Frezeleme işleminde kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne ve kesme enerjisine etkisinin taguchi metodu ile optimizasyonu
Optimization surface roughness of cutting parameters in milling process and the effect of cutting energy with taguchi method
Yazar: ALİ ŞAH
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KEMAL KÜLEKCİ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada, CNC frezeleme ile üretimi gerçekleştirilen SAE 4140 parçanın yüzey pürüzlülüğüne ve talaş kaldırma sırasında tüketilen enerjiye etki eden işlem parametrelerinin analizi yapılmış olup frezeleme işleminde ilerleme hızı, talaş derinliği ve devir sayısı gibi değişkenlerin yüzey pürüzlülüğüne ve harcanan enerji miktarına etkisi irdelenmiştir. İlerleme hızı, talaş derinliği ve devir sayısı parametreleri kullanılarak yapılan deneysel çalışmada, zaman ve maliyet açısından sağladığı avantajlar nedeniyle, deneylerin istatistiksel analizinde Taguchi Metodu kullanılmıştır. Malzemesi SAE 4140 olan parçanın CNC frezeleme işleminde en iyi yüzey pürüzlülüğü değeri 0.658 μm ölçülmüştür. Bu değer, ilerleme hızının 300 mm/dk, devir sayısının 2500 dev/dk ve talaş derinliğinin 0.5 mm olduğu deney koşullarında elde edilmiştir. Deneysel çalışmalarda yüzey pürüzlülük durumuna etkisi en fazla olan parametre devir sayısı olarak bulunmuştur. CNC frezeleme işleminde şebeke üzerinden çekilen en düşük akım miktarı ilerleme hızının 100 mm/dk, devir sayısının 1250 devir/dk talaş derinliğinin 0,5 mm, olduğu durumda elde edilmiştir. Talaş derinliğinin şebeke üzerinden çekilen akım miktarına en çok etki eden parametre olduğu sonucuna ulaşılmıştır. CNC frezeleme işleminde tüketilen en düşük enerji miktarı 8360 joule çıkmıştır. Buradan, ilerleme hızının 500 mm/dk, devir sayısının 2000 devir/dk ve talaş derinliği parametresinin 0.5 mm olduğu deneyde daha az enerji harcandığı görülmüştür. Deneyler kuru ortam şartlarında gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In this study, the surface roughness of the SAE 4140 part produced by CNC milling and the process parameters affecting the energy consumed during the machining were analyzed. The effect of the parameters such as feed rate, chip depth and number of revolutions on the surface roughness of the milling process was investigated. The Taguchi method was used for the statistical analysis of the experiments because of advantages in terms of time and cost in the experimental work using the parameters of progressing speed, chip depth and number of revolutions. The best surface roughness value in the CNC milling of a piece of material SAE 4140 is measured to be 0.658 μm. This value was obtained under the experimental conditions that the feed speed was 300 mm/min, the number of revolutions was 2500 rpm and the chip depth was 0.5 mm. As a result of experimental studies, it has been found that the most important parameter affecting surface roughness is the number of revolutions. In the case of CNC milling, the lowest amount of current drawn through the network is obtained when the feed speed is 100 mm/min and the chip depth of 1500 rpm is 0.5 mm. It was found that the most effective parameter is the chip depth. The lowest amount of energy consumed in the CNC milling process is 8360 joules. From this, it is seen that the experiment consumes less energy when the feed rate is 500 mm/min, the cycle number is 2000 rpm and the chip depth parameter is 0.5 mm. Experiments were carried out under dry conditions.