Metal kesme işleminde soğutucu akışkanın ısıl analizi
Thermal analysis of cutting fluid in metal cutting process
Yazar: SEMİHA OVALI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İLYAS KANDEMİR
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Isı = Heat ; Isı analizi = Heat analysis ; Isı iletimi = Heat conduction ; Metal kesme = Metal cutting ; Taguchi deneyleri = Taguchi experiments ; Talaşlı şekillendirme = Machining forming ; Termoçiftler = Thermocouples

Özet:
Yüzey kalitesini iyileştirmek ve takım ömrünü arttırmak için kullanılan soğutucu akışkanın (kesme sıvısının) termal analizleri ve viskoz özellikleri metal kesme işleminde önemli etkenler arasında yer almaktadır.Metal kesmede farklı özelliklere sahip kesme sıvılarının takımda meydana gelen sıcaklık değişimlerine etkisini araştırmak ve en uygun kesme sıvısı özelliklerini bulmak metal kesme işleminde üretim hızını arttıracak ve maliyeti azaltacaktır.Bu çalışmada dört farklı kesme sıvısı kullanılarak delme işlemi gerçekleştirilmiş ve matkap ucunda oluşacak maksimum sıcaklık deneysel olarak incelenmiştir. Kesme sıvılarının delme işleminde takım ucu sıcaklığına etkisi ve özelliklerinin bu sıcaklıklardaki önemi araştırılmak istenilmiştir. Deneysel çalışmada kesici takım çapı 10 mm olan HSS matkap ve 40 mm çapında 36 mm boyunda AISI 1040 Çelik ve AL 6063 Alüminyum malzemeleri kullanılmıştır. İş parçalarının her iki yanına dört adet olmak üzere 2 mm çapında delikler delinmiştir. Sıcaklığı ölçmek için bu deliklerin içerisine termokupllar yerleştirilmiş ve sabit bir hızda delme işlemi kesme sıvısı ile devam ederken sıcaklık ölçümü yapılmıştır. Delme işlemi sonlandıktan sonra da sıcaklık incelenmeye devam edilmiştir. Deneyler sonunda yapılan ANOVA analizlerinde kesme sıvısının ve malzeme cinsinin takım ucunda oluşacak ısı üzerinde daha fazla etkiye sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
Thermal analysis and viscosity properties of cutting fluid which are used to improve the surface quality and tool life are some of important parameters in metal cutting process.Investigating effect of temperature changes of different cutting fluids in tool and finding optimum cutting fluid properties will increase production speed and decarease cost of metal cutting process.In this study drilling process is performed by using four different cutting fluid and maximum temperature of drill bit is investigated experimentally. The effects of cutting fluid to drill bit temperature and properties of cutting fluid at these temperature are investigated. In the experimental study HSS drill, cutting tool diameter 10 mm and AISI 1040 steel and AL 6063 alüminum materials which is 40 mm diameter and 36 mm height. Materials are drilled four lines 2 mm diameter on both sides.To measure temperature, thermocouples are inserted in drilled holes. Temperature are measure at constant drilling speed occuring with cutting fluid and continued to be measured after the drilling process. It is observed that cutting fluid and material type has important effects on drill bit temperature depending on ANOVA analysis of experimental results.