DIN 1.2312 kalıp çeliğinin delinmesinde kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi
Cutting forces and surface roughness analysis at DIN 1.2312 mold steel during drilling operations
Yazar: TUĞÇE YÜKSEL
Danışman: PROF. DR. İHSAN KORKUT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Mühendislik faaliyetlerinin sürdürüldüğü bütün alanlarda emniyetli bir çalışma ortamının
gerçekleştirilmesi, üretilecek ürün ve sistemin uzun ömürlü, kaliteli ve ekonomik olabilmesi
için kesici takım ve tezgâhları etkileyen kuvvetlerin önemi son derece fazladır. En uygun
kesme parametrelerinin belirlenebilmesi için kesme kuvveti değerlerinin bilinmesi gerekir.
Bu nedenle kuvvetlerin ölçülüp, deneysel olarak analiz edilmesi önemlidir. Bu çalışmada,
sanayide plastik enjeksiyon kalıplarında, basınçlı döküm ve yüksek basınç altında
şekillendirme kalıpları vb. alanlarda yaygın olarak kullanılan AISI P20+S (DIN 1.2312)
kalıp çeliğinin delinebilirliği incelenmiştir. Bu araştırma kapsamında AISI P20+S'nin
delinebilirliği deneysel çalışmalarla ortaya konulmuştur. Delme işlemi iki farklı uç açısına
sahip (118°-135°), 8 mm çapında, TiN kaplamalı ve kaplamasız HSS matkaplarla
gerçekleştirilmiştir. Delme esnasında oluşan kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülükleri
incelenmiştir. Deneyler, kuru işleme şartlarında dört farklı kesme hızı (6, 8, 10, 12 m/dak)
ve üç ilerleme miktarında (0,1; 0,15; 0,125 mm/dev) gerçekleştirilmiştir. Deneysel
çalışmaların sonucunda elde edilen veriler ışığında önemli bir izlenebilirlik kriteri olan
ilerleme kuvveti ve tork ölçülmüştür. Seçilen parametrelerin ilerleme kuvvetleri, tork ve
yüzey pürüzlülüğü, kesici uç aşınması üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar
sonucunda artan ilerleme miktarı ile kesme kuvvetlerin arttığı ve artan uç açısının kesme
kuvvetleri düşürdüğü görülmüştür. Ayrıca TiN, kaplama delme esnasında moment ve kesme
kuvvetleri değerlerinin düşmesinde ve kesici takımdaki aşınmayı önlemede önemli bir rol
oynamıştır.

Abstract:
All the forces affecting cutting tools and benches must be accurately and precisely measured
in order to ensure a safe working environment in all areas where engineering activities are
carried out and to ensure that the product and system to be produced are long lasting,
qualified and economical. Cutting force values must be known in order to determine
optimum cutting parameters. For this reason, it is important that forces are measured and
analyzed experimentally. In this study, the drillability of AISI P20 + S (DIN 1.2312) die
steel, which is widely used in the plastic injection molds, die casting, high pressure molding
and etc., was examined. This study demonstrated the drillability of AISI P20 + S
experimentally. Drilling was carried out with 8 mm diameter HSS drill bits with two
different tip angles (118° -135°) and TiN coated and uncoated. Drilling operation has been
examined in terms of the cutting forces and surface roughness. Experiments were performed
at four different cutting speeds (6, 8, 10, 12 m / min) and three feed amounts (0,1; 0,15;
0,125 mm). As a result of experimental studies, the thrust force and torque, which are crucial
machinability criterions, were measured and the effects of the selected parameters on the
thrust force, torque, surface roughness and cutting tool wear were investigated. It was seen
that the cutting force increased with the increasing amount of feed, but the cutting force
decreased with the increasing of tip angle. In addition, TiN coating plays an important role
in reducing torque values by use of reducing friction during drilling and prevent to wear on
cutting tool.