HSLA DIN EN Çeliğin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Eksenel Kuvvet ve Momente Etkilerinin Deneysel Araştırılması

Benzer belgeler
Ti-6A l-4v ALAŞIMININ DELİNMESİNDE KAPLAMA MALZEMESİ VE KESME ŞA RTLA RININ KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Sığ ve derin kriyojenik işlem uygulanmış karbür takımların kesme kuvvetlerine etkisi

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

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

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

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

Öğrenim Durumu. Verdiği Dersler. İdari Görevler

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

Tİ-6AL-4V ALAŞIMININ DELİNMESİNDE M42 HSS TAKIMLARA UYGULANAN KRİYOJENİK İŞLEMİN DELİK KALİTESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

HSLA DIN EN ÇELİĞİN FARKLI KESME ŞARTLARINDA DELİNMESİNDE DELİK KALİTESİNİN ARAŞTIRILMASI VE SONUÇLARIN YSA DA MODELLENMESİ.

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

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

AISI 316 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN DELİNMESİNDE TEK KATLI VE ÇOK KATLI KAPLAMALARIN DELİK KALİTESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

St 37 ÇELİĞİNİN SÜRTÜNMELİ VE GELENEKSEL DELME İŞLEMLERİNDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN ARAŞTIRILMASI

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

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

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

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

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

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

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

Ti-6Al-4V Alaşımının Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Kesme Kuvvetlerine ve Delik Kalitesine Etkisinin İncelenmesi

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

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

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

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

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

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

AISI 1050 Çeliğinin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin ve Kaplama Uygulamasının Dairesellikten Sapma (Ovalite) Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması

ÇİFT UÇ AÇILI SPİRAL MATKAPTA TAKIM ÖMRÜ

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

İmalat Süreçlerinde Kesme Kuvvetlerinin Belirlenmesi Dinomometre Tasarımı ve İmalatı

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

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

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

Fen Bilimleri Dergisi

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

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

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

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

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

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

HSS alanında etkinlik

Al-5005 in DELİNMESİNDE DELME PARAMETRELERİNİN ÇAPAK OLUŞUMUNA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Kriyojenik İşlem Uygulanmış Kaplamasız WC-Co Takımlarla AISI 304 Paslanmaz Çeliğin İşlenmesinde Yüzey Pürüzlülüğü Ve Kesme Kuvvetlerinin İncelenmesi

KILAVUZ KESİCİ TAKIMLARI İLE Ti-6Al-4V ALAŞIMINA VİDA AÇILMASINDA KESME FORMUNUN KESME TORKUNA ETKİSİ

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

Yüksek hassasiyetli taşlama ve kendinden merkezleme sistemiyle üstün bağlama hassasiyeti

Evaluation of Cutting Tool Wear Characteristics and Removed Chip Volumes in Drilling of AISI D2 and AISI D3 Cold Work Tool Steels

ALLOY WITH DIAMOND LIKE CARBON (DLC) COATED DRILLS

TORNALAMA TAKIM TEZGAHLARINDA DELİK DELME OPERASYONLARI SIRASINDA ORTAYA ÇIKAN KESME KUVVETLERİ VE ISI ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI.

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

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

DELİK DELME İŞLEMLERİNDE ISLAH ÇELİKLERİNİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

Tornalama Operasyonları

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

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

AA 7075 VE AA 6013 ALÜMİNYUM MALZEMELERE DELİK DELME OPERASYONU SÜRECİNDE KESME PARAMETRELERİNİN İNCELENMESİ

İŞLEME PARAMETRELERİNDEN KESME HIZININ INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMIN İŞLENEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ

TiN KAPLANMIŞ KESİCİ TAKIMLARDA GERİLME ANALİZİ VE TAKIM-TALAŞ ARA YÜZEYİNDEKİ SÜRTÜNME KATSAYISININ ETKİSİ

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

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

Erol KILIÇKAP Dicle Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Diyarbakır ÖZET

AISI D2 SOĞUK İŞ TAKIM ÇELİĞİNİN DELİNMESİNDE DERİN KRİYOJENİK İŞLEMİN TAKIM ÖMRÜ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Metal kesmeyi anlama # /71

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

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Üst başlık hareket. kolu. Üst başlık. Askı yatak. Devir sayısı seçimi. Fener mili yuvası İş tablası. Boyuna hareket volanı Düşey hareket.

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

1 Tabloda listelenen matkaplar için çap aralığını ve delme derinliklerini bulun.

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

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

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

DIN sıcak iş takım çeliğinin testere freze çakılarıyla işlenebilirliğinin araştırılması

AISI 1040 Çeliğinin Kuru Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

Frezeleme takım kompansasyonu # /49

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

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

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

Orjinal Matkap Geometrisinde Delme Performansının Sonlu Elemanlar Yontemi ile Doğrulanması

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

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

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI

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

7075 Alüminyum Alaşımının Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin Analizi

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

AISI 1050 Malzemenin Delinmesinde Delme Parametrelerinin Delik Kalitesi Üzerindeki Etkisinin Çoklu Regresyon Metoduyla Modellenmesi

Metrik Vida Açmada Alternatif Kesici Uç Yaklaşımı

Farklı Elektrotlar ile Delik Delme İşlemlerinde Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

ISO KODLAMA SİSTEMİ

AISI D6 İŞ PARÇASININ TORNALANMASINDA YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

ELYAF TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT MALZEMELERİN DELİNMESİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

Frezelemede freze ve kesme koşullarının seçimi # /27

Delme ve Frezelemedeki Kesme Kuvvetlerinin Ölçülmesi İçin Deney Seti Tasarımı ve İmalatı

TS ISO 494,HSS yüksek hız çeliği,n, uç açısı 118,Çap toleransı h8,sağ kesme yönlü,silindirik saplı taşlanmış uzun matkap ucu

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

Transkript:

Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 12, No: 2, 2015 (41-49) Electronic Journal of Machine Technologies Vol: 12, No: 2, 2015 (41-49) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1304-4141 Makale (Article) HSLA DIN EN 10149 Çeliğin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Eksenel Kuvvet ve Momente Etkilerinin Deneysel Araştırılması Yusuf SİYAMBAŞ, Yakup TURGUT * * Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi İmalat Mühendisliği Bölümü, Ankara /TÜRKİYE yturgut@gazi.edu.tr, yusufsiyambas@gmail.com Özet Bu çalışmada, yüksek dayanımlı düşük alaşımlı HSLA-DIN EN 10149 malzemenin kaplamalı ve kaplamasız matkaplarla delinmesinde, kesme parametrelerinin eksenel kuvvet ve momentlere etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde, 8 mm çapında 130º uç ve 30º helis açılı TiAlN kaplamalı ve kaplamasız iki farklı matkap kullanılmıştır. Kesme parametreleri olarak, üç farklı ilerleme hızı (0.05-0.075-0.1 mm/dev) ve beş farklı kesme hızı (10-18-26-34-42 m/dak) seçilmiştir. Araştırma sonucunda, her iki kesici takım ile yapılan deneyler sonucunda, ilerleme hızının artması ile eksenel kuvvetlerde ve moment değerlerinde artış olduğu görülmüştür. TiAlN kaplamalı matkaplar kaplamasız matkaplara göre eksenel kuvvet ve moment oluşumunda daha iyi performans sergilediği tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Delik delme, HSLA, Eksenel Kuvvet, Moment Experimental Investigating of Effects on Thrust Force and Moment of Cutting Parameters on Drilling of Steel HSLA DIN EN 10149 Abstract In this study, the effects of cutting parameters on thrust forces and moments were experimentally investigated on drilling with coated and uncoated drills of low alloyed and high strength HSLA-DIN EN 10149. For experiments were used TiAlN coated and uncoated with 8 mm diameter drills with 130º point angle and 30º helix angle. Cutting parameters were selected three different feed rates (0.05-0.075-0.1 mm/rev) and five different cutting speeds (10-18-26-34-42 m/min). The experiment results show that it was observed with the increasing of feed rate, thrust forces and moment values increases. Moreover, TiAlN coated drills show that better performance comparing to uncoated drills in terms of results on thrust force and moment value Keywords: Drilling, HSLA, Thrust Force, Moment Bu makaleye atıf yapmak için Siyambaş Y.*,Turgut Y.*, HSLA DIN EN 10149 Çeliğinin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Eksenel Kuvvet ve Momentlere Etkilerinin Deneysel Araştırılması Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2015, 12(2) 41-49 How to cite this article Siyambaş Y.*,Turgut Y.*, Experimental Investigating of Effects on Thrust Force and Moment of Cutting Parameters on Drilling of Steel HSLA DIN EN 10149 Electronic Journal of Machine Technologies 2015, 12(2) 41-49

1. GİRİŞ Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelikler (HSLA) yumuşak ferrit matris içerisinde dağılmış sert martenzit tanelerinin oluşturduğu mikro yapılar ile tanımlanmaktadır [1-2-3]. Sürekli akma davranışı, yüksek deformasyon sertleşmesi, işlenebilirliğinin iyi olması ve yüzey kalitesi açısından çift fazlı çelikler ile karşılaştırılırlar [4-5-6]. Bu özelliklerinden dolayı HSLA çelikleri, üstün mekanik özellikler göstermektedirler. HSLA çelikleri, şekillendirilebilme özelliklerinin çok iyi olmasından dolayı otomotiv endüstrisinde geniş kullanım alanına sahiptirler [7-8]. Özellikle otomotiv sektöründe bu malzemelerin tercih edilmesinin sebebi, yüksek mukavemet/ağırlık oranları ile araç hafifletme çalışmalarında büyük öneme sahip olmalarıdır. Araçlarda parçaların kalınlığı azaltılarak herhangi bir mukavemet kaybı olmaksızın, aracın ağırlığını azaltmaktadırlar. Şekillendirilebilme özelliklerinin iyi olması ve yüksek mukavemete sahip olması nedeniyle, araçlarda süspansiyon sistemleri, destek parçaları, çapraz elemanlar, boyuna kirişler, şasi bileşenleri vb. parçalarda yoğun olarak kullanılmaktadırlar [9]. Talaşlı imalattaki gelişmeler; kesme ve ilerleme hızlarının gün geçtikçe artması, üretimde değişik malzemelerin kullanılması ve takım tezgâhlarının gelişimi, kesici takımların da gelişimini sağlamıştır. Günümüzde HSS takımların kesme özellikleri önemli derecede iyileştirilmiştir. Alaşım elementlerinin mükemmel kombinasyonları ve ısıl işlemler bu malzemeye mükemmel sertlik ve iyi tokluğun yanında, aşınma direnci özellikleri de kazandırmıştır. Teknolojik gelişmelerin bir sonucu olarak kaplamalı ve toz metalürjisi ile üretilmiş HSS takımlar günümüzde yoğun bir şekilde kullanılmaktadır [10]. Modern kesici takımların gelişmesinde en önemli teknolojik avantajlardan biri de, kesici takımlar üzerine sert kaplamaların uygulanmasıdır [11]. Kesici takım üzerine yapılan kaplamalar, kesici takımın aşınma direncini artırmasından ve takım talaş ara yüzeyinde oluşan sürtünmeyi azaltmasından dolayı modern imalatta yaygın olarak kullanılmaktadır [12]. Delik delme işlemlerinde kaplamasız ve TiAlN kaplamalı HSS matkaplar kıyasladığında, kaplamalı matkapların kaplamasız matkaplara göre; üstün delme performansı sergilediği söylenebilir [13]. İmalatta en önemli maliyet faktörlerinden biri enerji sarfiyatıdır. Talaş kaldırma sırasında harcanan güç, enerji sarfiyatını belirleyen unsurdur. Malzemenin özgül kesme direncine bağlı olarak diğer faktörlerin de devreye girmesiyle, talaş kaldırma sırasında ihtiyaç duyulan asıl kesme kuvveti, talaş kaldırmak için harcanan gücü ve dolayısıyla enerji maliyetini belirleyen en önemli parametredir [14]. Kesme hızı, ilerleme hızı, kesme derinliği, talaş açısı, işlenen parçanın fiziksel ve kimyasal özellikleri gibi kesme kuvvetlerini etkileyen birçok parametre vardır. Bundan dolayı düşük maliyet ve yüksek kalitede ürünlerin elde edilebilmesi için uygun işleme şartlarının belirlenmesi önemlidir [15]. Matkaplarla delik delme operasyonları, imalat sanayisinin birçok alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Matkaplarda delme işlemi, radyal ağzın parçaya dalması ile başlar ve ana kesme ağızlarının aktif kesme işlemine katılması ile devam eder. Kesici ağızlar tarafından kesilerek parçadan ayrılan talaşlar helisel kanallar vasıtasıyla tahliye edilir. Radyal ağız, kesme yapmaz, matkabın dönme ve ilerleme hareketi sayesinde iş parçasını ezerek kesicinin ağızlamasını sağlar. Böylece matkabın delme eksenine paralel olarak ilerlemesine imkân verir. Kesici ağız ise, parçanın dönme ve matkabın ilerleme hareketiyle helis bir yüzey oluşturarak, iş parçasını keser. Helisel yüzey boyunca hareket eden takımda kesme ağızlarının etki yönü sürekli değiştiğinden, matkabın etkili kesme açıları da değişmektedir [16]. Yapılan delik delme işlemlerinde temelde iki kuvvetin etkili olduğu kabul edilmektedir. İlki, matkabın ilerlemesinden meydana gelen ilerleme (F z ) kuvvetidir. İkincisi ise matkabın dönüşünden kaynaklanan momenttir (Tork- M z ). F z ve M z, takımın kesici kenarlarına ve açılan deliğin kalitesine (boyutsal toleranslar, vb.) büyük etkisi bulunmaktadır. Standart bir matkabın geometrisi için, uç açısı, radyal ağız açısı, radyal ağız uzunluğu, kesici ağız uzunluğu ve helis açısı gibi imalat parametreleri kullanılmaktadır. Bu parametrelerden her biri delik delme işleminde kesme kuvvetlerini ve elde edilen delik kalitesini değişik şekillerde etkilemektedir. Delik delme işleminde oluşan kesme kuvveti (F z ) ve momentin (M z ) büyüklüğü ilk etapta delinecek malzeme özellikleri göz önünde bulundurularak kaldırılacak talaş kesitine bağlıdır. Diğer etkenler ise kesici takım malzemesi ve geometrik unsurları ile birlikte, kesme parametreleri (kesme hızı, ilerleme hızı), ortam sıcaklığı ve soğutma sıvısı kullanılması gibi etkenlerdir. Delme esnasında 42

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 HSLA DIN EN 10149 Çeliğin Delinmesinde Kesme Param oluşan F z kuvveti ve M z torku, delik geometrisi (boyutsal toleranslar, yüzey pürüzlülüğü vb.) üzerinde önemli bir etkiye sahiptir [17]. Delik delme işlemlerinde günümüze kadar birçok deneysel çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalarda farklı tür malzemeleri delmek için kaplamalı ve kaplamasız matkaplar kullanılmıştır [13,18-22]. Bir kısım çalışmada, alaşımlı malzemelerinin kaplamalı ve kaplamasız matkaplarla (karbür ve HSS) delinmesinde kesme parametrelerinin, kesme kuvvetleri üzerindeki etkileri araştırılırken [11,18,23-24-25], bir kısmında ise düşük karbonlu çeliklerin delinmesinde kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve momentlere etkileri araştırılmıştır [13,19,26]. Bunun yanında, delik delme deneylerinde, matkapların aşınmasını (ömrünü) belirlemek için yapılan çalışmalarla birlikte, kesme bölgesindeki sıcaklıkları ölçmek içinde birçok çalışma yapılmıştır [19,27-28]. Çalışmaların sonucunda, bazı malzemelerin delinmesinde, kesme kuvvetleri ve momentler açısından kaplamasız matkaplar daha iyi performans sergilerken [18], bazılarında kaplamalı matkaplar daha iyi performans sergilediği belirtilmiştir [13,27,29-30]. Bunların yanında, ölçü tamlığı, ovalite, eksensel kaçıklık, yüzey pürüzlülüğü gibi çıktılar ölçülerek delik delme deneyleri hakkında yorumlamaların yapıldığı birçok çalışmada günümüze kadar yapılmıştır [13,19,22,25]. Farklı bir çalışmada, deneyler esnasında veriler alınarak delik kalitesini iyileştirmek veya düşürmemek için kesme sürecine müdahaleler yapılmış, kesicinin zamana bağlı olarak aşınmasını (körelmesini) dikkate alarak, delik delme hassasiyetinin korunması amaçlanmıştır [25]. Bu çalışmada, literatürden farklı olarak, hâlihazırda otomotiv sektöründe motor bloğu ve şase bağlantılarında yaygın olarak kullanılan ve özellikle de delik delme operasyonları uygulanan HSLA-DIN EN 10149 malzemesi kullanılmıştır. Otomotiv yan sanayisinden temin edilen ve imalat sürecinde kullanılan malzemeler üzerinde delik delme deneyleri yapılmıştır. Malzemenin delinmesinde; 2 farklı kesici takım, 3 adet ilerleme hızı ve 5 adet kesme hızı parametreleri kullanılarak, kesme parametrelerinin ilerleme kuvveti ve moment üzerindeki etkisi araştırılmıştır. 2. MALZEME ve METOT Delme deneyleri, maksimum 6,000 devir ve 7,5 kw güce sahip Johnford VMC 850 marka CNC dik işleme merkezinde gerçekleştirilmiştir. Kesici takım olarak, Walter kesici takım firması tarafından üretilen kaplamasız (UFL A1148) ve TiAlN kaplamalı (UFLTFL A1149) HSS matkaplar kullanılmıştır. Kesme parametreleri, literatürde yapılan çalışmalar ve kesici takım firmasının mevcut teknik kılavuzları dikkate alınarak seçilmiştir. Deneylerde kullanılan kesme parametreleri tablo 1 de ve HSS matkapların teknik özellikleri ise tablo 2 de verilmiştir. Tablo 1. Kesme parametreleri Kesme Hızı (m/dak) 10-18-26-34-42 İlerleme (mm/dev) 0,05-0,075-0,1 42

Siyambaş Y., Turgut Y. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 Kesici Takım Kaplamasız Takım Kaplamlı Takım Üretici Kodu UFL A1148 UFL TFL A1149 Çap (mm) Tablo 2. Deneylerde kullanılan kesici takımlar Kaplama Kaplama Ağız Uç Kalınlığı Bileşimi sayısı Açısı (µ) Helis Açısı Helis Boyu (mm) 8 - - 2 130º 30º 24 8 TiAlN 3 2 130º 30º 24 Kesici Takım Resmi Deney malzemesi olarak, otomotiv sektöründe oldukça yaygın kullanım alanına sahip 100x80x4 mm ebatlarında HSLA-DIN EN 10149 yüksek dayanımlı düşük alaşımlı malzemeler kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan malzemenin kimyasal bileşimi tablo 3 de verilmiştir. Tablo 3. HSLA-DIN EN 10149 çelik malzemenin kimyasal bileşimi (% maks.) C Si Mn P S Al Nb Ti V Fe 0,12 0,50 1,50 0,025 0,020 0,015 0,09 0,15 0,20 Diğer Delme deneyleri ıslak kesme şartlarında gerçekleştirilmiş olup delme derinliği 4 mm olarak alınmıştır. Her deney için yeni bir matkap kullanmak suretiyle toplam 30 adet deney yapılmıştır. Kesme kuvveti ve moment ölçümleri dik işleme merkezinin tezgâh tablasına doğrudan bağlanmış Kistler 9257B tipi dinamometre ile yapılmıştır. Deneylerde kullanılan cihaz ve donanımların montaj ve bağlantıları şematik olarak şekil 1 de, fotoğrafı ise resim 1 de verilmiştir. Şekil 1. Deneylerde kullanılan cihaz ve donanımların montaj ve bağlantıları. Dynoware Yazılımı Amplifier Matkap Deney Parçası Dinamometre Resim 1. Deney düzeneğinin fotoğraf görüntüsü 43

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 HSLA DIN EN 10149 Çeliğin Delinmesinde Kesme Param Delme sırasında matkabın bir ağzına karşılık gelen kesme kuvveti (F sz ), ilerleme kuvveti (F vz ), radyal kuvveti (F rz ) ve kesme momenti (M z ), şekil 2 de gösterilmiştir. M z Şekil 2.Takım ucunu etkileyen kuvvetler [28]. Şekil 2 de görüldüğü gibi ağızların konumu itibariyle her ağızda oluşan radyal kuvvetler birbirini dengelemektedir. Dolayısıyla delme işleminde sadece F sz ve F vz kuvvetleri etki göstermektedir [31]. Eşitlik (1-2-3-4-5-6) da, delme esnasında oluşan toplam ilerleme ve moment değerlerinin hesaplanması ile ilgili formüller verilmiştir. Matkabın bir ağzına karşılık gelen kesme kuvveti; F sz ds 2 ds 4 z Aszks ks ks (1) Toplam kesme kuvveti; F s ds zfsz 2Fsz dszks ks (2) 2 Bir kesici ağıza karşılık gelen ilerleme kuvveti; F vz = F sz. Sin (ψ/2) (3) Toplam ilerleme kuvveti; F v = 2.F sz. Sin (ψ/2) (4) Bir ağıza karşılık gelen kesme momenti; M sz = F sz. (d/4) (5) Toplam kesme momenti; M z = F sz. (d/2) şeklinde hesaplanabilir. (6) 44

Eksenel Kuvvet (N) Eksenel Kuvvet (N) Eksenel Kuvvet (N) Eksenel Kuvvet (N) Eksenek Kuvvet (N) Siyambaş Y., Turgut Y. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 3. DENEYSEL SONUÇLAR ve TARTIŞMA 3.1. Kesme Kuvvetlerinin Değerlendirilmesi HSLA-DIN EN 10149 malzemesi her bir kesme hızı değeri için kaplamalı ve kaplamasız matkaplarla yapılan deneylerde, ilerleme hızına bağlı ortalama eksenel kuvvet (F z ) grafikleri şekil 3 te görülmektedir. Şekil 2 den, tüm kesme hızlarında, ilerleme hızının artması ile eksenel kuvvetlerde artış olduğu görülmektedir. İlerleme hızının artması ile eksenel kuvvetlerin artması, talaşlı imalatta beklenen bir durumdur. Bu durumu; ilerleme hızının artışı sonucunda artan talaş kesiti ile ilişkilendirmek mümkündür [28]. Talaş kesitinin artması sonucu, talaşı kaldırmak için gerekli olan enerjinin de artması demektir. Enerjinin artması da eksenel kuvvetlerin artmasına sebep olmaktadır [19]. Kesici takımlar açısından değerlendirme yapıldığında, kaplamasız takımlarla yapılan deneylerde, artan ilerleme hızlarına bağlı olarak eksenel kuvvetlerin, TiAlN kaplamalı kesici takıma göre daha yüksek değerlerde olduğu gözlenmiştir. Takım ile talaş arasındaki sürtünme katsayısı kesici yüzeyde ve yüzey altında meydana gelen gerilme dağılımını da etkilemektedir. Kesici uçta meydana gelen aşınma türü hasarlar, ara yüzeydeki sürtünme kuvvetlerinin artmasının bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır [32]. Bunu da kesici takım üzerine uygulanan kaplamanın özelliğine bağlamak mümkündür. Kesici takım üzerindeki kaplama, sürtünme katsayısını azalttığı için bu kesici takımda kuvvetler daha az çıkmıştır [12]. En düşük ilerleme kuvvetleri, 0,05 mm/dev ilerleme hızında oluşurken en yüksek kuvvetler ise 0,1 mm/dev ilerleme hızında elde edilmiştir. Ayrıca, düşük ilerleme hızında kesici takımlar arasındaki kuvvet farkları az olurken, ilerleme hızları arttıkça kuvvetler arasındaki farklar da artmıştır. Benzer durumu kesme hızları açısından da söylemek mümkündür. 10 m/dak kesme hızında oluşan kuvvetler birbirlerine çok yakın iken kesme hızlarının artışı ile kuvvetlerdeki farklar da artmıştır. Düşük kesme hızlarında (10 m/dak) eksenel kuvvet değerlerinin birbirine yakın çıkması, delme sırasında iyi bir talaş akışı için yeterli ısının oluşmamasına ve kaplamanın özelliğinin belirginleşmemesine atfedilebilir. 950 850 750 650 550 450 350 10 m/dak a) b) İlerleme Hızı (mm/dev) 26 m/dak c) 950 d) 850 750 650 550 450 350 İlerleme Hızı (mm/dev) e) 950 850 750 650 550 450 350 42 m/dak Şekil 3. İlerleme hızlarına bağlı her bir kesme hızında eksenel kuvvetler. 45 950 850 750 650 550 450 350 950 850 750 650 550 450 350 İlerleme Hızı (mm/dev) 18 m/dak İlerleme Hızı (mm/dev) 34 m/dak İlerleme Hızı (mm/dev)

Moment (Nmm) Moment (Nmm) Moment (Nmm) Moment (Nmm) Moment (Nmm) Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 3.2. Momentin Değerlendirilmesi HSLA DIN EN 10149 Çeliğin Delinmesinde Kesme Param İlerleme hızlarına bağlı her bir kesme hızı değeri için kaplamalı ve kaplamasız matkaplarla delinen deliklerin moment grafikleri şekil 4 te verilmiştir. Şekil 3 teki grafikler incelendiğinde, en düşük momentin 0,05 mm/dev ilerleme hızında oluşurken en yüksek moment değeri 0,1 mm/dev ilerleme hızında elde edilmiştir. Ayrıca kuvvetlerde olduğu gibi, artan ilerleme hızlarına bağlı olarak moment değerlerinde de artış olduğu gözlenmiştir. Momentteki bu artış, ilerleme hızlarının artması ile birim zamanda kaldırılacak talaş hacminin artması, toplamda daha büyük moment oluşumuna sebep olmaktadır [33]. Kesici takım açısından değerlendirme yapılırsa, kuvvet grafiklerinde olduğu gibi kaplamasız takımlarla yapılan deneylerde, moment değerleri kaplamalı kesici takımlara göre daha yüksek değerlerde oluştuğu gözlenmiştir. Ayrıca, düşük ilerleme hızlarında kesici takımlar arasındaki moment farkları az olurken ilerleme hızları arttıkça moment farkları da artmıştır. Benzer durumu kesme hızları açısından da söylemek mümkündür. 10 m/dak kesme hızında oluşan momentler birbirlerine çok yakın iken kesme hızlarının artışı ile momentlerdeki farklar da artmıştır. Düşük kesme hızlarında (10 ve 18 m/dak) kesici takımlar arasındaki moment farkları az olurken, 26 m/dak kesme hızından itibaren kesici takımlar arasındaki fark artmaya başlamıştır ve 26 m/dak kesme hızında %20 oranında artmıştır. 42 m/dak kesme hızında, moment değerleri arasındaki farkın % 43 ile en yüksek olduğu görülmüştür. Bunun sebebi, yüksek kesme hızı ve ilerleme kombinasyonlarında kesme bölgesinde yüksek sıcaklıkların oluşmasının yanı sıra kesici takım üzerine gelen yüklerin artması sonucu muhtemel takım aşınması ile açıklanabilir [25]. 3500 3000 2500 2000 1500 1000 10 m/dak a) b) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 İlerleme( mm/dev) 26 m/dak c) d) İlerleme( mm/dev) e) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 42 m/dak 3500 3000 2500 2000 1500 1000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Şekil 4. İlerleme hızlarına bağlı her bir kesme hızında momentler. 46 İlerleme( mm/dev) 18 m/dak İlerleme( mm/dev) 34 m/dak İlerleme( mm/dev)

Siyambaş Y., Turgut Y. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 4. SONUÇLAR Bu çalışmada yüksek dayanımlı düşük alaşımlı HSLA-DIN EN 10149 çelik, CNC dik işleme merkezinde kaplamasız ve TiAlN kaplamalı HSS matkaplarla delinmiş, kesme parametrelerinin eksenel (ilerleme) kuvvet ve moment üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışma neticesinde aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. Kullanılan tüm kesme hızlarında, ilerleme hızının artması ile eksenel kuvvetler ve momentler artmıştır. Ayrıca en küçük kuvvet ve moment değerleri en düşük ilerleme hızında; en büyük kuvvet ve moment değerleri ise en yüksek ilerleme hızlarında elde edilmiştir. Düşük kesme hızlarında (10 ve 18 m/dak) kesici takımlar arasındaki kuvvet ve moment farkları az olurken, 26 m/dak kesme hızından itibaren kesici takımlar arasındaki fark artmaya başlamıştır ve 26 m/dak kesme hızında %20 oranında artmıştır. Kesme hızı değeri 42 m/dak olduğunda aradaki farkın %43 ile en yüksek değerde olduğu görülmüştür. Benzer durumu ilerleme hızları açısından da söylemek mümkündür. Kaplamasız takımlarla yapılan deneylerde, kaplamalı takımlara göre kuvvet ve momentler daha büyük çıkmıştır. Kaynaklar 1. Rashid, M. S., 1976, A Unique High-Strength Sheet Steel with Superior Formability, SAE Technical Paper 760206, Design Engineering and Styling, 938-949 2. Coldren, A.P., Tither, G., 1978, Development of a Mn-Si-Cr-Mo As-Rolled Dual Phase Steel Journal of Metals, (30), 6-9 3. Erdogan, M., 2003, The Effect of Austenite Dispersion on Phase Transformation in Dual Phase Steels, Scripta Materialia, (48), 501-506 4. Davies, R.G., 1978, The Mechanical Properties of Zerocarbon Ferrite-Plus-Martensite Structures, Metallurgical Transactions A, (9A) 451-455 5. Dzupon, M., Parilak, L., Kollarova, M., Sınaıova, I., 2007, Dual Phase Ferrite-Martensitic Steel Micro Alloyed With V-Nb, Metalurgija, 46 (1), 15-20 6. Türkmen, M., Gündüz, Süleyman., 2011, Martensite morphology and strain agingbehaviours in intercritically treated low carbon steel, Ironmaking & Steelmaking, 38 (5), 346-352 7. Properties and Selection., 1996, Irons, Steels and High- Performance Alloys, ASM Metals Handbook,10th Edition 8. Kadkhodapour, J., Butz, A., and Ziaei Rad S., 2011, Mechanisms of void formation during tensile testing in a commercial, dual-phase steel, Acta Materialia, (59), 2575 2588 9. Arcolar Mittal, 2008, High Strength Low Alloy (HSLA) for Cold Forming, Automotive Worldwide, Extract from the Product Catalogue-European Edition 47

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 HSLA DIN EN 10149 Çeliğin Delinmesinde Kesme Param 10. Da silva, F.J., Franco, D.D., Machado, A.R., Ezugwu, E.O., Souza Jr, A.M., 2006, Performance of cryogenically treated HSS tools, Wear, (261), 674-685 11. Braic, V., Zotia, C.N., Balaceanu, M., Kiss, A., Vladescu, A., Popescu, A. and Braic, M., 2010, TiAlN/TiAlZrN Multilayered Hard Coatings For Enhanced Performance of HSS Drilling Tools, Surface & Coatings Technology, (204), 1925 1928 12. Chattopadhyay, A.K., Roya, P., Ghosh, A., Sarangi S.K., 2009, Wettability and Machinability Study of Pure Aluminium Towards Uncoated and Coated Carbide Cutting Tool İnserts, Surface & Coatings Technology (203), 941 951 13. Meral, G., 2009, AISI 1050 Malzemenin Delinmesinde Delme Parametrelerinin Kesme Kuvvetleri ve Delik Kalitesi Üzerindeki Etkisinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 14. Çakır, M.C., 2000, Modern Talaşlı İmalat Yöntemleri, Vipaş A.Ş, Bursa, Türkiye 15. Tamas, S., 1999, Cutting Force Modeling Using Artificial Neural Networks, Journal of Materials Processing Technology, (92), 344-349 16. Akkurt, M., 1998, Talaş Kaldırma Yöntemleri ve Takım Tezgahları, Birsen Yayınevi, İstanbul 17. Kayır, Y.,, Usta, M., 2012, Torna Tezgahlarında Matkaplarla Delik Delme İşlemlerinde Kesme Kuvvetleri ve Sıcaklığın Ölçülmesi International Iron & Steel Symposium, 1284-1295 18. Habalı, K., Kıvak, T., 2009, Inconel 718 in Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Kesme Kuvvetleri Üzerindeki Etkisinin Araştırılması, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS 09), Karabük Üniversitesi, 1289-1292, Karabük 19. Yağmur, S., 2011, Delik Delme İşlemlerinde Kesme Parametrelerine Bağlı Olarak Oluşan Sıcaklığın Deneysel Olarak İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 20. Özkul, İ., Buldum, B.B., Akkurt, A., 2013, Dievar Sıcak İş Takım Çeliğinin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Kalitesine Etkisinin Regresyon Analiziyle Modellenmesi, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19 (1), 1-9 21. Tosun, N., Özek, C., Tosun, G., 2004 Delme İşleminde Yüzey Pürüzlülüğünün Deneysel İncelenmesi, 11.Uluslararası Makine Tasarım ve İmalat Kongresi, 867-874, Antalya 22. Kıvak, T., Habalı, K., Şeker, U., 2012, The Effect of Cutting Parameters on The Hole Quality and Tool Wear During The Drilling of Inconel 718, Journal of Science, 25 (2), 533-540 23. Çiftçi, İ., 2005, Östenitik Paslanmaz Çeliklerin İslenmesinde Kesici Takım Kaplamasının ve Kesme Hızının Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20 (2), 205-209 24. Liu, G., He, N., Man, Z.L., Li, L., 2004, Cutting Force in the Milling of Inconel 728, Key Engineering Material, (259-260), 824-828 48

Siyambaş Y., Turgut Y. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 41-49 25. Kıvak, T., 2012, Kesici Takımlara Uygulanan Kriyojenik İşlemin Ti-6Al-4V Alaşımının Delinebilirliği Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 26. Çakır, A., 2009, Al 7075 ve Al 6013 Alüminyum Malzemelerin Delme Operasyonları Esnasındaki Kesme Parametrelerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 27. Şekerci, K. N., 2012, AISI 316L Malzemesinin Delinmesinde Kesme Parametrelerinin Kesme Sıcaklığı, Kesme Kuvvetleri ve Delik Kalitesi Üzerindeki Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 28. Çakıroğlu, R., 2011, Delik Delme İşlemlerinde Kesme Parametrelerine Bağlı Olarak Oluşan Sıcaklığın Modellenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 29. Canpolat, N., 2008, Değişik Takviyeli Kompozit Malzemenin Matkapla Delinebilirliğinin ve Yüzey Pürüzlülüğünün Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ 30. Yağmur, S., Acır, A., Şeker, U., 2012, AISI 1050 Çeliğinin Delinmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Deneysel Olarak Araştırılması, International Iron & Steel Symposium, 1276-1283 31. Mendi, F., 1996, Takım tezgahları teori ve hesapları, ISBN 975-96008, Ankara, 5-40 32. Aslantaş, K., 2003, TiN Kaplanmış Kesici Takımlarda Gerilme Analizi ve Takım-Talaş Ara Yüzeyindeki Sürtünme Katsayısının Etkisi, Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(2):185-190 33. Kaplan, Y., 2010, Delik Delmede Farklı Parametrelerin Kesme Kuvveti, Moment, Titreşim, Yüzey Pürüzlülüğü, Aşınma ve Çapak Oluşumuna Etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 49