNİK DERGİSİ, CİLT 15, SAYI 1, 2012 Şekil 3. Kesici takım kaplama katmanları [10] (The cutting tool coating layers) Yüzey pürüzlülük ölçümleri için, MAHRPerthometer- yüzey pürüzlülük cihazı, takım aşınmalarını ölçmek için ise 40X büyütmeli Mitutoyo takım mikroskobu kullanılmıştır. Yüzey pürüzlülük ve takım aşınmaları her bir deneyden sonra ölçülerek rapor edilmiştir. Şekil 1. Deney numunesi boyutları (Experiment sample sizes) Deneylerde Johnford VMC 550 marka Fanuc kontrol sistemli CNC dik işleme merkezi kullanılmıştır. Deneylerde, WALTER firması tarafından üretilen ADMT 120408R-F56 kodlu kaplamalı sementit karbür kesici takım kullanılmıştır (Şekil 2). Bu kesici takım iyi aşınma direncine sahip olup yüksek kesme hızlarında veya zor kesme şartlarında kullanılmaktadır. Kesici takım, F4042.Z25.025.Z03.1101kodlu takım tutucuya mekanik sıkmalı olarak tespit edilmiştir. Kullanılan kesici takım, PVD tipi kaplama yöntemi ile 4-5 µm kalınlığında üç kat kaplama ile kaplanmıştır. Alt tabaka üzerine yanak aşınma direncini Resim 1. Deney düzeneği (Experimental setup) ADMT 120408R-F56 l1xl2: 7.64x12 mm s: 4.76 mm r: 0.8 mm, b: 1.2 mm α1: 150, α2: 200 F4042.Z25.025.Z03.1101 Dc: 25 mm d1: 25 mm Lc: 8 mm X1: 43 mm X2: 200 mm Şekil 2. Kullanılan kesici takım geometrisi ve boyutları [10] (The geometry and dimensions of the cutting tool used in) arttırmak için TiAlN kaplama tabakası, üzerine plastik deformasyon direncini artırmak için γ-al2o3 kaplama tabakası, en üst tabaka olarak da ZrN kaplaması yapılmıştır (Şekil 3). 3. DENEY SONUÇLARI ve TARTIŞMA (EXPERIMENT RESULTS and DISCUSSION) Üç farklı sertlikteki AISI D2 malzemesinin işlenmesinde dört farklı kesme hızı ve üç farklı ilerleme hızı kullanılarak sabit kesme derinliğinde deneyler yapılmıştır. Her bir pürüzlülük ve aşınma değeri ölçümünde eşit kesme mesafesi dolayısı ile eşit talaş hacmi dikkate alınarak deney verileri elde edilmiştir. Bu deneyler sonucunda elde edilen verilerin yüzey pürüzlüğü ve takım aşınması grafikleri çizilmiştir. Bu grafikler incelenerek işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması üzerindeki etkisi belirlenmiştir.şekil 4 te her bir kesme hızı değerinde üç malzemede de, ilerlemeye bağlı yüzey pürüzlülük grafikleri verilmiştir Üst Katman Alt Katman 11

Emine ŞİRİN, Yakup TURGUT, İhsan KORKUT / POLİTEKNİK DERGİSİ, CİLT 15, SAYI 1, 2012 70 m/dak Kesme Hızında 90 m/dak Kesme Hızında 0,450 Yüzey Pürüzlülüğü (Ra-μm) Yüzey Pürüzlülüğü (Ra-μm) 0,350 0,250 0 0,350 0,250 0 1,000 Yüzey Pürüzlülüğü (Ra- μm) Yüzey Pürüzlülüğü (Ra-μm) 130 m/dak Kesme Hızında 110 m/dak Kesme Hızında 0,600 0,550 0,450 0,350 0,250 0 0,450 0,900 0,800 0,700 0,600 Şekil 4. İlerleme hızına bağlı yüzey pürüzlülüğünün değişimi (Feed rate change in surface roughness depending on) Grafikler incelendiğinde her dört kesme hızında, artan ilerleme miktarlarına bağlı olarak yüzey pürüzlüğü değerlerinin de arttığı görülmektedir. ve malzemelerinde oluşan yüzey pürüzlülük değerleri birbirine çok yakın çıkarken, malzemesinde oluşan yüzey pürüzlülük değerleri özellikle de 0.15 mm/diş ilerleme hızlarında ve malzemesine göre oldukça yüksek çıkmıştır. Özelliklede 130 m/dak kesme hızındaki farkın sebebi, kesici takımın bu kesme şartındaki aşınmasına bağlanabilir. 70 m/dak kesme hızında, malzemesinin yüzey pürüzlülüğünün en kötü olmasının sebebi ise, bu malzemenin diğer ve malzemesine göre çok daha sünek olmasından kaynaklanmıştır. Bu durum, düşük kesme hızında, malzemesini işlerken kesici takımda oluşan talaş sıvanması, işlenen yüzeye temas ederek yüzeyin kötüleşmesine sebep olması ile açıklanabilir. Kesici takım genel olarak, ve malzemelerinde tüm kesme şartlarında iyi performans göstermiştir. Sert olan malzemesinde (56 HRc) ise düşük kesme hızlarında pürüzlülük değerleri iyi ve birbirine yakın, yüksek kesme hızlarında kesici takımın aşınması sebebi ile kesici takımın pürüzlülük performansı kötü çıkmıştır. Kesici takımda oluşan aşınmalar incelendiğinde, ve malzemelerinin işlenmesinde herhangi bir takım aşınması görülmemiş (Resim 2a) ancak malzemesinin en ağır kesme şartı olan 0.15 mm/diş ilerleme değerinin 110 m/dak kesme hızında 0.14 mm ve 130 m/dak kesme hızında 0.55 mm takım aşınması görülmüştür (Resim 2b). Kesici takım ile malzemesinde yapılan deneylerde ise 0.05 mm/diş ilerleme değerinde 70 m/dak ve 90 m/dak kesme hızı değerlerinde aşınma az olurken (0.06 mm ve 0.1 mm) 110 m/dak ve 130 m/dak kesme hızı değerlerinde, kesici takımın ilk deneyde ömrünü tamamladığı görülmüştür (Resim2 c ve d). Kesici takımlarda oluşan aşınma mekanizması, genelde ısıl işlem uygulanmış, sert malzemelerin yüksek ilerleme ve kesme hızı değerlerinde yüksek basınç ve yüksek sıcaklık kombinasyonunun bir sonucu olan plastik deformasyon tipi aşınma olduğu tespit edilmiştir (Resim2 b-c-d). Burada oluşan aşınmanın sebebide yüksek sıcaklık ve yüksek basınç olduğu düşünülmektedir. Şekil 5 te malzemesinde yapılan deneyler sonucu oluşan takım aşınması grafiği verilmiştir 12

FARKLI SERTLİKTEKİ AISI D2 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN FREZELEME İŞ / POLİTEKNİK DERGİSİ, CİLT 15, SAYI 1, 2012 a b c d Resim 2. Kesici takımların kesme kenarlarının görüntüleri (Images of the cutting edges of cutting tools ) a) V=110 m/dak, fz= mm/diş, sertlik=48 HRc b) V=130 m/dak, fz= mm/ diş, sertlik=48 HRc c) V=130 m/dak, fz= mm/ diş, sertlik=56 HRc d) V=110 m/dak, fz= mm/ diş, sertlik=56 HRc boyunda) kesici takımların ömrünü tamamladığı görülmüştür. Bu durum, malzemenin çok sert olması ve kesme esnasındaki basıncın kesici takımda aşırı yük ve yüksek sıcaklık oluşturması ile açıklanabilir. 4.SONUÇLAR (RESULTS) Kesici Takım Yanak Aşınması (mm) Takım Aşınmaları 3,0 2,7 2,4 2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,6 0,3 0,0 0.05 mm/diş 0.1 mm/diş 0.15 mm/diş 50 70 90 110 Kesme Hızı (m/dak) 130 Yapılan deneyler sonucu, her üç malzemeyi de işlerken, düşük ilerleme ve düşük kesme hızı değerlerinde yüzey kalitesi çok iyi çıkmış, taşlama kalitesinde yüzey pürüzlülükleri elde edilmiştir. Yüksek ilerleme ve yüksek kesme hızı değerlerinde de takımın aşınmasına bağlı olarak yüzey kalitesinin kötüleştiği tespit edilmiştir. 150 Artan ilerleme miktarlarına bağlı olarak yüzey pürüzlüğü değerlerinin de arttığı görülmüştür. Kesici takımda en iyi yüzey pürüzlülük değeri 0.05 mm/diş ilerleme değerinde 70 m/dak kesme hızında elde edilirken, en kötü yüzey pürüzlülük değeri 0.15 mm/diş ilerleme değerinde 130 m/dak kesme hızında oluşmuştur. Şekil 5. malzemesinin işlenmesindeki kesici takım aşınması ( in the processing of material, cutting tool wear) Şekil 5 ten de görüldüğü gibi kesme hızının artışı ile kesici takımdaki aşınma da artmıştır. Düşük ilerleme değerlerinde daha az takım aşınması olurken yüksek ilerleme değerlerinde takım aşınması daha çok olmuştur. 0.1 ve 0.15 mm/diş ilerleme değerlerinde deneyler tamamlanmadan (yaklaşık 10-15 mm kesme 13

Emine ŞİRİN, Yakup TURGUT, İhsan KORKUT / POLİTEKNİK DERGİSİ, CİLT 15, SAYI 1, 2012 ve malzemelerinde oluşan yüzey pürüzlülük değerleri birbirine çok yakın çıkarken, malzemesinde oluşan yüzey pürüzlülük değerleri özellikle de 0.15 mm/diş ilerleme hızlarında ve malzemesine göre oldukça yüksek çıkmıştır. 2. Kesici takım genel olarak ve malzemelerinde yüksek ilerleme değerlerinde dahi iyi performans göstermiştir. 3. En sert olan malzemesinde, düşük kesme hızlarında pürüzlülük değerleri iyi, yüksek kesme hızlarında pürüzlülük değerleri kötü çıkmıştır. 4. ve malzemelerinin işlenmesinde kesici takımda aşınma çok az gözlenmiş, en sert olan malzemesinde ise, yüksek ilerleme ve yüksek kesme hızlarında takım aşınması fazla olmuş hatta en zor şartlarda işlemeye başlar başlamaz kesici takım aşınarak ömrünü tamamladığı gözlenmiştir. 5. 6. Kesici takımda oluşan aşınma mekanizmasının yanak aşınmasından çok plastik deformasyon olduğu tespit edilmiştir. 7. Yapılan deneyler sonucunda, ADMT 120408R-F56 kodlu TiAl+Al2O3+ZrN kaplı karbür kesici takımlar için ısıl işlem görmemiş (21 HRc) malzeme için 90-110 m/dak kesme hızı, ısıl işlem görmüş - (48-56 HRc) AISI D2 malzemesini işlemede ideal kesme hızı değeri 70-90 m/dak olarak ve ideal ilerleme 0.05-0.1 mm/diş olarak tavsiye edilebilir. 8. 9. 5. KAYNAKLAR (REFERENCES) 10. 1. Gezgin, A., Prizmatik parçaların frezelenmesi esnasında kesici uç sayısının takım ömrü ve yüzey pürüzlülüğü 14 açısından değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara,1-87 (2007). Boy, M., Demir, H., Korkut, İ., Vanadis 10 soğuk iş takım çeliğinin işlenmesinde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisi, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, Karabük, 13-15 (2009). Demir, H., Ulaş, H.,B., Zeyveli, M., Stavax esr çeliğinin yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri açısından değerlendirilmesi, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS 09), (2009). Çolak, O., CNC freze tezgahı için kesme parametrelerinin akıllı yöntemlerle elektronik ortamda optimizasyonu, Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta 1-5 (2006). Ucun, İ., Aslantaş, K., Sertleştirilmiş 52100 takım çeliğinin tornalanmasında karbürlü kesici takımın performansının araştırılması, 5. Uluslararası İleri TeknolojilerSempozyumu, (2009). Koshy, P., Dewes, R.C., Aspinwall, D.K., High speed end milling of hardened AISI D2 tool steel, Journal of Materials Processing Technology, 127: 266 273 (2002). Aslan, E., Camuşçu, N., Sertleştirilmiş AISI D3 takım çeliğinin CBN parmak freze ile yüksek hızda işlenmesi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 18(3): 453-458 (2005). Çiftçi İ., AISI 304 Ostenitik Paslanmaz Çeliğin Kaplanmış Sementit Karbür Kesici Takımla İşlenmesi Esnasında Oluşan Takım Aşınması, Teknoloji, 7 (3), 489-495, (2004). DeGarmo, E.P., Black, J.T., Kohser, R.A., Materials and Processes in Manufacturing, Prentice-Hall Inc., New Jersey, A.B.D., 214-652 (1997). Walter Kesici Takım kataloğu, 2010 Ankara.