Farklı köşe yuvarlatma geometrilerinin freze kesici takımlarındaki gerilmelere etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi
Investigation of the effect of different corner rounding geometry on stresses in milling cutting tools by finite element method
Yazar: SEMİH KARADUMAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET BAĞCI
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde imalat sanayinde çok yoğun kullanılan ve imalat maliyetlerinin önemli bir yüzdesi olan kesici takımların ömür iyileştirme çalışmaları gittikçe artmaktadır. Takım ömrünü arttırmak için kesici takım malzemesini iyileştirmek, imalatta kullanılan makineleri modernize etmek, takımları kaplamak gibi pek çok iyileştirmeler yapılmaktadır. Son yıllarda önemi anlaşılan diğer önemli bir konu ise köşe yuvarlatma işlemi olmuştur. Diğer üç birleşene ek olarak ortaya çıkan köşe yuvarlatma prosesi kaplama öncesi bir ön hazırlık işlevinin yanı sıra diğer işlemlerinde tamamlayıcısı olmuştur. Yüzey kalitesini arttırarak kaplamanın tutunabilmesi için temiz ve pürüzsüz bir yüzey meydana getirir. Ayrıca keskin köşelerde birikebilecek aşırı gerilimlerin giderilmesini ve takımın geç kırılmasına ya da hiç kırılmamasına fayda sağlayan bir ara proses halini almıştır.

Bu çalışmada, köşe yuvarlatma işleminin iş parçası üzerindeki gerilmeleri incelenerek takım aşınmasında ve kırılmasında iyileşme sağlayabileceği incelenmiştir. Literatürdeki çalışmalara bakılarak mevcut duruma ait karşılaştırmalar yapılmıştır. İş parçası ve takım üzerindeki gerilmelerin daha az olmasının sonucunda takım aşınmasının daha az olabileceğini savunan çalışmalar için referans analizler ortaya konulmuştur. Öncelikle herhangi bir köşe yuvarlatma işlemi uygulanmamış takım referans olarak analizi yapılmıştır. Sonrasında ise yedi adet radüslü (8 µm, 12 µm, 16 µm, 20 µm, 32 µm, 48 µm ve 64 µm) köşe yuvarlama işlemi görmüş takımlar ile üç adet pah açılı ( 15°, 25° ve 40°) ve her bir pah açısına bağlı üç adet (8 µm, 12 µm ve 20 µm) değişken hipotenüs ile köşe hazırlama işlemi uygulanmış kesici takımların analizi yapılmıştır. Analiz sonuçlarının anlamlılığı üzerine yorumlar yapılmış olup bu sonuçların takım geliştirme sonuçlarına ait öneriler belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: ANSYS, aşınma, kesici takım, köşe yuvarlatma, sonlu elemanlar

Abstract:
Today, the lifetime of the cutting tools, which are used very intensively in the manufacturing industry and which is a significant percentage of the manufacturing costs, is increasing day by day. The tool is developing a variety to increase life. these; improving the cutting tool material, modernizing the machines used in manufacturing, coating the tools. The last priority seems to be another important issue. In addition to the other triple plant, the process was complementary to a pre-coating pre-coating function as well as other processes without ending the boot process before it appeared. The surface is clean and smooth to hold a deeply growing coating. It will also be an intermediate process, eliminating build-up overvoltages in sharp corners and benefiting from late breakage or no breakage of the tool.

In this study, the stresses of the corner rounding process on the workpiece were examined and it was investigated that it can improve the tool wear and breakage. Based on the studies in the literature, comparisons were made regarding the current situation. Reference analyzes have been put forward for studies that advocate that tool wear may be less as a result of less stress on the workpiece and tool. First of all, no corner rounding was applied and the tool was analyzed as a reference. Then, with seven radial (8 µm, 12 µm, 16 µm, 20 µm, 32 µm, 48 µm and 64 µm) corner rounded tools and three chamfer angles (15 °, 25 ° and 40 °) and each Three (8 µm, 12 µm and 20 µm) variable hypotenuses depending on the chamfer angle and corner preparation were applied and cutting tools were analyzed. Comments were made on the significance of the analysis results and recommendations for team development results of these results were determined.

Keywords: ANSYS, corner rounding, Cutting tool, finite element, wear