Cnc torna tezgâhında ıslah çeliklerinin işlenmesinde titreşim ve yüzey pürüzlüğünün deneysel analizi
Experimental analysis of vibration and surface roughness in the turning of tempered steel in cnc lathe machine
Yazar: MUSTAFA DEMİRTAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MENDERES KAM
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Islah çelikleri, iyi sertleşebilmeleri, yüksek mukavemet, yüksek tokluk özellikleri nedeniyle otomotiv, uçak, imalat sanayide yüksek yüklere maruz kalan yapı parçalarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Sertleştirilmiş ıslah çeliklerinin işlenmesinde optimum tornalama ve kesme parametrelerinin seçilmesi durumunda silindirik taşlama tezgâhında elde edilebilen yüzey kalitesine ulaşılabilir. Bu deneysel çalışmada, ısıl işlemsiz, geleneksel ısıl işlemli ve geleneksel ısıl işlem sonrası temperleme işlemi uygulanmış AISI 4340 ıslah çeliği numunelerin (20, 46 ve 53 HRc) CNC Torna tezgâhında seramik kesici takımlar kullanılarak tornalanması esnasında titreşim ve yüzey pürüzlülüğü analiz edilmiştir. Yapılan ön deneyler neticesinde uygun kesme parametreleri belirlenmiş; dört farklı kesme hızı (140, 180, 220 ve 260 m/dak), üç farklı ilerleme (0,08, 0,14 ve 0,20 mm/dev), sabit kesme derinliği (0,3 mm) ve kuru kesme şartlarında deneyler yapılmıştır. Deneylerde yüzey pürüzlülüğü ve çevrimiçi olarak üç eksen titreşim genliği değerleri ölçülmüştür. Çalışma sonucunda yüzey pürüzlüğü ve titreşimi etkileyen en önemli kesme parametresinin ilerleme olduğu gözlenmiştir. Geleneksel ısıl işlem sonrası temperleme işlemi uygulanmış 46 HRc sertliğe sahip numunede titreşim ve yüzey pürüzlülüğü değerlerinin diğer numunelere göre daha düşük olduğu görülmüştür.

Anahtar sözcükler: AISI 4340 çeliği, Tornalama, Yüzey pürüzlülüğü, Titreşim, Seramik kesici takım.

Abstract:
Tempered steels are widely used in the automotive, aircraft and manufacturing industries for the production of components that are exposed to excessive loads due to their good hardness, high strength and toughness properties. If the optimum cutting parameters in the turning process of the tempered steels are chosen, the surface quality obtained in the cylindrical grinding machine can be achieved. In this experimental study; The vibration and surface roughness analyzed that occurred during lathe, using ceramic cutting tools on a CNC lathe for AISI 4340 tempered steels (20, 46 and 53 HRc), which have been treated, conventional heat treated and tempered after conventional heat treatment, respectively. As a result of the preliminary tests, appropriate cutting parameters were determined and experiments were carried out under conditions of four different cutting speeds (140, 180, 220 and 260 m/min), three different feed rate (0,08, 0,14 and 0,20 mm/rev), constant cutting depth (0,3 mm) and dry cutting conditions. In the experiments, surface roughness and three axis vibration amplitude values were measured as online. As a result of the study, it was observed that the most important cutting parameter affecting the surface roughness and vibration amplitude was progress. It was observed that the values of vibration amplitude and surface roughness were lower in the 46 HRc hardened sample where the tempering process was applied after the conventional heat treatment.

Keywords: AISI 4340 Steel, Turning, Surface roughness, Vibration, Ceramic tool.