AISI 4140 Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Kesici Uç Aşınmasına Etkisi

Benzer belgeler
DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

AISI D6 İŞ PARÇASININ TORNALANMASINDA YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

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

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

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

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

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

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Sığ ve derin kriyojenik işlem uygulanmış karbür takımların kesme kuvvetlerine etkisi

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

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

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

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

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

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

TORNALAMA İŞLEMLERİNDE KESİCİ TAKIM TİTREŞİMİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

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

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

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

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

AISI 1040 Çeliğinin Kuru Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

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

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

Kesici Uç Pah Açısının Kesme Kuvvetleri ve Kesici Takım Gerilmelerine Etkisi

Metrik Vida Açmada Alternatif Kesici Uç Yaklaşımı

Kriyojenik İşlem Uygulanmış Tungsten Karbür Takımların Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisi

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

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

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

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

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

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

7075 Alüminyum Alaşımının Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin Analizi

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

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

Fen Bilimleri Dergisi

Ultrasonik ve Geleneksel Silindirik Tornalama İşlemlerinde Takım Tutucu Üzerindeki Yer Değiştirmenin Belirlenmesi

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

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

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

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

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

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

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

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

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

DIN sıcak iş takım çeliğinin testere freze çakılarıyla işlenebilirliğinin araştırılması

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

PMD23 ÇELİĞİNİN TORNALANMASINDA CBN KESİCİ UÇLARIN KESME PERFORMANSININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE TAKIM AŞINMASI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN BELİRLENMESİ

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

FREZELEME UYGULAMALARINDA KESİCİ UÇ SAYISININ TİTREŞİM VE KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

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

Silindirik Tornalama İşlemi İçin Yeni Bir Ultrasonik Sistem Tasarımı ve İmalatı

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

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

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

Öğrenim Durumu. Verdiği Dersler. İdari Görevler

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

Tornalamada Yaklaşma Açısı ve Talaş Açısına Bağlı Tırlama Titreşimlerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkileri

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

FARKLI MİKROYAPILARA SAHİP AISI 4140 ÇELİĞİNİN İŞLENMESİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE TALAŞ ATILABİLİRLİĞİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

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

Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

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

KESİCİ TAKIM AŞINMASI VE İŞ MALZEMESİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE KESME KUVVETLERİNE ETKİSİ

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

İŞLEME PARAMETRELERİNDEN KESME HIZININ INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMIN İŞLENEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ

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

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

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

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

Frezeleme İşlemlerinde Titreşimi ve Yüzey Pürüzlülüğünü Etkileyen Parametrelerin Optimizasyonu

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

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

INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMININ İŞLENMESİNDE KESME PARAMETERELERİNİN KESME KUVVETİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

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

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

INVESTIGATING THE EFFECTS OF PROCESSING PARAMETERS OVER THE BUILT-UP LAYER AND BUILT-UP EDGE FORMATION WITH SEM DURING THE PROCESSION OF AA2014 ALLOY

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

SERTLEŞTİRİLMİŞ ÇELİKLERİN SERT TORNALAMA YÖNTEMİ İLE İŞLENMESİ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

T.C. ABANT İZZET BAYSAL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

TORNALAMA İŞLEMLERİNDE HIZ ÇELİĞİ TAKIMLARIN ÖMÜRLERİNİ TAMAMLADIĞI ANIN TESPİTİ

YÜKSEK HIZLI TALAŞLI İŞLEMEDE YÜZEY KALİTESİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

REGRESYONLA TİTREŞİM, AKUSTİK EMİSYON VE KESME PARAMETRELERİNE BAĞLI YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN MODELLENMESİ

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

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

ORTAGONAL KESME İŞLEMİNDE KESİCİ TAKIM KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ KAYMA AÇISI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN MODELLENMESİ

Yüksek hassasiyetli taşlama ve kendinden merkezleme sistemiyle üstün bağlama hassasiyeti

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

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

SAE 1030 çelik dövme malzemenin tornalama işleminde kesme parametrelerinin ve takım aşınmasının akustik olarak incelenmesi

ORTOGONAL KESME İŞLEMİNDE KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ MORFOLOJİSİ ÜZERİNDE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

INCONEL 600 SÜPER ALAŞIMININ TORNALANMASINDA İŞLEME PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

SOĞUTMA/KESME SIVISININ TORNALAMA İŞLEMİNDEKİ PARAMETRELERE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI İÇİN YAPILAN ÇALIŞMALARIN ÖZETİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

Transkript:

Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 13, No: 4, 2016 (9-18) Electronic Journal of Machine Technologies Vol: 13, No: 4, 2016 (9-18) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1304-4141 Makale (Article) AISI 4140 Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Kesici Uç Aşınmasına Etkisi Ahmet Çakan 1, Alper Özocakçıoğlu 2 1 Mersin Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Mersin/TÜRKİYE ahcakan@mersin.edu.tr 2 Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Bolu/TÜRKİYE alper@hotmail.com Geliş Tarihi:29.10.2016 Kabul Tarihi:24.11.2016 Sorumlu Yazar (Corresponding Author): Ahmet Çakan (ahcakan@mersin.edu.tr) Özet Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı AISI 4140 (52 ± 1 HRC) çeliğin, kuru ortamda, PVD-TiN kaplı seramik kesici takımlar kullanılarak tornalanmasında, kesici takımda aşınmalar, bazı talaşlı imalat koşulları ile ilgili sorunlardır. Bu çalışmada, işlenen yüzeyin izlenmesi ve kesici takım aşınma mekanizması araştırılmıştır. Deneyler sabit kesme derinliği (0,2 mm), üç farklı ilerleme hızı (0,04, 0,08, 0,12 mm/dev) ile iki farklı kesme hızında (150 ve 180 m/dak) gerçekleştirilmiş ve Varyans Analiz yöntemi (ANOVA) kullanılarak, kesme ve ilerleme hızının takım aşınması üzerine etkileri incelenmiştir. En iyi aşınma performansı, en düşük aşınma miktarı 0.07178 mm ile 150 m/dak. kesme hızı, 0.04 mm/dev. ilerleme hızından oluşan kesme parametrelerinde elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, ilerleme hız parametresinin kesici takım aşınmasında en etkili parametre olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Seramik Kesici Takım; Tornalama; AISI 4140 Çeliği; On-line İzleme The Effect of Cutting Parameters on the Tool Wear During Turning of AISI 4140 Steel Abstract The concerns with some machinability aspects on tool wear in hard turning of AISI 4140 (52 ± 1 HRC) high strength low-alloy steel using PVD-TiN coated ceramic inserts under dry environment. The machined surface monitoring and cutting tool wear mechanism are investigated in this work. The experiments were conducted at two different cutting speeds (150, 180 m/min) with three different feed rates (0.04, 0.08 and 0.12 mm/rev) and a constant depth of cut (0.2 mm). The effects of cutting speed and feed rate on tool wear were investigated using an Analysis of Variance (ANOVA). The best tool wear resistance performance was achieved at cutting speeds (150 m/min) and feed rate (0.04 mm/rev) with lowest wear (0.07178 mm) Our results revealed that the feed rate is the most significant parameter influencing the tool wear. Keywords : Ceramic Cutting Tool; Hard Turning; AISI 4140 Steel; On-line Monitoring Bu makaleye atıf yapmak için Çakan A., Özocakçıoğlu A., AISI 4140 Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Kesici Uç Aşınmasına Etkisi, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2016, 13(4) 9-18 How to cite this article Çakan A., Özocakçıoğlu A., The Effect of Cutting Parameters on the Tool Wear During Turning of AISI 4140 Steel, Electronic Journal of Machine Technologies, 2016, 13(4) 9-18

Çakan A., Özocakçıoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 1. GİRİŞ Talaşlı üretimde üretim maliyetinin azaltılması, verimliliğin ve kalitenin artırılması, kesici takım malzeme özellikleriyle doğrudan ilişkilidir. Endüstri; yüksek sertlik, düşük sürtünme katsayısı, yüksek aşınma direnci ve yüksek kesme hızlarında çalışabilen kesici takımları kullanmaya öncelik vermektedir. Seramik gibi yüksek aşınma direnci ve yüksek çalışma sıcaklık özelliklerine sahip yeni nesil kesici takım malzemelerinin üretilmesi ve takımda sağlanan rijitlik artışları, sertleştirilmiş çeliklerin talaş kaldırılarak işlenebilmesinin yolunu açmıştır. Seramik kesici takımlar ile 45HRC den başlayarak daha yüksek sertlik değerlerine sahip çelik malzemeler talaş kaldırmak suretiyle işlenebilmekte ve taşlama işleminde ulaşılan yüzey kalitesinde parçalar üretilebilmektedir [1-3]. Taşlama yönteminde, işleme zamanının uzunluğu, sınırlı geometriye sahip iş parçası gereksinimi ve kirletici olan soğutma sıvısı kullanılma zorunluluğunun olması, sertleştirilmiş parçaların talaş kaldırılarak işlenmesi uygulamasının hızla yaygınlaşmasının da önünü açmaktadır. Belirlenen boyutsal değerlerde ve yüzey kalitesinde parçaların, sertleştirilmiş malzemelerden, yüksek kesme hızlarında tornalanarak üretilmesi maliyette düşüş, üretim hızında ise büyük artış sağlamaktadır [4]. Kompleks şekilli parçaların bile kolay işlenebilirliğinin sağlamasının yanında, soğutma sıvısı kullanılmaksızın yâda çok az soğutma sıvısı kullanılmasına gereksinim olması, yöntemi, taşlama işlemini de kapsayan konvansiyonel yöntemlere üstün kılmaktadır [5-8]. Kesme bölgesinde yüksek ısı oluşumu ve buna bağlı olarak kesici takımda hızlı aşınma oluşması ve kesicide oluşan aşınmanın tespit ve kontrolünün güç olması ise yöntemin dezavantajlarını oluşturmaktadır. Yüksek çalışma sıcaklıklarında mekanik özelliklerini büyük ölçüde koruyabilen seramik kesici takımların uygun kesme koşullarında kullanılması, bu dezavantajı büyük ölçüde gidermektedir. Bu nedenle, kesici takımda oluşan aşınmayı belirleyebilecek sistemlerin kurulması, talaşlı imalat endüstrisinin ana hedeflerindendir. Bu amaçla, kesicide oluşan aşınmanın doğrudan ya da dolaylı olarak belirlendiği ölçme teknikleri geliştirilmiştir. Doğrudan ölçme tekniklerinde, kesicide oluşan aşınma, genellikle kesme işlemi aralıklarla durdurulup kesicide oluşan aşınmış bölgeler mikroskop yardımıyla ölçülerek belirlenmeye çalışılmaktadır [9,10]. Dolaylı ölçme teknikleri, kesme işleminde iş parçası boyutunda oluşacak değişimin izlenmesi [11,12], akustik emisyon [13], motorun çektiği akım, tork, kuvvet gibi parametrelerin izlenmesi ile takımda oluşan aşınmanın belirlenmesini amaçlamıştır [14,15]. Akustik emisyon yöntemi kullanılarak kesici takım aşınmasının belirlenmesi, ancak sınırlı ve özel koşullar altında başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir [16]. Kesici takımın tezgâha tespiti ile bağlantılı kesme koşullarında ve statik kuvvette oluşan küçük değişimler, kesme işlemlerinde işlenen parça boyutlarının değişmesine ve statik kuvvet bileşenlerinde dalgalanmalara neden olmaktadır [17]. Frekans ve onun karakteristik özelliğinin belirlenmesine bağlı olduğu için, titreşimin doğrudan ölçülmesi güçtür [18]. Sensörlerde sağlanan gelişmeler, kesme işlemlerinde yeteri kadar ölçme bilgisinin alınmasına imkan sağlamıştır. İşlenen yüzeyin boyutsal değişimini takip edebilen sensör sistemlerinin üretilmesi ile, kesme işlemi süresince takımda oluşan aşınma online izlenebilmiştir [19]. Programlanabilir aygıtlara bağlı sensörler kesicilerin kesici kenar aşınmasını on-line belirlemede kullanılmıştır [20,21]. Kesme işlemi süresince gerçekleşen titreşim ve salgıdan, on-line izleme sisteminin olumsuz etkilenmesi ise sistemin dezavantajlarını oluşturmaktadır. Ancak, kısa aralıklarla veri elde edilmesine imkan tanıması nedeniyle kesici takım aşınmasının belirlenmesinde on-line izleme sisteminin kullanılması artarak devam etmektedir. Bu çalışmada; TiN kaplı seramik kesici takımlar CNC torna tezgâhı kullanılarak, krank mili, aks, vidalı mil, cıvata, somun, saplama, dişli çark gibi çeşitli makine ve motor parçaların imalatında olmak üzere geniş bir kullanım alanına sahip [22], AISI 4140 çelik numuneler üzerinde, farklı kesme koşullarında aşınma testlerine tabi tutulmuştur. Sertleştirilmiş çelik malzemenin tornalanarak 10

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 4140 Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Kes... işlenmesi süresince kesici takımda oluşan aşınma, 0.1 saniye aralıkla veri kaydı yapabilen on-line izleme sistemi kullanılarak belirlenmiştir. 2. MATERYAL ve METOT 2.1. Test Numuneleri Bu çalışmada, 60 mm çapında 300 mm boyunda orta karbonlu düşük alaşımlı yüksek dayanımlı AISI 4140 (DIN 42CrMo4) çeliği deney numunesi olarak kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan AISI 4140 çelik malzemenin kimyasal içeriği Tablo 1 de verilmiştir. Isıl işlem sonrası iş parçasının sertliği 52 ± 1 HRC olarak ölçülmüştür. Tablo 1 AISI 4140 Çeliğin kimyasal içeriği %C %Mn %P %S %Si %Cr %Mo 0.38-0.43 0.75-1.00 0.035 (max) 0.04 (max) 0.15-0.30 0.80-1.10 0.15-0.25 2.2. Kesici Takım Deneylerde, Sandvik-Coromat firmasından temin edilen, sinterlenmiş alüminyum oksitlerden oluşan CNGA 120408T01020 650 kodlu uç geometrisi Şekil 1 de görülen seramik kesiciler, ISO DCLNR 2525M12 kodlu takım tutucu (kater) üzerine bağlanarak kullanılmıştır. Şekil 1. Kesici uç geometrisi. 2.3. On-line İzleme Prosesi On-line izleme sisteminde; lazer diyot tarafından üretilen ışık fiber optik vasıtasıyla iş parçası üzerine gönderilmiş, iş parçası üzerinden yansıyan ışık başka bir fiber optik vasıtasıyla alınarak foto diyot üzerine düşürülmüştür. Bu iki fiber optik iş parçası eksenine sabit uzaklıkta paralel hareket ettirilmiştir. Kesici takımdaki aşınma yansıyan ışık şiddetiyle orantılıdır [11]. Fiber optik, algılayıcıyükseltici (foto diyot) ve analog dijital dönüştürücü (A/D) optik algılama sisteminin temel elemanlarıdır. Bu iki fiberin görüş alanı, sistemin çalışma prensibini oluşturmaktadır. Fiber optiğin iş parçasına temas etmesi durumunda fiber boyunca gelen ışığın (lazer) tamamı iş parçası yüzeyine çarpar ve aynı fibere geri yansır. Algılayıcı fibere hiç ışık ulaşmaz bu yüzden foto diyot çıkışında herhangi bir voltaj değişimi elde edilemez. İş parçası ile fiber optik arasındaki boşluk artırıldıkça algılayıcı fiber optik üzerine düşen ışık miktarı da artmaktadır. Foto diyot çıkışından alınan voltaj 11

Çakan A., Özocakçıoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 değerleri A/D dönüştürücü vasıtasıyla bilgisayarda depolanmaktadır. On-line izleme sisteminin şematik görünüşü Şekil 2 de verilmiştir. Şekil 2. On-line izleme sisteminin şematik görünüşü [7]. 2.4. Aşınma Ölçümleri Torna tezgahında ayna-punta arasına bağlanan iş parçası üzerinde 15 mm lik uzunluk 0.2 mm kesme derinliğinde işlendikten sonra, kesme işlemi durdurulmuş ve işlenen yüzey ile fiber optikler arasındaki başlangıç boşluğu ~ 2.5 mm olacak şekilde ayarlanmıştır. TiN kaplı seramik kesici takım, takım tutucuya (katere) ve uç kısmı işlenen yüzeye temas edecek şekilde bağlanmış ve kesme işlemi başlatılmıştır. İş parçasının tornalama boyu 150 mm olarak alınmıştır. İşlem süresince foto diyot çıkışından alınan voltaj değerleri 0.1s aralıklarla sürekli olarak kaydedilmiştir. Kesme performans testleri, iki farklı kesme hızı (150 m/dak ve 180 m/dak) ve üç farklı ilerleme hızlarında (0.04, 0.08 ve 0.12 mm/dev) olmak üzere toplam altı farklı deneyi içermektedir. TiN kaplı seramik kesici takımların, kesme hızı-aşınma, ilerleme hızı-aşınma ilişkisi bakımından tornalama testlerinde gösterdikleri performanslar, On-line izleme yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca aşınmış kesici uçlar metalografik analizlere tabi tutulmuştur. 2.5. Tornalama Testleri Sandvik-Coromat firmasından temin edilen PVD TiN kaplı seramik kesici takımlarda, kesme işlemi süresince oluşan aşınmaları belirlemek için tornalama testleri yapılmıştır. Kesici takım numuneleri aynı kesme koşulları altında test edilmiştir. Tornalama işleminde kullanılan iş parçası 60 mm çapında ve 180 mm boyunda AISI 4140 (DIN 42CrMo4) orta karbonlu düşük alaşımlı ıslah çeliğidir. Tornalama işlemleri, kuru kesme koşullarında Ler. Tc. 150B CNC torna tezgâhında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, her deney üç kez tekrarlanarak 18 adet tornalama testi gerçekleştirilmiştir. Sertleştirilmiş AISI 4140 çelik malzemelerin tornalanması sürecinde, kesici takım aşınması, Şekil 3 te gösterilen On-line izleme sistemi kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca aşınmış kesici uçlar metalografik analizlere tabi tutulmuştur. 12

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 4140 Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Kes... Şekil 3. CNC Torna tezgahı ile irtibatlandırılmış On-line izleme sisteminin görünüşü. 2.6. Kesme koşulları Sertleştirilmiş parçaların tornalanmasında kullanılan kesme parametreleri Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 2. Sertleştirilmiş parçaların tornalanmasında kullanılan kesme parametreleri. Kesme koşulları Açıklamalar İş parçası AISI 4140 Sertlik 52 ± 1 HRC Kesme hızı 150 m/dak ve 180 m/dak İlerleme hızı 0.04 mm/dev, 0.08 mm/dev ve 0.12 mm/dev Kesme Derinliği 0.2 mm Kesme koşulu Kuru Kesici Takım PVD TiN kaplı CNGA 120408T01020 650 kodlu seramik kesiciler Takım geometrisi CNGA 120408 Takım Tutucu PCLNR 2525 M12 3. TARTIŞMA Kesici takımlarda oluşan aşınmaların belirlenmesinde On-line izleme sistemi kullanılmıştır. AISI 4140 (DIN 42CrMo4) sertleştirilmiş çelik malzemelerin, sabit kesme derinliği (0.2 mm), iki farklı kesme hızı (150 m/dak ve 180 m/dak) ile üç farklı ilerleme hız (0.04, 0.08 ve 0.12 mm/dev) parametreleri kullanılarak gerçekleştirilmiş tornalama testlerinde, foto diyot çıkışından alınan voltaj değerleri Şekil 4 (a) (b) de verilmiştir. Kesici uç aşınmasının SEM görüntüsü ise Şekil 5 te verilmiştir. 13

Çakan A., Özocakçıoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 (a) Şekil 4. TiN kaplı seramik kesici takımlarda farklı ilerleme hızlarında (a) 150 m/dak sabit kesme hızında oluşan voltaj değişimlerinin karşılaştırılması, (b) 180 m/dak sabit kesme hızında oluşan voltaj değişimlerinin karşılaştırılması (b) 14

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 4140 Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Kes... Şekil 4 (a) (b) de görüldüğü gibi kesme işlemi başlangıcından itibaren voltaj değerlerinde bir artma gözlenmiştir. Bunun nedeni takım üzerindeki keskin kenarda aşınma ve takım ucunda küçük bir radyusun biçimlenmesidir. Bu iş parçasına daha iyi bir yüzey kazandırmakta ve buna bağlı olarak yüzeyin yansıtma özelliğide artmaktadır. Kesme işleminin ilerleyen evresinde görülen voltaj sinyallerindeki düzenli artış; kesici takım üzerinde gittikçe artan kesici kenar aşınmasının neden olduğu, fiber optik ile iş parçası arasındaki azalan boşluktan ileri gelmiştir. TiN kaplı seramik kesici takım numuneleriyle yapılan tornalama deneylerinden elde edilen sonuçlarda, (0.04 mm/dev den 0.12 mm/dev) artan ilerleme hızı ile voltaj değerinde de beklendiği gibi, artma gözlenmiştir. Şekil 5 te görüldüğü gibi; TiN kaplı seramik kesici ucun kesme bölgesinde belirgin derecede aşınma meydana gelmiş, kesici uç üzerinde kesilen malzeme kalıntısı olarak az oranda da sıvanmalar gözlenmiştir. Kesme işleminde kesici uç üzerine sıvanan malzemeler bir abrasif gibi davranarak kesici üzerinden ayrılana kadar işlenen parça yüzeyinde arzu edilmeyen yüzey özelliklerinin de oluşmasına neden olmuştur. Parça yüzeyindeki bu kısımlar grafikte voltaj değerinde düşme olarak görülmüştür. Şekil 5. TiN kaplı seramik kesici takımda kesme işlemi süresince kesici uçta oluşan aşınmanın SEM resmi Deneylerde kullanılan kesme parametreleri aşınma ilişkisinin üç boyutlu grafiksel gösterimi ise Şekil 6 da verilmiştir. Şekil 6. Kesme hızı, ilerleme hızı ve kesici uç aşınma ilişkisinin üç boyutlu grafiksel gösterimi 15

Çakan A., Özocakçıoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 4. SONUÇ VE ÖNERİLER Bu çalışma neticesinde elde edilen veriler, düşük ilerleme hızında gerçekleştirilen deneylerde aşınmanın daha az olduğunu göstermiştir. Sertleştirilmiş AISI 4140 çelik malzemelerin tornalanması sürecinde talaşın bir kısmı kesici takımın kesici kenarından itibaren serbest yüzeyine ve talaş yüzeyine yapışmış, kesici takımda aşınmanın ilerlemesiyle bu bağlı tabakalar ve TiN kaplama talaşla birlikte uzaklaşmıştır. Aşınma testine tabi tutulan kesici takım numunelerinde aşınma, kesme işlemi başlangıcından itibaren kesme işlemi süresince artarak gelişmiştir. Tornalama testlerinde, 150 m/dak dan 180 m/dak artan kesme hızı ve 0.04 mm/dev den 0.12 mm/dev artan ilerleme hızına bağlı takım aşınmasında da artma olmuştur. Bu durum voltaj değişimi aşınma bağıntısı (1) kullanılarak kesici takımda oluşan aşınma miktarının mm olarak belirlendiği işlem neticelerinde de görülmüştür. Kesici kenar aşınma miktarı (mm) = -0.0061 + 0.0472 aşınma oranı (V) (R 2 = 86.3 %; RMSE = 0.003; P < 0.001) (1) 150 m/dak kesme hızında 0,04 mm/dev ilerleme hızında aşınma: 150 m/dak kesme hızında 0,08 mm/dev ilerleme hızında aşınma: 150 m/dak kesme hızında 0,12 mm/dev ilerleme hızında aşınma: 180 m/dak kesme hızında 0,04 mm/dev ilerleme hızında aşınma: 180 m/dak kesme hızında 0,08 mm/dev ilerleme hızında aşınma: 180 m/dak kesme hızında 0,12 mm/dev ilerleme hızında aşınma: 150 ve 180 m/dak kesme hızları ve 0.12 mm/dev ilerleme hızında seramik kesici uçlarla yapılan tornalama testlerinde elde edilen kesici uç aşınmalarında birbirine yakın sonuçlar elde edilmiştir. Bununla birlikte, 150 m/dak kesme hız parametresinde oluşan aşınmanın (0.13916 mm), 180 m/dak kesme hız parametresinde kullanılan kesici uçta oluşan aşınmadan (0.14494 mm) daha az olduğu görülmüştür. Sertleştirilmiş AISI 4140 çelik malzemelerin tornalanmasında en iyi aşınma performansı, 0.07178 mm lik en düşük aşınma miktarı ile 150 m/dak kesme hızı ve 0.04 mm/dev ilerleme hız parametrelerinde elde edilmiştir. 5. KAYNAKLAR 1. König, W., Berktold, A. and Koch, K.F., 1993, Turning Versus Grinding A Comparison of Surface Integrity Aspects and Attainable Accuracies, CIRP Annals Manufacturing Technology, 42, 39 43 2. Gaitonde, VN., Karnik, SR., Figueira, L., Paulo Davim, J., 2009, Machinability Investigations in Hard Turning of AISI D2 Cold Work Tool Steel With Conventional and Wiper Ceramic Inserts,International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 27, 754 63 3. Karabatak, M., Kara, F., 2016, AISI D2 Soğuk İş Takım Çeliğinin Sert Tornalanmasında 16

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 4140 Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Kes... Yüzey Pürüzlülüğünün Deneysel Optimizasyonu, Politeknik Dergisi, 19 (3), 349355 4. Attanasio, A., Umbrello, D., Cappellini, C., Rotella, G., Saoubi, RM., 2012, Tool Wear Effects on White and Dark Layer Formation in Hard Turning of AISI 52100 Steel, Wear, 286 287, 98 107 5. Senthil Kumar, A., Raja Durai, A., Sornakumar, T., 2006, Wear Behaviour of Alumina Based Ceramic Cutting Tools on Machining Steels, Tribology International, 39, 191 197 6. Groover, MP., 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes and Systems, 4th ed. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey. 7. Cakan, A., 2011, Real-time Monitoring of Flank Wear Behavior of Ceramic Cutting Tool in Turning Hardened Steel, International Advanced Manufacturing Technology, 52, 897903 8. Zhou, JM., Andersson, M., Stahl, JE., 2004, Identification of Cutting Errors in Precision Hard Turning Process, Journal of Materials Processing Technology, 153 154, 746 750 9. Oguamanam, DCD., Raafat, H., Taboun, SM., 1994, A Machinevision System for Wear Monitoring and Breakage Detection of Single-point Cutting Tools, Computers & Industrial Engineering, 26 (3), 575 598 10. Wang, WH., Hong, GS., Wong, YS., Zhu, KP., 2007, Sensor fusion foron-line tool condition monitoring in milling, International Journal of Production Research, 45 (21), 5059 5116 11. Choudhury, SK., Jain, VK., Rama Rao, ChVV., 1999, On-line Monitoring of Tool Wear in Turning Using a Neural Network, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 39, 489504 12. Cakan, A., Evrendilek, F., Ozkaner, V., 2015, Data-driven Simulations of Flank Wear of Coated Cutting Tools in Hard Turning, Mechanika, 21(6), 487493 13. Li, X., 2002, A Brief Review: Acoustic Emission Method for Tool Wear Monitoring During Turning, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 42, 157 165 14. Altintas, Y., 1988, In-process Detection of Tool Breakages Using Time Series Monitoring of Cutting Forces, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 28 (2), 157 172 15. Yaldiz, S., Unsacar, F., Saglam, H., 2006, Comparison of Experimental Results Obtained by Designed Dynamometer to Fuzzy Model for Predicting Cutting Forces in Turning, Materials & Design, 27, 1139 1147 16. Roget, J., Souquet, P., Gsib, N., 1988, Application of Acoustic Emission to the Automatic Monitoring of Tool Condition During Machining, Materials Evaluation, 46, 225 229 17. Dan L, Mathew, J., 1990, Tool Wear and Failure Monitoring Techniques for Turning A Review, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 30 (4), 579 598 18. Dimla DE (2000) Sensor Signals for Tool Wear Monitoring in Metal Cutting Operations A Review of Methods. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 40, 1073 1098 17

Çakan A., Özocakçıoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2016 13(4) 9-18 19. Choudhury, S.K., Jain, V.K., Krishna, S.R., 2001, On Line Monitoring of Tool Wear and Control of Dimensional Inaccuracy in Turning Journal of Manufacturing Science Engineering, 123, 10 12 20. Trejo-Hernandez, M., Osornio-Rios, R.A., Romero Troncoso, R.J., Rodriguez-Donate, C., DominguezGonzalez, A., Herrera-Ruiz, G., 2010, FPGA-Based Fused Smart-Sensor for Tool Wear Area Quantitative Estimation in CNC Machine Inserts, Sensors, 10, 3373 3388 21. Liu, Q., Altintas, Y., 1999, On-line Monitoring of Flank Wear in Turning With Multilayered Feed-forward Neural Network, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 39 (12), 1945 1959 22. Kam, M., Saruhan, H., Kara, F., 2016, Isıl İşlem Görmüş Millerin Dinamik Davranışlarının Deneysel Analizi, İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, 5 (1), 81 90 18