İş makineleri şanzıman kapağının tornalanmasında kesme parametrelerinin belirlenmesi ve üretim maliyetine etkisinin incelenmesi
Determination of cutting parameters and investigation of effect on production costs in turning machine gearbox cover
Yazar: BERNA ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. MELEK USAL
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; İşletme = Business Administration
Dizin: Kesici takımlar = Cutting tools ; Kesme parametreleri = Cutting parameters ; Tornalama = Turning ; Üretim = Production ; Üretim maliyeti = Production cost ; İş makineleri = Work machinery ; Şanzıman = Gearbox ; Şanzıman = Gearbox

Özet:
Şanzıman; motordan kavrama yolu ile aldığı hareketi istenilen tork değerinde, şaft veya diferansiyele iletilmesini sağlayan dişli grubudur. Şanzıman kapağında ise makine parçaları ve otomotiv endüstrisinde yaygın kullanılmakta olan gri dökme demir malzeme tercih edilmektedir.  Gri dökme demir en yaygın kullanılan dökme demir tür olup ön ısıtma ve kaynak sonrası soğuma hızı gibi önlemler alınarak kullanılmaktadır. Gri dökme demire çeliğe uygulanan benzer ısıl işlemlerle su verilebilmekte, temperlenebilmektedir. Başlıca avantajlar ise daha iyi işlenebilirlik, daha yüksek aşınma direnci ve mukavemet, daha iyi boyutsal kararlılıktır.

Bu tez çalışmasında, DDL-25 gri dökme demir malzemenin bilgisayar kontrollü torna tezgâhında kesme parametreleri test edilmiştir. Yapılan çalışmada, sabit talaş derinliğinde VCMT160408 uç yarıçapı 0,8 mm geometrisine sahip PVD kaplamalı ((Ti, Al) N+TiN) kesici kullanılmıştır. Kesme hızı parametreleri (200 m/dk - 450 m/dk - 700 m/dk), ilerleme hızı parametreleri (0.08 mm/dev – 0.15 mm/dev – 0.20 mm/dev) değiştirilerek deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda kesme hızındaki artışla yüzey kalitesinde iyileşme ve ilerleme hızındaki artışla da yüzeyde bozulma olduğu gözlemlenmiştir. 

İş makinelerinin şanzımanında kullanılan DDL-25 gri dökme demir (sertliği 180-250 HB, min çekme dayanımı 250 N/mm²) malzemesinin torna işlemi operasyonları incelenmiştir. VCMT160408 kesici takım, 32'lik torna kateri ile birlikte kullanılmıştır.

Eğer üretim süresi ve üretim maliyeti öncelikli ise ilerleme hızı ve kesme hızı bir miktar mevcut şartların üzerinde olması gerektiğinden 450 m/dak kesme hızı ve 0,15 mm/dev ilerleme hızlarının uygun olduğu tespit edilmiştir. Aynı zamanda ilerleme hızındaki artıştan dolayı yüzey pürüzlüğünde gerçekleşen mikro seviyedeki artış göz önünde bulundurulmalıdır.

9 saatlik günlük çalışma süresinde ve mevcut çalışma şartlarında günde 9 adet parça üretilmektedir. Yapılan deneyler sonucu önerilen 5. durumda ise günde 11 adet parça üretildiği tespit edilmiştir.

Üretilmesi düşünülen 300 adet şanzıman kapağı mevcut çalışma şartlarında, günde 9 adet üretmek suretiyle 33 günde bitirilebilmektedir. Önerilen 5. durumda ise günde 11 adet üretilerek 28 günde bitirilebilecektir. 1 günlük işçilik ve makine maliyeti 1.575,00 TL olduğundan 5 günlük işçilik ve makine maliyetinden yapılan tasarruf 8.225,00 TL' dir.

Abstract:
Gearbox; The gear group is the gear group that provides the desired torque value to the shaft or differential. On the gearbox cover, machine parts and gray cast iron material, which are widely used in the automotive industry, are preferred. Gray cast iron is the most widely used cast iron type and it is used by taking preheating and cooling after welding. In gray cast iron, water can be supplied and tempered with similar heat treatment applied to steel. The main advantages are better workability, higher wear resistance and strength, better dimensional stability.

In this thesis, the cutting parameters of DDL-25 gray cast iron material on computer controlled lathe machine have been tested. In the study, PVM coated (Ti, Al) N + TiN cutter with 0.8 mm geometry has been used at the fixed chip depth VCMT160408 tip radius. Experiments have been performed by changing the cutting speed parameters (200 m / min - 450 m / min - 700 m / min) and the feedrate parameters (0.08 mm / rev - 0.15 mm / rev - 0.20 mm / rev). As a result of the experiments, it has been observed that the surface quality improvement with the increase in the cutting speed and the deterioration in the surface with the increase in the rate of progress.

The operations of DDL-25 gray cast iron (hardness 180-250 HB, min tensile strength 250 N / mm²) used in the transmission of construction machinery have been investigated. The VCMT160408 cutting tool has been used with a 32-inch turning tool.

If the production time and production cost are prioritized, the cutting speed and cutting speed should be above the existing conditions and the cutting speed of 450 m / min and the 0,15 mm / rev feed rates have been found to be suitable. At the same time, due to the increase in feed rate, the increase in the micro-level in the surface roughness should be considered.

9 pieces are produced per day and 9 hours daily working conditions. In the fifth case, 11 pieces will be produced per day. 300 pieces of gearboxes that are intended to be produced can be finished in 33 days with the production of 9 pieces per day. In the 5th case, it will be possible to produce 11 pieces per day and be completed in 28 days. 1 day labor and machine cost is 1,575,00 TL, so 5 days labor and machine cost savings is 8.225,00 TL.