Titanyum alaşımlarının farklı helis açılı kesici takımlar ile işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of titanium alloys machinability with different helix angle end mill
Yazar: SAMET NOHUTÇU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN SUR
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: CNC frezeleme = CNC milling ; Titanyum alaşımları = Titanium alloys

Özet:
Bu çalışmada, titanyum alaşımlarından olan Ti6Al4V alaşımı plakalar, sabit helis açılı parmak frezeler ve değişken helis açılı parmak frezeler ile çevresel frezeleme metodu ile CNC freze tezgahında işlenmiştir. İşlenebilirlik deneylerinde dört ağızlı 10 mm çapında CVD yöntemi ile kaplanmış sementit karbür parmak frezeler kullanılmıştır. Sementit karbür frezeler; beş farklı sabit helis açılı (30° - 32°- 35° - 38° - 40°) ve dört farklı değişken helis açılı (30°/32° - 35°/38° - 40°/42° - 42°/45°) olarak temin edilmiştir. İşleme deneyleri 5 farklı kesme hızı (48 – 60 – 75 – 90 – 108 m/dk) ve 3 farklı ilerleme miktarında (0,04, 0,05 ve 0,06 mm/diş) kuru işleme yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler esnasında oluşan kesme kuvvetleri, piezo elektrik sensör içeren dinamometre yardımı ile tespit edilmiştir. Ayrıca frezelenen yüzeylerin ortalama pürüzlülük değerleri ölçülmüştür. Deney sonuçları incelendiğinde, değişken helisli parmak frezelerde kesme esnasında oluşan kesme kuvveti değerlerinin, sabit helisli parmak frezelere kıyasla daha düşük değerlerde olduğu görülmüştür.  Benzer olarak, yüzey pürüzlülük değerlerinin de daha düşük değerde oluştuğu tespit edilmiştir. Sabit helisli parmak frezeler birbiri ile kıyaslandığında helis açısı arttıkça yüzey kalitesi iyileşmiştir. Değişken helis açılı parmak frezeler birbiri ile kıyaslandığında ise 35°/38° helis açılı parmak frezenin gruptaki diğer parmak frezelere göre daha düşük kesme kuvveti ve daha iyi yüzey kalitesi oluşumunu sağladığı görülmüştür. Kesici takım türü ve işleme koşulları açısından kesme kuvvetinin en düşük, yüzey kalitesinin en iyi olduğu deney 108 m/dk. kesme hızında, 0,04 mm/diş ilerleme miktarında ve 35°/38° helis açısına sahip parmak freze ile işleme esnasında oluştuğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, Titanium Gr. 5 (Ti6Al4V) type plates are machined with CNC Milling machine with constant helix end mills and variable helix end mills by peripheral milling method. In the machinability tests, cemented carbide end mills coated with 10 mm diameter CVD method were used. Cemented carbide end mills are provided with five different constant helix angles (30° - 32°- 35° - 38° - 40°) and four different variable helix angles (30°/32° - 35°/38° - 40°/42° - 42°/45°). Machinability experiments were carried out at 5 different cutting speeds (48 - 60 - 75 - 90 - 108 m/min) and 3 different feed rates (0,04, 0,05 and 0,06 mm/tooth) under dry machining conditions. The cutting forces generated during the experiments were determined by the dynamometer with piezoelectric sensor. The mean roughness values of the milled surfaces were also measured. When the test results were examined, it was seen that the cutting force values which occur during cutting in the variable helix end mills are lower than those of constant helix end mills. Similarly, the surface roughness values were found to be lower. Constant helix end mills have improved surface quality as the helix angle increases compared to each other. It was found that the 35°/38° helix angle end mills had lower cutting forces and improved surface quality compared to the other end mills in the group. Experiment in which the cutting force is the lowest and the surface quality is the best in terms of cutting tool type and machining conditions; 108 m/min cutting speed, 0,04 mm/tooth feed rate and 35°/38° helix angle has been found to occur during machining with an end mill.