Karbon elyaf takviyeli polimer kompozit malzemelerin frezeleme işleminde işlenebilirliğinin deneysel araştırılması
Experimental investigating of machinability on milling of carbon fibre reinforced polymer composite materials
Yazar: ŞENOL BAYRAKTAR
Danışman: YRD. DOÇ. YAKUP TURGUT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Anova testi = Anova test ; Kesme kuvveti = Cutting force ; Polimer malzemeler = Polymer materials ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness

Özet:
Bu çalışmada, karbon elyaf takviyeli polimer kompozit malzemenin parmak freze ile frezelenmesi deneysel olarak araştırılmıştır. Giriş parametreleri, devir sayısı, ilerleme ve kesici takım olarak belirlenirken, çıkış parametreleri kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve yüzey hasarları olarak belirlenmiştir. Çalışmada, deney seti Taguchi L18 ( 6*1-3*2) ortogonal dizini esas alınarak deney düzeneği hazırlanmıştır. Deneylerde, 10 mm çapında 2, 3 ve 4 ağızlı 30º helis açılı kaplamalı karbür, 2 ağızlı 30º helis açılı kaplamasız karbür ve 3-4 ağızlı 45º helis açılı kaplamalı karbür olmak üzere altı farklı kesici takım kullanılmıştır. Kesme parametreleri olarak, üç farklı ilerleme (0,03-0,06-0,09 mm/diş) ve üç farklı devir sayısı (3800-4800-5800 dev/dak) kullanılmıştır. Kesme kuvvetleri dinamometre yardımıyla ölçülürken, yüzey pürüzlülüğü ölçümü için yüzey pürüzlülük cihazı kullanılmıştır. Deneyler sonucu, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü ve yüzey hasarı açısından kaplamasız kesici takımların daha iyi performans sergilediği tespit edilmiştir. Ayrıca kesici takımın ağız sayısı ve helis açısı arttıkça yüzey pürüzlülüğü ve yüzey hasarında artış olduğu tespit edilmiştir.Deneylerde kullanılan kesme parametreleri içinden en uygun olanı Taguchi metodu ile belirlenmiştir. Bu parametreler içerisinden en etkin olanı, Varyans analizi (ANOVA) ile ilerleme faktörü olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, milling of the carbon fiber reinforced composite materials were investigated as an experimental with end mill cutting tool. The input parameters included the number of spindle speed, feed rates and cutting tools, while the output parameters were defined as the cutting force, surface roughness and surface damages. A test arrangement was made on the basis of Taguchi L18 (6*1-3*2) orthogonal array. In the tests six different cutting tools, including the 2, 3 and 4 cutting edges 30o helix angled uncoated carbide and the 3 and 4 cutting edges 45o helix angled coated ones were used. The cutting parameters included three different feed rates (0,03-0,06-0,09 mm/tooth) and three different number of spindle speed (3800-4800-5800 rev/min). A dynamometer was used to measure the cutting forces, the surface roughness measurements were made by a surface roughness instrument. The comparative experiments revealed that the uncoated cutting tools had a better performance in terms of the cutting forces, surface roughness and surface damages. It was another determination that an increase in number of cutting edge and helix angle resulted an increase in of the surface roughness and damages.Taguchi method was used to select the most appropriate cutting parameters used in tests. Using analysis of variance (ANOVA) within these parameters, feed rate factor was identified to be most effective one.