Frezelemede talaş oluşumunun ve geometrisinin yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin incelenmesi
Investigation on effects of chip formation and geometry on surface roughness in milling
Yazar: BARKIN BAKIR
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KURT
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: CNC frezeleme = CNC milling ; Talaşlı üretim = Machining ; Talaşlı şekillendirme = Machining forming

Özet:
Metal kesmenin modellenmesi özellikle kesici takım, talaş arayüzü için oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Malzemelerin özelliklerine göre işlenme neticesinde elde edilen talaş geometrileri çok farklılık göstermektedir. Araştırmacılar bu değişik talaş geometrilerini inceleyerek işlenebilirlik hakkında veriler elde etmeye çalışmaktadırlar. Klasik yaklaşımda çıkan talaşı sadece kısa, uzun, spiral vb. özelliklerine göre sınıflandırma yapılmaktaydı. Ancak bilgisayar teknolojisinin ve ölçme cihazlarının gelişmesiyle birlikte çıkan talaşın morfolojisi de incelenmeye başlanmış ve uygulamada kullanılabilecek neticeler elde edilmiştir. Sert metallerin işlenmesinde iş parçasında testere dişli talaşlar oluşmaktadır. Bu tip talaş oluşumlarının incelenmesi önem arz etmektedir. Kesme paremetrelerinin etkisi talaş morpholojisini değiştirmektedir. Bu çalışmada kesme paremetrelerinin talaş oluşumuna etkileri çalışılmıştır. Frezelemede kesme paremetrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkilerini belirlemek için taguchi deney metodu yardımı ile L36 karma tasarım deney dataları dizayn edildi. İlerleme hızı, kesme hızı, talaş derinliği , kesme derinliği, talaş açısı ve kesici takım çapı kontrol faktörü olarak seçilmiştir.Yüzey pürüzlülüğünü etkileyen etken faktörleri belirlemek için ANOVA analizi yapılmıştır. Minimum yüzey pürüzlülüğü, talaş kalınlığı, talaş segmentasyon oranı , kesme kuvveti, mikro sertlik, ve sehim için optimum talaş kaldırma kombinasyonları belirlenmiştir. Doğrulama deneyleri tüm çıkış parametrelerinin optimizasyonunda başarılı sonuçlar vermiştir. Bu sonuçlar ışığında sonuç olarak matematiksel modeller oluşturulmuştur.Bu çalışmada özellikle sertliği yüksek malzemelerin frezelenmesi esnasında oluşan talaş morfolojisi incelenmiştir. Elde edilen modeller yardımıyla minimum yüzey pürüzlülüğünün elde edilmesi için gerekli şartlar belirlenebilmektedir.

Abstract:
Modeling of metal cutting, especially for cutting tool and chip interface has a quite complex structure. Chip geometries, which is produced in machining according to properties of materials, differ from each other. Researchers try to acquire data about machinability by investigating different chip geometries. In conventional approach, chip is classified according to properties like short, tall, spiral etc. However chip morphology is started to investigate and applicable results, which can be used in practice, are get associated with improvement on measuring instruments and computer technology. In machining of hard metals chips, which have saw-toothed structure, form on work piece. Investigation on this type of chip formation mode has importance. Effect of cutting parameters change chip morphology. In this study effects of cutting parameters on chip formation are investigated. In milling to determine effects of cutting parameters on surface roughness, composite design experimental datas are designed with the help of taguchi testing methods. Feed rate, cutting speed, cutting depth, depth of chip, rake angle and radius of cutting tool are selected as a control factor. ANOVA analysis is conducted to determine factors of effecting surface roughness. Minimum surface roughness, chip thickness, chip segmentation ratio, cutting force, micro hardness and deflection combinations are specified for optimum cutting. Verification tests have successful results for optimizing of all output parameters. As a result of the view of the such information mathematical modeling are formed.In this study chip morphology , which is produced during milling of materials that esipacially have higer hardness, is investigated. Optimum condition is determined with the help of the obtained models to obtain minimum surface rougness.