Kesici takım yüzey kaplaması ve yağlayıcının talaşlı imalat prosesine etkisi
The effect of cutting tool surface coating and lubricant on the machining process
Yazar: SERKAN TAŞDELEN
Danışman: PROF. DR. OSMAN ÇULHA
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Pirinç alaşımları = Brass alloys ; Soğutma suyu = Cooling water ; Talaşlı üretim = Machining ; Yüzey kaplama = Surface coating ; Çelik = Steel

Özet:
Talaşlı imalat, kesici takımların, istenilen iş parçasına, istenilen boyut ve toleransları kazandırmak amacıyla yapılan işlemdir. Sanayide otomotiv sektöründen, kalıp sektörüne pek çok alanda kullanılmaktadır. Talaşlı imalatın temel prensibi, kesici takımın belirli bir kuvvet ve ilerleme ile iş parçası yüzeyinden talaş kaldırması eylemidir. İş parçasının, kesici takımın ve istenilen boyutların durumuna göre takım tezgahları değişkenlik göstermektedir. Talaşlı imalat sonrasında oluşan talaş, kesici takım kesici ağızları, iş parçası yüzey pürüzlülükleri ve iş parçası boyutları, talaşlı imalatı iyileştirme konuları arasında yerini almaktadır. 
Yapılan tez çalışmasında, öncelikle soğutmanın yapılmadığı kuru talaşlı imalat şartları, %3 bor yağı içeren emülsiyon soğutması ve %5 bor yağı içeren emülsiyon soğutma koşulları kıyaslaması yapılmıştır. Talaşlı imalat iki ayrı iş parçası üzerinden, CuZn39PbAl-C (CC757S) alaşımı ile AISI 1040 çeliği yüzey frezeleme operasyonu olarak gerçekleştirilmiştir. Yüzey frezeleme operasyonu, çap 8 mm, 4 kesme ağzına sahip kaplamasız tungsten karbür frezeler ile aynı şartlarda AlCrN kaplamalı frezeler kullanılarak dik işlem tezgahında yapılmıştır. İş parçaları kendi içlerinde ayrı ayrı hem soğutma koşulu hem de AlCrN kaplamalı ve kaplamasız frezeler ile değerlendirilmiştir. Değerlendirmeler, takım tezgahı enerji tüketimi, iş parçası yüzey sertliği, yüzey pürüzlülüğü ve kesici takım ile talaş sonuçları üzerinden yapılmıştır. 
Çalışma sonucunda, kuru kesim şartlarının her iş parçasının talaşlı imalatında olumsuz sonuçlar verdiği, %3 bor yağlı soğutma şartlarının ise %5 bor yağlı soğutma şartlarına yakın ve daha olumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Bunun yanında AlCrN kaplamalı kesici takımlardan elde edilen veriler, enerji tüketimi, yüzey pürüzlülüğü, yüzey sertliği ve takım ömürleri kapsamında daha iyi sonuçlar vermiştir. Bu bağlamda en iyi işlem koşulları, pirinç alaşım için AlCrN kaplamalı frezeler ile %3 bor yağlı soğutma koşullarında, AISI 1040 çeliği için de AlCrN kaplamalı frezeler ile %3 bor yağlı soğutma koşullarında olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Machining is the process of cutting tools to give the final dimensions and tolerances to the workpiece. Machining is used many areas from the automotive industry to the mold industry. The basic principle of machining is the action of the cutting tool to remove chips from the workpiece surface acquired force and feed. Machine tools vary acoording to the condition of the workpiece, cutting tools and final dimensions. Chips formed after machining, cutting tool cutting edges, workpiece surface roughness and workpiece dimensions are among the improvement issues of machining. 
In this thesis study, first of all, dry machining conditions without cooling, emulsion cooling with %3 boron oil and emulsion cooling conditions %5 boron oil were compared. Machining was carried out on two different workpieces, as a face milling operation of CuZn39PbAl-C (CC757S) brass alloy and AISI 1040 steel. The face milling operation was performed on a vertical machining centre using AlCrN coated end mills under the same conditions as uncoated tungsten carbide end mills with diameter 8 mm, 4 cutting edges. The workpieces were evaulated separately in terms of both cooling condition and AlCrN coated and uncoated end mills. Evaulations are based on machine tool energy consumption, workpiece hardness, surface roughness and cutting tool and chip results. 
As a result of the study, it was seen that dry cutting conditions gave negative results in the machining of each workpiece, while %3 boron oil cooling conditions gave close and more positive results than %5 boron oil cooling conditions. In addition the data obtained from AlCrN coated cutting tools gave better results in terms of energy consumption, surface roughness, surface hardness and tool life. At the end, the best machining conditions were observed for brass alloy with AlCrN coated end mills in %3 boron oil cooling conditions, and for AISI 1040 steel with AlCrN coated end mills in %3 boron oil cooling conditions.