Talaş kaldırma işlemlerinde kesici takım talaş açısının kesme kuvvetlerine etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the influence of cutting tool rake angle on forces during metal cutting
Yazar: MUSTAFA GÜNAY
Danışman: PROF. DR. ULVİ ŞEKER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dinamometre = Dynamometer ; Kesici takımlar = Cutting tools ; Kesme kuvveti = Cutting force ; Talaş kaldırma = Layer removal ; İşlenebilirlik = Machinability

Özet:
TALAŞ KALDIRMA İŞLEMLERİNDE KESİCİ TAKIM TALAŞ AÇISININ KESME KUVVETLERİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Mustafa GUNAY GAZI ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz 2003 ÖZET Bu çalışmada, dönel parçalardan sabit kesici takımlarla talaş kaldırma işlemlerinde, kesici takım talaş açısının kesme kuvvetleri üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla kesme kuvvetlerinin ölçülebilmesi için bir dinamometre tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu dinamometrede, kesici takım ve BSD (CNC) torna tezgahına göre, uygun konumlara yerleştirilmiş 2 adet kiriş tipi yük hücresi kullanılarak, kesici takımda kesme kuvvetleriyle oluşan yer değiştirmelerin sezilebilmesi sağlanmıştır. Yük hücreleri tarafından sezilen "mV" düzeyindeki analog sinyaller bir amplifikatör yardımıyla "V" düzeyine yükseltilmiştir. Bir I/O kartı kullanılarak, elde edilen veriler bilgisayar ortamına aktarılmış ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Deneysel çalışmalarda, özellikleri iyi bilinen AISI 1040 malzeme kullanılarak, beş farklı kesme hızında, ilerleme ve talaş derinliği sabit tutularak, negatiften pozitife doğru 8 farklı talaş açısı için asıl kesme kuvveti (Fc) ve ilerleme kuvveti (Fa) belirlenmiştir. Yapılan değerlendirme sonucunda, talaş açısının pozitif olarak değiştirilmesi ile asıl kesme kuvvetinde düşme eğilimi gözlenmiştir. İlerleme kuvveti için, özellikle 0° talaş açısında en düşük değerlerin elde edildiği, talaş açısının negatif ve pozitif olarak artmasıylailerleme kuvvetinin arttığı görülmüştür, işlenen numunelerin yüzey pürüzlülükleri değerlendirildiğinde, talaş açısının yüzey pürüzlülüğü üzerinde çok etkili bir parametre olmadığı tespit edilmiştir. Dinamometrenin kullanılabilirliğini değerlendirmek amacıyla, asıl kesme kuvvetleri için deneysel sonuçların teorik sonuçlarla da bir karşılaştırılması yapılmıştır. Bilim Kodu : 626.12.01 Anahtar Kelimeler : Kesme kuvvetleri, talaş açısı, dinamometre, yük hücresi, işlenebilirlik Sayfa Adedi : 119 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Ulvi ŞEKER

Abstract:
Ill EXPERIMENTAL INVESHGATION OF THE INFLUENCE OF CUTTING TOOL RAKE ANGLE ON FORCES DURING METAL CUTTING (M. Sc. Thesis) Mustafa GUNAY GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY July 2003 ABSTRACT In this study, evaluation of the influence of cutting tool rake angle on the cutting forces during chip removal operations from a rotating part using a stationary cutting tool has been aimed. For this purpose, a dynamometer was designed and constructed in order to measure cutting forces using two beam type load cells suitably placed according to the CNC lathe and the cutting tool. By doing so, the deflection of the cutting tool under cutting forces was aimed to be determined. The signals sensed by the load cells at "mV" level were amplified to "V" level. The obtained cutting force data was recorded on a computer using I/O card and then analysed. Cutting tests were carried out on a AISI 1040 work piece material whose properties are well known at five different cutting speeds while depth of cut and feed rate were kept constant 8 different rake angles from negative to positive were selected and during each test the primary (Fc) and feed (Fa) forces were measured. The results showed that positively increasing rake angle decreased the primary cutting force. The lowest feed force was obtained at 0° rake angle and positive and negative rake angle increased this force. Surface roughness measurements were also carried out on the cut surfaces and it was seen that rake angle did not have a remarkable influence on the surface roughness. A comparison was also made between the measured andIV theoretically calculated cutting force to verify whether this dynamometer can measure the cutting forces with required accuracy. Science Code : 626.12.01 KeyWords : Cutting forces, rake angle, dynamometer, load cell, machinability Page Number : 119 Adviser : Prof Dr. Ulvi ŞEKER