Ezme ile tamamlanan deliklerde ezme payının yüzey kalitesine etkisi
Effect of roller burnishing share on surface quality in holes completed by roller burnishing
Yazar: BARIŞ BURAK AYDOĞAN
Danışman: PROF. DR. ADNAN AKKURT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Gelişen teknoloji ile birlikte yüzey bitirme işlemleri, parça performansını belirlemede büyük öneme sahiptir. Yüzey bitirme işlemlerinden ezme işlemi ile yüksek aşınma ve yorulma direncine sahip yüzeyler elde edilebilmektedir. Özellikle yüzey mukavemetindeki bu artışlar esas olarak iş parçasının dinamik yükler altında yorulma davranışını yüksek değerlere taşımaktadır. Bu durum diğer yüzey bitirme işlemleri ile karşılaştırıldığında ezme işlemi en iyi sonuçları veren işleme yöntemi olarak ortaya çıkmaktadır. Yapılan çalışmada makina imalat sanayinde yaygın kullanıma sahip AISI 1020, AISI 1050 ve AISI 1060 karbon çeliklerine delme sonrası iç yüzey ezme işlemi uygulanmıştır. Deneysel çalışmada malzemeler tornalama işlemi ile belirli sabit bir çap değerine getirildikten sonra özel olarak imal edilmiş 3 farklı çaptaki matkap ucu ile delme işlemi gerçekleştirilmiştir. Delme işleminden sonra ezme işlemi son çap 18 mm olacak şekilde ezilmiş olup ezme işlemi sırasında dinamometre kullanılarak ezme kuvveti ölçümü yapılmıştır. Ayrıca malzemelerin pürüzlülük değerlerindeki değişim, mikro sertlik ve mikro yapıları incelenmiştir. Elde edilen numuneler üzerinde yapılan ölçüm ve testler sonucunda bulunan veriler kullanılarak sonlu elemanlar metodu uygulanarak analizler yapılmıştır. Analizler sonucunda elde edilen veriler kullanılarak ezme işlemi analizleri yapılmıştır. Yapılan sonlu elemanlar çalışmalarında elde edilen veriler ile oluşturulan model kullanılarak deneysel olarak ezilen malzemeler dışında alüminyum, paslanmaz çelik ve pirinç malzemeler üzerine de analiz çalışmalar yapılmıştır. Ezme sırasında, ezme kuvveti sonlu elemanlar metodu kullanan ticari bir simülasyon programı ile analiz edilmiştir. Yapılan bu çalışmada ezme ile elde edilen deliklerde ezme payının ve ezme parametrelerinin delik kalitesi ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır. Deneysel sonuçlar ile simülasyon sonuçlarının birbirine yakın olduğu, mikro sertlik sonuçları incelendiğinde ise ezilen yüzeylerin iç kısımlara göre sertliğinin arttığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Surface finishing process has a huge impact on component performance by developing technology.High abrasion and fatigue resistance surfaces can be obtained by one of the surface finishing process which is called Burnishing process. Especially, increases in surface strength mainly enhance the fatigue behaviour of the component under dynamic loads. Comparing with the other surface finishing process, Burnishing process is the best choice and giving best results. In this project AISI 1020, AISI 1050 ve AISI 1060 carbon steels are used which are commonly used in machinery manufacturing industry.Burnishing process is applied to steels after the drilling process. In the experimental study, the materials were machined to a certain fixed diameter by turning process and then drilling process was carried out with 3 drill bits which were specially manufactured. After the drilling process, burnishing process was applied till desired final diameter was occurred which is 18mm and dinamometer was used to measure burnishing force. Also, the changes in roughness value, micro hardness and micro structures were analyzed. Finite element method was used to analyze the data obtained from measurements and tests. The data obtained from analysis was used to analyze burnishing process. A model was made by using the data obtaining from finite element method and also aluminum, stainless steel and brass materials were used which are not in experiment. During burnishing process,burnishing force was calculated by a commercial simulation program using the finite element method. In this experiment, the effect of burnishing part and burnishing parameters on hole quality and surface roughness was investigated. The results were compared with eachother. Experimental results and simulation results were close to eachother and when the micro hardness results were examined, it was found that hardness of the burshed surface increased when it is compared with inner parts of component.