CNC takım tezgahlarında yüzey kalitesine etki eden faktörlerin incelenmesi
The investigation on effect of factories on surface quality in CNC machines
Yazar: ABDULLAH ALTIN
Danışman: PROF. DR. YÜKSEL ÇAVUŞOĞLU
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1998
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kesici takımlar = Cutting tools ; Takım tezgahları = Machine tools ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness

Özet:
Bu çalışmada CNC takım tezgahlarında üretilen makine parçalarında yüzey kalitesine etki eden faktörler incelendi. Talaş kaldırma işlemlerinde, yüzey pürüzlülüğü, çalışılan malzeme ile kesici takım, tezgah gücü, bağlama şekli, işleme tekniği ve çevresel faktörlerden etkilenir. Kaliteli yüzey elde etmede kullanılacak takımın ömrü, kesme hızı, verilecek talaş derinliği, kesme geometrisine ait açılar, kesici takımın uç radüs' ü, kesen ve kesilen malzeme faktörü, titreşim,soğutma sıvısı ve yağlama olarak ifade edilen bu elemanlar yüzey işlemede birbirlerini aynı anda etkilerler. Bu çalışmada CNC freze tezgahlarında düz, konveks ve konkav yüzey işlemede, yüzey geometrisi ile kesici takım geometrisi dikkate alındı ve en uygun takım yolu aralığı tespit edildi. Sonuçta en düşük pürüzlülük değerini veren grafik ve matematiksel model ortaya konuldu. Düz ve eğrisel yüzeyler CNC ye konvansiyonel freze tezgahlarında farklı kesme şartlarında işlendi. Düz ve eğrisel yüzeylerde silindirik ve küresel bir parmak freze ile kaba ve ince talaş kaldırmada teşekkül eden yüzey pürüzlülüğü ölçüldü. Devir sayısı ve kesme derinliği sabit tutulduğunda kesici takım ilerleme hızının değiştirilmesi ile yüzey pürüzlülüğü' nün artış gösterdiği görüldü. İlerleme hızı sabit tutulduğunda kesici devir hızı arttıkça yüzey pürüzlülüğü değerinin arttığı görüldü. Bu etkenlerin en aza indirilmesi için gerekli veriler yapılan deney ve araştırmalar sonucunda, grafik ve matematiksel model ortaya konuldu. Eğrisel yüzeylerin 5 eksenli CNC Freze tezgahlarında silindirik bir parmak feze ile işlenmesi sonucunda elde edilen pürüzlülük değeri, 3 eksenli CNC freze tezgahında, küresel uçlu bir parmak freze ile elde edilen yüzey den, daha az işleme zamanı ve daha az pürüzlülük değeri elde edildi. Eğriliği az olan yüzeylerin işlenmesinde silindirik parmak frezelerin küresel parmak frezelere kıyasla işleme zamanının azalmasında ve yüzey kalitesi yönünden daha verimli olduğu görüldü. Eğrisel yüzeylerin işlenmesinde küresel parmak frezelerin eğrisel yüzeylere rahat ve kolay uyum sağladığı görüldü. Ancak parmak frezelerin dezavantajı, üretildiği malzemenin genelde HSS olması nedeniyle kesme kabiliyetleri düşüktür ve karbür uçların yerini tutmazlar. Bunun yerine eğriliği az ve geniş yüzeyler işlenirken, düz bir parmak frezenin parça üzerinde 5 derece eğilerek işleme yeteneği deneysel olarak tespit edildi. Ancak hasıl olan küresellik, düz parmak frezenin çapı ile sınırlı kaldı. Sonuçta, düz parmak frezeler; geniş eğrilikteki yüzeylerin işlenmesinde daha hızlı bir etki gösterdiği görüldü. Kaliteli yüzey elde etmek için, kaliteli takma uçlu kesici ile yüksek hızlarda kesme işlemi yapıldı ve farklı kesme hızlarında değişik yüzeypürüzlülük değeri elde edildi. Soğutma sıvısının, talaşın uzaklaştırılmasında ve takım yüzeyi ile parça yüzeyi arasında soğutucu etkisi olduğu görüldü.

Abstract:
In this study the effect on surface quality in machining part of machines in CNC milling machines were investigated. Surface roughness are effected from material of workpiece, cutter tool, power of workbench, form of fasten and method of machining at the operation of cutting cutter, speed depth of chip angle of cutting geometry, radius of cutter, vibration, fluid of cooling and lubrication effecting each other at the same time at machining operation. In this study geometry of surface and geometry of cutter were taken in consideration together and most apropriate tool path space held fixed at the machining. Flat, concav and convex surface at CNC milling that are given most value of surface roughness, mathematical model and graphic obtained at the end. Flat and curved surface were machined with different cutting condition at the CNC milling and convansiyonel milling were measured, surface roughnes made at the rough and thin cutting operation with end mills and ball mills on the flat and curved surface were measured, when spindle speed and depth of cutting held fixed with change of feed. It was* shown that surface roughness increased. When feed speed held fixed, it is shown that cutter speed increased with value of surface roughness. Required data on investigation of resulting graphic and mathematical model on that made experiment to reduce less negative inclination of this factories has been exposed.After generating five axis NC part programs sculptured surface were, machined with a five axis CNC milling machine from machining tests. It was shown that the machining of free form surfaces using a five axis CNC milling machine with an end mill had smaller cusp heights and shorter cutting time than when using at three axis CNC milling machine with a ball end mill. It was shown that end mills are more efficent in surface quality and in reducing cutting time than ball mills in machining low curvature surfaces. When curved surfaces were machined, it was shown that ball mills had a better match and easiness on curved surfaces. But a further dizadvantage. is that ball mills are usually made from high speed steel because of this their capability is low and they can not take place of the carbide inserts cutters. XIIsurface geometry and hence reduce the number of surface passes required they also have a much better efficency of material removel and longer tool life it is shown that the use of end mills for curved surface work can typically reduce the overall cutting time versus ball mills. The cutter operation were made with quality cutter at different cutting speed to obtain quality surface and has been obtained different surface roughness. When cutting speed to be high then the effect of water pressure has been cooled beetwen workpiece and tool. Morever has been moved chip. X