İlerleme Miktarının Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisi

Ph 13-8Mo paslanmaz çeliğin kaplamalı karbür kesici takım ile beş farklı kesme hızı, üç farklı ilerleme ve iki farklı kesme derinliğinde (0,7 ve 1,2 mm) yapılan tornalama deneyleri sonucu kesme hızlarına, ilerleme miktarlarına ve farklı kesme derinliklerine göre ortalama yüzey pürüzlülük değerlerindeki değişimi Şekil 5.7 ve Şekil 5.8’de verilmiştir.

0,7 mm kesme derinliğinde, beş farklı kesme hızında ve üç farklı ilerleme miktarında yapılan deneylerde ilerleme miktarının ortalama yüzey pürüzlülüğü değişimi Şekil 5.7’de sunulmuştur. Şekil 5.7 incelendiğinde bütün kesme hızlarında ilerlemenin artması ile ortalama yüzey pürüzlülüğünün arttığı görülmüştür. 180 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında 0,56 µm en düşük yüzey pürüzlülüğü ölçülmüştür. Yapılan deney sonuçlarında en yüksek yüzey pürüzlülük değeri ise 60 m/dak kesme hızında ve 0,2 mm/dev ilerleme miktarında 2,43 µm olduğu görülmüştür. 0,7 mm kesme derinliğinde yapılan deneylerin sonucu yapılan literatür araştırması ile paralellik göstermektedir [65-67].

Şekil 5.8 incelendiğinde bütün kesme hızlarında ilerlemenin artması ile yüzey pürüzlülüğünün arttığı görülmüştür. İlerleme miktarının artması kesici takımın iş parçası yüzeyinden kaldıracağı talaş hacminin artmasına neden olacağından kesici takımda oluşan tırlamayı artıracağından, ilerleme miktarının artması işlenen yüzeyin pürüzlülüğünü arttırmaktadır. Ayrıca literatürde, ilerleme miktarının artırılması ile yüzey pürüzlülük değerinin artması arasında doğrusal artan bir ilişki olduğu, beklenen bir durum olduğu belirtilmiştir [28]. Şekil 5.8’de verilen deney sonuçlarına göre en yüksek yüzey pürüzlülüğü 180 m/dak kesme hızında ve 0,2 mm/dev ilerleme miktarında 2,77 µm ölçülmüştür. En düşük yüzey pürüzlülüğü 150 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında 1,12 µm olmuştur. Fakat literatür araştırmasına göre, en düşük yüzey pürüzlülüğünün 180 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında ölçülmesi beklenirken, en düşük yüzey pürüzlülüğünün 150 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında çıkmasının nedeni 150 m/dak kesme hızından sonra kesici takım ucunda oluşan aşınmalarla açıklanabilir.

Şekil 5.7. 0,7 mm kesme derinliğinde yapılan tornalama deneylerinde ilerleme miktarının yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisi.

Şekil 5.8. 1,2 mm kesme derinliğinde yapılan tornalama deneylerinde ilerleme miktarının yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisi.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0.075 0.1 0.125 0.15 0.175 0.2 0.225 Y üz ey P ür üz lü lü ğü , ( R a) µ m

İlerleme Miktarı, (f) mm/dev 60 m/dak 90 m/dak 120 m/dak 150 m/dak 180 m/dak 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0.075 0.1 0.125 0.15 0.175 0.2 0.225 Y üz ey P ür üz lü lü ğü , ( R a) µ m

İlerleme Miktarı, (f) mm/dev 60 m/dak

90 m/dak 120 m/dak 150 m/dak 180 m/dak

BÖLÜM 6

SONUÇLAR VE ÖNERİLER

6.1. SONUÇLAR

Bu çalışmada, PH 13-8 Mo çökelme sertleşmeli paslanmaz çelik kaplamalı karbür kesici takımlar ile kuru işleme şartlarında tornalanmasında işleme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerleri üzerine etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışma neticesinde elde edilen sonuçlar aşağıda maddeler halinde sunulmuştur.

1. 0,7 mm kesme derinliğinde yapılan deneylerde bütün ilerleme miktarlarında kesme hızının artması ile esas kesme kuvvetlerinde ve ortalama yüzey pürüzlülüklerinde azalma meydana geldiği görülmüştür.

2. 1,2 mm kesme derinliğinde yapılan deneylerde bütün ilerleme miktarlarında kesme hızının belli bir noktaya kadar artırılması ile esas kesme kuvvetlerinde ve ortalama yüzey pürüzlülüklerinde azalma meydana geldiği görülmüştür. Ancak kesme hızının daha da artırılması ile esas kesme kuvvetlerinde ve ortalama yüzey pürüzlülüklerinde artma görülmüştür.

3. 0,7 mm kesme derinliğinde en düşük esas kesme kuvveti 180 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında 176,38 N ölçülmüştür. Aynı kesme derinliğinde en yüksek esas kesme kuvveti 60 m/dak kesme hızında ve 0,2 mm/dev ilerleme miktarında 417,5 N olmuştur.

4. 0,7 mm kesme derinliğinde en düşük ortalama yüzey pürüzlülüğü 180 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında 0,56 µm oluken, en yüksek

ortalama yüzey pürüzlülüğü 60 m/dak kesme hızında ve 0,2 mm/dev ilerleme miktarında 2,43 µm ölçülmüştür.

5. 1,2 mm kesme derinliğinde en düşük esas kesme kuvveti 150 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında 193,5 N ve en yüksek esas kesme kuvveti 180 m/dak kesme hızında ve 0,2 mm/dev ilerleme miktarında 548,86 N ölçülmüştür.

6. 1,2 mm kesme derinliğinde en düşük ortalama yüzey pürüzlülüğü 150 m/dak kesme hızında ve 0,1 mm/dev ilerleme miktarında 1,12 µm ve en yüksek ortalama yüzey pürüzlülüğü 180 m/dak kesme hızında ve 0,2 mm/dev ilerleme miktarında 2,77 µm ölçülmüştür.

7. Tornalama deneyleri iki farklı kesme derinliğinde gerçekleştirilmiş olup talaş derinliğinin arttırılması esas kesme kuvveti ve ortalama yüzey pürüzlülük değerlerini arttırmıştır.

6.2. ÖNERİLER

1. Deneylerde kullanılan Ph 13-8Mo paslanmaz çelik çökelti ile sertleşebilen bir çelik olduğu için farklı ısıl işlemler sonrası işlenebilirliğine incelenebilir.

2. Gerçekleştirilen tornalama deneylerinde tek tip kesici takım kullanılmıştır. Ph 13-8Mo paslanmaz çelik için daha kapsamlı araştırmalar yapılabilmesi amacıyla farklı kesici takım kaplaması ve farklı kesici takım geometrileri kullanılabilir.

3. Yapılan tornalama deneyleri kuru işleme şartlarında gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın farklı kesme sıları ile işlenmesinde kesme kuvvetlerine ve yüzey pürüzlülüğüne etkileri araştırılabilir.

4. Talaş kaldırma işlemi esnasında oluşan ısının, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülükleri ile birlikte ölçülerek, ısının işlenebilirlik üzerine etkisi araştırılabilir.

KAYNAKLAR

1. Odabaş, C., “Paslanmaz Çelı̇kler,”, Kaynak Tek. Sanayi ve Ticaret A.Ş., 3-14 (2004).

2. Can, A. Ç., “Tasarımcı Mühendisler İçin Malzeme Bilgisi” İstanbul (2006). 3. Reiter, A. E., Brunner, B., Ante M. and Rechberger, J., “Investigation of Several

PVD Coatings for Blind Hole Tapping in Austenitic Stainless Steel”, Surf. Coatings Technol., (2006).

4. Maranhão, C., and Paulo Davim, J., “Finite element modelling of machining of AISI 316 steel: Numerical simulation and experimental validation”, Simul. Model. Pract. Theory, 139-156 (2010).

5. Korkut, İ., Kasap, M., Çiftçi, İ. and Seker, U., “Determination of Optimum Cutting Parameters During Machining of AISI 304 Austenitic Stainless Steel”, Mater. Des., 303-305 (2004).

6. Nalbant, M., Korucu, S. ve Korkut, İ., “Ç1030 ve Ç1060 Malzemelerinin Hidrolik Kopya Aparatı ile İşlenerek Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi”, 7. Uluslararası Makine Tasarım ve İmalat Kongresi, ODTÜ, ANKARA, 1999 (1996).

7. Altınkaya, E., ve Güllü, A., “AISI 316 Östenitik Paslanmaz Çeliğin İşlenmesinde Talaş Kırıcı Formunun Takım Aşınmasına ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi”, Politek. Derg., 11(1): 13-17 (2008).

8. Gennari, W., Pereira, A. A. and Santos, H. L. A., “Application of minimum amount of fluid by spray in turning of AISI 316 stainless steels”, American Society of Mechanical Engineers, Manufacturing Engineering Division, MED, 16(1): 69-74 (2005).

9. Ranganathan, S., Senthilvelan, T. and Sriram, G., “Mathematical modeling of process parameters on hard turning of AISI 316 SS by WC insert”, J. Sci. Ind. Res. (India).,68, 592-596 (2009).

10. Akasawa, T., Sakurai, H., Nakamura, M., Tanaka, T. and Takano, K., “Effects of free-cutting additives on the machinability of austenitic stainless steels”, Journal of Materials Processing Technology, 143-144(1): 66-71 (2003).

11. Lin, T. R., “Cutting behavior of a TiN-coated carbide drill with curved cutting edges during the high-speed machining of stainless steel”, J. Mater. Process. Technol., 127, 8-16 (2002).

12. Ay, M., Erdoğan, O. ve Kurt, M., “CNC freze tezgahlarında yüzey pürüzlülüğüne etki eden faktörlerin belirlenmesi”, 3. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, 317-329 (2003).

13. Boy, M., Demir, H. ve Korkut, İ., “Vanadis 10 soğuk iş takım çeliğinin işlenmesinde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkisi”, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük (2009). 14. Develi, K., “Ostenitik paslanmaz çeliklerin MIG kaynağında argon hidrojen

karışımının mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 6-26 (2003). 15. Çakır, M. C., “Modern Talaşlı İmalatın Esasları”, Uludağ Üniversitesi

Güçlendirme Vakfı Yayını, Bursa, 35-42 (1999).

16. Güventürk, F., “Çelik El Kitabı”, Güven Çelik San. ve Tic. Ltd. Sti. Yayınları, İzmir, 35-41 (1990).

17. Erdoğan, M., “Mühendislik Bilimi ve Mühendislik Malzemeleri, Cilt 1”, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, 235-237 (1998).

18. Aydın, T., “Paslanmaz çeliklerin MIG kaynağında kullanılan gazlar ve etkileri” Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 140-145 (2002).

19. Aran, A. ve Temel, M. A., “Paslanmaz Çelik Üretimi”, Sarıtaş Teknik Yayın, İstanbul, 22-29 (2004).

20. Gülsoy, H. Ö., “Toz Enjeksiyon kalıplama metodu ile üretilmiş 17-4 pH paslanmaz çelik parçalara yapılan iki tip bor ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi”, Doktora Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 150-168 (2003).

21. Pınar, A. M. ve Güllü, A.,“Dairesellik Hatası Ölçümünde Kullanılan Yöntemlerin İncelenmesi”, Politeknik Dergisi, 137-144 (2007).

22. Özdemir, U. ve Erten, M., “Talaşlı imalat sırasında kesici takımda meydana gelen hasar mekanizmaları ve takım hasarını azaltma yöntemleri”, Havacılık ve Uzay Teknol. Derg., 37-38 (2003).

23. Çiftçi, İ., “Kesici takımlar ve kesme teorisi, ders notları”, Karabük Üniversitesi Tek. Eğitim Fakültesi, Karabük (2011).

24. Ezugwu, E. O., “Key improvements in the machining of difficult-to-cut aerospace superalloys”, Int. J. Mach. Tools Manuf., 45:12-13, 1353-1367 (2005).

25. DeGarmo, E. P., Black, J. T. and. Kohser, R. A., “Materials and Processes in Manufacturing” Prentice-Hall Inc., New Jersey (1997).

26. Özçatalbaş, Y., “1050, 4140, 8620 Çeliklerinin ısıl işlemle değişen mikroyapı ve mekanik özelliklerine bağlı islenebilirlikleri”, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 52-163 (1996).

27. Uzun, G., “Farklı ısıl islemlerin Ç 5140 çeliğin işlenebilirliğine etkisinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 10-50 (2008).

28. Sandvik C., “Modern metal cutting-a practical handbook, English Edition”, Sandvik Coromant Sweden, 20-100 (1994).

29. Korkmaz, M. E., “Nikel esaslı alaşımın (Nimonic 80A) malzeme yapısal denklem parametrelerinin belirlenmesi ve uygulanabilirliğinin araştırılması”, Doktora Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük (2018).

30. Zhang, J. H., “Theory and Technique of Precision Cutting”, Pergamon Press, 1- 50 (1991).

31. Remadna, M. and Rigal, J. F., “Evolution during time of tool wear and cutting forces in the case of hard turning with CBN inserts” J. Mater. Process. Technol., 175:1-3, 67-75 (2006).

32. Al-Athel, K. S. and Gadala, M. S., “The use of volume of solid (VOS) approach in simulating metal cutting with chamfered and blunt tools”, Int. J. Mech. Sci., 53(1): 23-30 (2011).

33. Shaw, M. C., “Metal cutting principles”, Oxford University Press, Oxford (1989). 34. Kalpakjian, S. and S. R. Schmid, “Manufacturing Processes for Engineering

Materials”, Prentice Hall, New Jersey (2003).

35. Sundaram, S., Senthilkumar, P., Kumaravel, A. and Manoharan, N., “Study of Flank Wear Monitoring in Single Point Cutting Tool using acoustic emission sensor techniques”, ARPN J. Eng. Appl. Sci., 32-36 (2008).

36. Şahin, Y., “Talaş kaldırma prensipleri,1. Cilt”, Nobel Yayıncılık Ltd. Şti., Ankara, 170-306 (1993).

37. Asil Çelik A. Ş, “İşlenebilirlik ve kalsiyum uygulaması”, Ful Ajans, Teknik Yayınlar, Ankara, 1-25 (1994).

38. Liew, W. Y. H., Hutchings, I. B. and Williams, J. A., “The Interaction Between Tool Metarial, Environment and Processes Conditions in The Machining of Aluminium Alloy”, Mach. Sci. Tecnol., 3, 273-286 (1999).

39. Mills, B. and Redford, A. H., “Machinability of Engineering Materials”, Applied Science Publishers Ltd., New York (1993).

40. Aydın, B., “AA 2014 Alaşımında Yaşlandırma Isıl İşlemleri ile Değiştirilen İşlenebilirlik Özelliklerinin İncelenmesi” Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2002).

41. Geoffrey, B. and Winston, A. K., “Fundamentals of Machining and Machine Tools”, Springer London, London (1989).

42. Lin, W. S., Lee, B. Y. and Wu, C. L., “Modeling the surface roughness and cutting force for turning”, J. Mater. Process. Technol., 286-293 (2001).

43. Akkurt, M., “Talaş Kaldırma Yöntemleri ve Takım Tezgâhları”, Birsen Yayın Evi, İstanbul (1998).

44. Yontar, A. A., “AISI 304 Paslanmaz Çeliklerin İşlenebilirliğinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya (2011). 45. Yeyen, H. E., “AISI 303 Östenitik Paslanmaz Çeliklerin İşlenebilirliğinin Deneysel Olarak Araştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2006).

46. Yaşar, N., “Plastik Kalıp Çeliklerinin Özgül Kesme Direncinin Deneysel Olarak Araştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2011).

47. Sürücü, S., “Tornalamada kesme parametrelerindeki değişime göre kesme kuvvetlerinin tahmini için matematiksel bir model geliştirme”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2010).

48. Şahin, Y., “Talaş Kaldırma Prensipleri”, Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, Ankara (1999).

49. Mendi, F., “Takım Tezgâhları Teori ve Hesapları”, TDFD Ltd. Şti. Yayınları, Ankara, (1996).

50. Şirin, Ş., “Al2O3 Seramik malzemenin talaşlı imalat yöntemleriyle şekillendirilmesinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük (2012).

51. Kaya, E., “Farklı Kesici Takım Malzemeleri Kullanarak NiTi Şekil Hafızalı Alaşımların İşlenebilirlik Davranışlarının Araştırılması ve Performans Parametrelerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir Teknik Üniversitesi, Eskişehir (2019).

52. Kuş, A., “AISI 52100 rulman çeliğinin tornalanmasında uygun kesici takım ve kesme parametrelerinin belirlenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük (2013).

53. Özdemir, Ö., İpek, M. ve Zeytin, S., “Kesici takım malzemeleri”, MMO Mühendis ve Makine, 2-9 (2000).

54. Costes, J. P., Guillet, Y., Poulachon, G. and M. Dessoly, “Tool-life and wear mechanisms of CBN tools in machining of Inconel 718”, Int. J. Mach. Tools Manuf., 47(7): 1081-1087 (2007).

55. Basavarajappa, S., Suresh, R., Gaitonde V. N. and Samuel, G. L., “Analysis of cutting forces and surface roughness in hard turning of AISI 4340 using multilayer coated carbide tool”, Int. J. Mach. Mach. Mater., 2(16): 169-185 (2014).

56. Ebrahimi, A. and Moshksar, M. M., “Evaluation of machinability in turning of microalloyed and quenched-tempered steels: Tool wear, statistical analysis, chip morphology”, J. Mater. Process. Technol., 910-921 (2009).

57. Philip Selvaraj, D., Chandramohan, P. and Mohanraj, M., “Optimization of surface roughness, cutting force and tool wear of nitrogen alloyed duplex stainless steel in a dry turning process using Taguchi method”, Meas. J. Int. Meas. Confed., 49, 205-215 (2014).

58. Sivaraman, V., Sankaran, S. and Vijayaraghavan, L., “The effect of cutting parameters on cutting force during turning multiphase microalloyed steel”, Procedia CIRP, 157-160 (2012).

59. Çiçek, A., Kıvak, T., Turgut, Y., Uygur, İ. ve Ekici, E., “Derin kriyojenik işlemin kesme kuvvetleri, delik çapları ve takım ömrü üzerine etkileri”, 6th Int. Adv. Technol. Symp. (IATS’11), Elazığ, 33-36 (2011).

60. Işık, Y., “Investigating the machinability of tool steels in turning operations”, Mater. Des., 1417-124 (2007).

61. Ciftci, I., “Machining of austenitic stainless steels using CVD multi-layer coated cemented carbide tools”, Tribol. Int., 39(6): 565-569 (2006).

62. Gökkaya, H., Sur, G. ve Dilipak, H., “PVD ve CVD kaplamalı sementit karbür kesici takımların işleme parametrelerine bağlı olarak yüzey pürüzlülüğüne etkisinin deneysel olarak incelenmesi”, Karabük Üniversitesi Teknol. Derg., 7:3, 473-478 (2004).

63. Günay, M., “Toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş Al-Si/SiCp kompozitlerin mekanik ve işlenebilirlik özelliklerinin araştırılması” Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2009).

64. Trent, E. M., “Metal Cutting”, Butterworths Press, 1-171 (1989).

65. Yeyen, H. E., Korkut, İ., Turgut, Y. ve Çiftçi, İ., “AISI 303 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesme hızı ve ilerlemenin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri”, 5. Uluslararası İleri Teknol. Sempozyumu (IATS’09), Karabük (2009).

66. Abdullah, M. F., Sulong, A. B., Chua, I. H., Haron, C. H. C. and Ghani, J. A., “Effects of insert nose radius and machining parameters on the surface roughness of stainless steel 316L”, Key Engineering Materials, 51-54, 447-448 (2010). 67. Philip Selvaraj, D. and Chandramohan, P., “Optimization of surface roughness of

AISI 304 austenitic stainless steel in dry turning operation using Taguchi design method”, J. Eng. Sci. Technol. (2010).

ÖZGEÇMİŞ

İlhan Ercan, 1989 yılında Zonguldak’da doğdu. Ilk ve orta öğrenimini tamamladıktan sonra Zonguldak Endüstri Meslek lisesinde CNC bölümü okudu. 2006-2008 yılları arasında Ankara Universitesi Çankırı Meslek Yuksek okulunda Makine bölümünde okudu. 2009 yılında Karabük Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Talaşlı Üretim Öğretmenliğine başladı ve 2014 yılında mezun oldu. 2015 yılında Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Imalat Mühendisliği Anabilim Dalın'da başlamış olduğu yüksek lisans eğitimine halen devam etmektedir.

ADRES BİLGİLERİ

Adres : Tepebaşı Mah. Hakkı Hilalci Sk. No:28/A Zonguldak/Merkez

Tel : (537) 6870532