Tornalamada talaş kaldırma parametrelerinin takım ömrüne etkilerinin Taguchi yaklaşımıyla incelenmesi
Investigation effect of cutting parameters on tool life in turning operation by Taguchi method
Yazar: OĞUZ ÇALIŞKAN
Danışman: PROF. DR. ERHAN ALTAN ; DR. ALPER UYSAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmal Usulleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Taguchi yöntemi = Taguchi method ; Tornalama = Turning

Özet:
Talaşlı şekillendirmede takım aşınmasının az, takım ömrünün fazla olması istenir. Takım aşınmasının minimum olması için çalışılan koşullarda talaş kaldırma parametrelerinin optimum değerlerde seçilmesi gerekmektedir. Böylelikle yüzey kalitesinin arttırılması ve işlem maliyetinin düşürülmesi sağlanmaktadır.
Bu çalışmada; kesici takım aşınma eğrisinde görülen her üç bölge için aşınmalar AISI 1040 çelik malzeme, kaplamasız WC (Tungsten Karbür) kesici takımlar kullanılarak farklı kesme hızları, ilerleme ve kesme derinliklerinde tornalanarak incelenmiştir. Deneyler sonucu elde edilen veriler, Taguchi metodu ve ANOVA (Varyans Analizi) kullanılarak değerlendirilmiş olup, optimum talaş kaldırma parametreleri ve parametrelerin aşınma bölgelerindeki etkinlik değerleri bulunmuştur. 
Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, birinci bölgede en etkin parametrenin ilerleme olduğu ve takım aşınma değerinin ilerlemenin artmasıyla artış gösterdiği gözlenmiştir. İlerlemenin bu bölgede etkinliğinin oldukça fazla olduğu görülmüştür. Kesme derinliğinin ise birinci bölgede takım aşınması üzerine etkisinin az olduğu belirlenmiştir. İkinci bölgede, kesme hızının ve ilerlemenin etkinlik oranlarının birbirine çok yakın olduğu ve her iki parametrenin de bu bölgede etkin çıktığı görülmüştür. Kesme derinliği etkinliğinin ise az olduğu belirlenmiştir. Üçüncü bölgede, en etkin parametrenin ilerleme olduğu bulunmuştur. Bu bölgede kesme hızı ve ilerlemenin takım aşınması üzerine etkili olduğu, kesme derinliğinin etkisinin az olduğu görülmüştür.
Sonuç olarak, 1040 ve 4140 çelik malzemeleri için kesici takım ömrünün arttırılmasına yönelik talaş kaldırma parametreleri belirlenmiş ve böylelikle talaş kaldırma parametrelerinin bölgelerdeki etkinlikleri bilinerek uygulamadaki küçük değişimlerle takım aşınmasında önemli ölçüde iyileştirme elde edilmiştir.

Abstract:
In machining operations, the low tool wear and high tool life are desired. The cutting parameters should be selected at optimal values to obtain minimum tool wear at the conditions studied. Thereby, the improving surface quality of the workpiece and the reducing operation cost are provided.
In this study, the cutting tool wears were examined for each wear zone in the cutting tool wear curve by turning of AISI 1040 steel with uncoated WC (Tungsten Carbide) cutting tools at different cutting speeds, feeds and depths of cut for all three regions seen in the cutting tool wear curve. The data obtained from experiments were evaluated by using Taguchi method and ANOVA (Analysis of Variance) and the optimum cutting parameters and efficiency values of these parameters in wear zones were determined.
As a result of experimental studies, it was observed that the most effective parameter was feed and tool wear increased as increasing the feed in the first wear zone. In this wear zone, it was obtained that the efficiency of feed were considerable. In addition, it was determined that the depth of cut had minimum effect on tool wear in the first wear zone. In the second wear zone, it was observed that the efficiency ratios of the cutting speed and the feed were very close to each other and both parameters had effective. The effectiveness of the depth of cut was determined as small. In the third wear zone, it was seen that the most effective parameter was feed. In this wear zone, it was obtained that the cutting speed and the feed had much more effect than the depth of cut on the tool wear.
As a conclusion, the cutting parameters were determined to increase the tool life in turning of AISI 1040 and 4140 steels. Thus, the significant improvements in tool life were obtained by small changes in turning operations when the efficiencies of cutting parameters were known for each wear zone.