Maraging 300 çeliğin frezelenmesinde kesici takım kaplamasının ve kesme parametrelerinin işleme performansı üzerindeki etkisinin deneysel ve istatiksel araştırılması
Experimental and statistical investigation of the effect of cutting tool coating and cutting parameters on machining performance in milling of maraging 300 steel
Yazar: ALİ ÇELİK
Danışman: PROF. DR. HALİL DEMİR
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Maraging 300 çeliğinin frezelenmesinde kesici takım kaplamasının ve kesme parametrelerinin işleme performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Ayrıca çıktı parametrelerinin en iyi değerleri için girdi parametreleri Taguchi yöntemi ile istatiksel analizi yapılmıştır. Deneyler sabit kesme derinliğinde (1 mm) ve kuru işleme şartlarında CNC dik işleme merkezinde gerçekleştirilmiştir. Deneyler tasarımı Taguchi L27 ortogonal dizinine göre hazırlanmıştır. Kontrol faktörleri olarak üç farklı kesici takım kaplaması (TiAlN, TiCrN+Al2O3+TiN ve AlTiCrN), üç farklı kesme hızı (80 m/dak, 130 m/dak ve 180 m/dak) ve üç farklı ilerleme miktarı (0,07 mm/dev, 0,12 mm/dev ve 0,17 mm/dev) seçilmiştir. Deneysel ve istatiksel sonuçlara göre en düşük kesme sıcaklığı A3B1C1 (AlTiCrN kaplı takım, 80 m/dak kesme hızı ve 0,07 mm/dev ilerleme miktarı) deney kombinasyonunda 34 °C olmuştur. En iyi yüzey pürüzlülüğü ve en düşük yüzey sertliği A3B3C1 (AlTiCrN kaplı takım, 180 m/dak kesme hızı ve 0,07 mm/dev ilerleme miktarı) deney kombinasyonunda sırası ile 0,07 µm ve 328 Hv ölçülmüştür. En yüksek takım ömrü AlTiCrN kaplı takımla ve 80 m/dak kesme hızında yapılan deneylerde elde edilmiştir. Varyans analiz sonuçlarına göre kesme sıcaklığı, yüzey pürüzlülüğü ve yüzey sertliği üzerine en etki parametre sırası ile %72,18 ile kesme hızı, %78,41 ile ilerleme miktarı ve %83,42 ile kesme hızı olduğu görülmüştür. Kesme sıcaklığı, yüzey pürüzlülüğü ve yüzey sertliği için yapılan doğrulama deneylerinin kabul edilebilir sınırlar içerisinde olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, the effects of cutting tool coating and cutting parameters on machining performance in milling Maraging 300 steel were investigated. Additionally, the input parameters were statistically analysis using the Taguchi method to find the best values of the output parameters. The experiments were carried out on a CNC vertical machining center at a constant depth of cutting (1 mm) and dry machining conditions. The experimental design was prepared according to the Taguchi L27 orthogonal array. Three different cutting tool coatings (TiAlN, TiCrN+Al2O3+TiN ve AlTiCrN), three different cutting speeds (80 m/min, 130 m/min ve 180 m/min) and three different feed rates (0,07 mm/rev, 0,12 mm/rev ve 0,17 mm/rev) were selected as control factors. According to experimental and statistical results, the lowest cutting temperature was 34 °C in the A3B1C1 (AlTiCrN coated tool, 80 m/min cutting speed and 0.07 mm/rev feed rate) experimental combination. Best surface roughness and lowest surface hardness in test combination A3B3C1 (AlTiCrN coated tool, 180 m/min cutting speed and 0.07 mm/rev feed rate) has been measured 0.07 µm and 328 Hv respectively. The highest tool life was obtained in experiments performed with AlTiCrN coated tool and 80 m/min cutting speed. According to the variance analysis results, the most effective parameters on cutting temperature, surface roughness and surface hardness were cutting speed with 72.18%, feed rate with 78.41% and cutting speed with 83.42%, respectively. Verification tests for cutting temperature, surface roughness and surface hardness were found to be within acceptable limits.