Kesici ağzı yuvarlatılmış takım ile ortogonal talaş kaldırmada malzeme akışı ile kesme kuvvetlerinin incelenmesi ve modellenmesi
Investigation and modeling of the metal flow and cutting forces in ortogonal machining with edge-radiused tool
Yazar: SABRİ ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. ERHAN ALTAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Negatif talaş açılı takım ile talaş kaldırma esnasında talaş yüzeyinin önünde küçük bir ölü bölgenin oluştuğu deneysel çalışmalardan görülmüştür. Takımın önündeki bu ölü bölgenin, iş parçası malzemesinin plastik akışını belirlediği kabul edilir. Negatif talaş açılı kesici takımlar ile metalin talaş kaldırılmasına ait kayma hatlarına dayalı bazı modeller geliştirilmiştir. Bu modellerin bir kısmında ölü bölge tanımlanmış, bazılarında ise dikkate alınmamıştır. Kesici ağzı yuvarlatılmış takımlarla talaş kaldırıldığında, negatif talaş açılı takımlarda görülen ölü bölgenin oluştuğu saptanmıştır. Kesici ağzı yuvarlatılmış takımlarla talaş kaldırmaya ait kayma hattına dayalı bazı modeller de oluşturulmuştur. Bu çalışmalarda, kesici ağzı yuvarlatılmış takımlarla talaş kaldırmaya ait modeller, negatif talaş açılı modellerle birlikte ele alınarak incelenmemiştir. Kesme parametlerine bağlı kalınarak ve deneysel verilerlerden faydanılarak ölü bölgenin değişimi dolayısıyla malzemenin akışı da araştırılmamıştır.Bu çalışmada, belirtilen konular negatif talaş açılı ve kesici ağzı yuvarlatılmış takımlarla talaş kaldırma mekanizmaları, yeni modeller oluşturularak ve deneysel çalışmalarla incelenmiştir. Negatif talaş açısı büyüdükçe kesme kuvvetleri ve radyal kuvvetler artmakta, ölü bölge büyümektedir. Kesici ağzı yuvarlatılmış takımlarda kesici ağız yarıçapı arttıkça kesme kuvveti, radyal kuvvet ve ölü bölge büyümektedir. Talaş kaldırma esnasında malzeme akışını yönlendiren ayrılma noktasının yeri deney verileriyle belirlenmiş, kesici ağız yarıçapı ve kesme derinliğine bağlı matematiksel bağıntı oluşturulmuştur.

Abstract:
According to experimental work the conclusion that a small dead region is seen in front of the rake face of tool during cutting with negative rake cutting tool has been come. It is assumed that this dead region in front of the tool defines the plastic flow of material of work piece. Some models based on slip lines of the metal cutting with negative rake cutting tools have been developed. Dead region has been defined in some of these models but it has not been taken in consideration in others. It has been stated that the dead zone seen with negative rake angle tools is formed during machining with edge radiused tools. Some new models based on the slip line belonging to machining with edge radiused cutting tools have aslo been developed. In these works, models belonging to machining with cutting edge radiused tools have not been discussed and examined with negative rake angle models. Flow of the material due to variation of dead zone also has not been investigated by sticking to the cutting parameters and by taking the advantage of experimental data.In this work, cited topics, machining mechanisms with negative rake angle and edge radiused tools has been examined with experimental works by developing new models. Cutting forces and thrust forces grow, dead zone enlarges as the negative rake angle increases. Cutting force, thrust force and dead zone grow as cutting edge radius increases in cutting edge radiused tools. Position of the stagnation point, that directs the material flow during machining, has been determined by experimental data and a mathematical correlation based on the cutting edge radius and cutting depth has been developed.