AISI 6150 çeliğinin tornada işlenebilirliğinin incelenmesi
Investigation of the machinability of AISI 6150 in turning machine
Yazar: MUSA BİLGİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HASAN BASRİ ULAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: İşlenebilirlik = Machinability

Özet:
Bu çalışmada, 311 HB sertliğindeki AISI 6150 ıslah çeliği 38 mm çapında ve 220 mm boyunda hazırlanan deney numuneleri CNC torna tezgahında boyuna tornalama süreci esnasında farklı parametrelerin esas kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü, takım aşınması ve talaş şekline etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda; deney numuneleri CVD yöntemi ile Ti (C,N) + Al2O3 + TiN kaplanmış kaplamalı karbür, kaplamasız karbür, PVD yöntemi Ti (C,N) kaplanmış kaplamalı sermet ve kaplamasız sermet olmak üzere dört farklı kesici takımla işlenmiştir. Deneyler karbür takımlar ve sermet takımlar için beş farklı kesme hızı değerlerinde yapılmıştır. Karbür takımlarda kullanılan kesme hızı değerleri 150, 200, 250, 300 ve 350 m/dak, sermet takımlarda kullanılan kesme hızı değerleri 150, 175, 200, 225 ve 250 m/dak'dır. Diğer işleme parametreleri bütün kesici takımlar için aynıdır. Bunlar üç farklı ilerleme hızı (0,12 ? 0,16 ? 0,20 mm/dev), üç farklı talaş derinliği (0,5 ? 1 ? 1,5 mm) ve üç farklı kesici takım uç yarıçapı (0,4 ? 0,8 ? 1,2 mm) dır. Bütün deneyler yeni bir kesici takımla, soğutma sıvısı kullanılmadan kuru şartlarda ve her deneyde iş parçası üzerinden 3500 mm3 talaş kaldırılarak yapılmıştır. Deneyler tam faktöryel tertibine göre yapılmış, sonuçlar OriginPro 8.5 programında çizilen grafikler ile yorumlanmıştır. Ayrıca deneysel çalışmalar sonlandıktan sonra kesici takımlarda meydana gelen aşınmalar takım mikroskobu ile incelenerek aşınmalar yorumlanmıştır. Deney sonuçlarına göre, sadece kaplamasız karbür takımda kırılma meydana gelmiştir. Bütün işleme parametreleri yüzey pürüzlülüğünü, esas kesme kuvvetini, takım aşınmasını ve talaş şeklini etkilemektedir. Yüzey pürüzlülüğüne en etkili parametre ilerleme hızıdır, esas kesme kuvvetinde en etkili parametre talaş derinliği, takım aşınmasına en etkili parametre kesici takım malzemesi, talaş şekillerinin oluşmasında en etkili parametre ise ilerleme hızıdır. Deneyler sonunda en iyi ortalama yüzey pürüzlülük (Ra) 0,298 µm, en düşük esas kesme kuvveti (Fc) ise 200,59 N olarak elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: AISI 6150, Tornalama, İşlenebilirlik, Yüzey Pürüzlülüğü, Esas Kesme Kuvveti, Kesici Takım Aşınması, Talaş Şekli

Abstract:
In this study, the machinability of AISI 6150 tempered steel with 311HB hardness has been investigated. The characteristic parameters of the specimens have a diameter of 38 mm and the length of 220 mm. During the experiments, effects of different parameters over main cutting force, surface roughness, tool wear and chip formation shapes were taken into consideration in the process of longitudinal CNC turning. The specimens were machined by four different cutting tools namely Ti (C, N) +A12O3+TiN covered coated carbide by means of CVD method, uncoated carbide, Ti (C, N) covered coated cermet using PVD method and uncoated cermet. The experiments were carried out in five different cutting speeds for both carbide cutting tools and cermet cutting tools. The cutting speed values are 150,200,250,300 and 350 m/min used for carbide tools and 150,175,200,225 and 250 m/min for cermet tools. Other machining parameters are same for all the cutting tools which are three different feed rate of (0,12 - 0,16 and 0, 20 mm/rev), three different cutting depth (0,5 ? 1 and 1, 5 mm) and three different cutting tool nose radius of (0,4 -0,8 and 1,2 mm). All experiments are conducted with a new unused cutting tool without using cooling fluid at dry conditions and 3500 mm3 chip were removed from each individual specimen. The experiments were carried out in accordance with exact factorial principle and the results were discussed by means of graphs obtained from OriginPro 8.5 software. After experimental studies are finished, cutting tool wears are discussed on the basis of the observation of tool microscope. According to experimental results, the only failure of tool is observed on uncovered carbide tool. All examined machine parameters affect surface roughness, main cutting force, tool wear and chip formation shape. The most effective parameters are these; feed rate on surface roughness, chip depth on main cutting force, tool wear on cutting tool material, feed rate on chip formation shapes. It is observed that the optimum mean surface roughness (RA) is 0,298 um and the minimum main cutting force (Fc) is 200, 59 N.Key Words : AISI 6150, Turning, Machinability, Surface Roughness, Fundamental cutting force, Cutting Tool Wear, Chip Formation.