Frezeleme işleminde kesici uç yarıçapı ve uç geometrisinin yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Invastigation of the effects of tool nose radius and cutting edge geometry on surface roughness and cutting forces in milling operation
Yazar: HAKAN DOMAÇ
Danışman: DOÇ. DR. İHSAN KORKUT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Frezeleme = Milling ; Frezeler = Milling cutters ; Kesici takımlar = Cutting tools ; Kesici uçlar = Tools

Özet:
Bu çalışmada, AISI 1040 imalat çeliğinden hazırlanmış numuneler üzerinde işleme deneyleri yapılmıştır. Deneyler, CNC dik işleme merkezine bağlanan dinamometre ve bu dinamometrenin üzerine bağlanan deney parçalarının işlenmesi ile gerçekleştirilmiştir. Deneylerde farklı uç geometrilerine sahip üç farklı ( SPMT 1204 AEN; SPMW 1204 AEN-A57; SPMT 120408-D51 ) kesici takım kullanılmıştır. Kesme derinliği 0,5 mm ve 1 mm olarak seçilmiş, ilerleme miktarı 0,1; 0,15 ve 0,2 mm/diş olarak belirlenmiştir. Kesici takımlar ile belirtilen kesme şartlarında, beş farklı kesme hızında (120; 140;200; 240; 280 m/dak) frezeleme işlemi yapılmıştır. Her uç geometrisi için ayrı ayrı işlenen parçalarda kesici uç yarıçapı ve uç geometrisinin yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deney sonuçları grafiklere dönüştürülerek değerlendirilmiştir. Kesme kuvvetleri açısından incelendiğinde, genel olarak ?sadece pahlı? olan kesici uç en iyi sonuçları vermiştir. Hem pahlı hem de radyuslu olan kesicide en yüksek kesme kuvvetleri ortaya çıkmıştır. Deney sonuçları yüzey pürüzlülüğü yönünden değerlendirildiğinde ?sadece pahlı? kesicinin en iyi pürüzlülük değerlerini verdiği görülmüştür. En kötü yüzey pürüzlülüğü değeri ise ?hem pahlı hem radyuslu? olan kesici uç ile işlemelerde elde edilmiştir. Kullanılan kesici uçlardan ?sadece radyuslu? olanın hemen hemen tüm kesme şartlarında, oluşan kesme kuvvetleri ve çıkardığı yüzey pürüzlülüğü yönünden diğer kesicilerin ara değerlerini ortaya çıkardığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, machining tests was carried out on AISI 1040 carbon steel work pieces. The machining tests were performed on a CNC vertical machining center equipped with a dynamometer. Test specimens were prepared on universal milling machine according to the dimensions 70 X 50 X 15 mm. Cutting tools with three different edge geometries (SPMT 1204 AEN; SPMW 1204 AENA-57; SPMT 120408-D51) has been used in experiments. The first one has been only chamfered with 1,4 mm, the second insert was chamfered 1,4 mm and have a radius of 0,5 mm, the third one was only have a radius of 0,8 mm. Milling tests have been carried out at 0,5 mm and 1 mm depth of cuts. The feed rates are 0,1; 0,15; 0,2 mm/tooth and cutting speeds are 120; 140; 200; 240 and 280 m/min. The influences of cutting tool nose radius and cutting edge geometry on cutting forces and surface roughness have been examined by carrying out individual tests for each cutting condition. According to the cutting forces versus cutting speed graphics, ?only chamfered? inserts have given the best results. The inserts with ?chamfer and radius? together have been created the highest cutting forces. After the surface roughness results were appraised, it has been seen that ?only chamfered? cutting edges have best roughness values. The worst surface roughness has been performed by using of the insert beveled with radius. The insert which has only a radius with 0,8 mm generally has performed average values of cutting forces and surface roughness at all conditions. Increasing cutting velocity has caused a little increase on cutting forces but it has degreased the surface roughness much more. Consequently, it has been seen that cutting force and surface roughness are proportionally affected by the changes of feed rate.