İşlenmesi zor malzemenin tornalanmasının yüzey pürüzlülüğüne etkisinin istatistiksel yöntemle incelenmesi
Investigation of the effect on surface roughness of the turning of processing hard material by statistical method
Yazar: YASİN KAVAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENOL MERT
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Sıcak işleme, işlenmesi zor mühendislik malzemelerinin işlenebilirliğini kolaylaştırmak için uygulanır. Amaç, talaş kaldırmadan önce bir ısıtıcı tarafından iş parçasının ısıtılması, böylece mukavemetinin düşürülmesi ve ilk haline göre daha kolay işlenebilir hale getirilmesidir. Kriyojenik işlem, malzemenin içyapısında meydana gelen değişimler aracılığıyla servis ömrünü artırmak için uygulanır. Bu işlem oda sıcaklığının çok altındaki sıcaklıklarda bir malzemeyi soğutma yöntemidir. Bu çalışmada, kriyojenik işlem uygulanmış kesici takımlarla farklı kesme hızı ve ilerleme hızı kombinasyonlarında deneyler yapılmıştır. Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü (AISI) 4340 alaşımlı çelik ve Ti6Al4V titanyum alaşım işlenecek malzemeler olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada, işlenmesi zor mühendislik malzemelerinin sıcak tornalanmasının, yüzey pürüzlülüğü, kesici takım aşınma türleri üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, kriyojenik işlemin ve sıcak tornalama işleminin, işlenebilirlik üzerindeki etkileri araştırılmıştır. AISI 4340 alaşımlı çeliğin tornalanmasında kesme hızının artması ve ilerleme miktarının azalması yüzey pürüzlülüğünü azaltmıştır. Buna ek olarak ön ısıtma uygulanması 650 °C'ye kadar yüzey pürüzlülüğünü azaltmıştır. Ti6Al4V titanyum alaşımın tornalanmasında kesme hızı ve ilerlemenin azalması yüzey pürüzlülüğünü azaltmıştır. Buna ek olarak ön ısıtma uygulanması 450 °C'ye kadar yüzey pürüzlülüğünü azaltmıştır. 650 °C de yüzey pürüzlülüğü artmaktadır.

Abstract:
Hot machining is applied in order to facilitate the machinability of the hard machining engineering materials. The aim is to heat the workpiece by a heater before removing the chip, thus it is easier to be machined and reduced strength. Cryogenic process is applied to increase the service life through the occurring changes at the inner structure of the material. This process is a method of material cooling under a degree of room temperature. In this study, the experiments were carried out with the cryogenic process appling cutting tools in the combinations of different cutting speed and feed rate. American Iron And Steel Institute (AISI) 4340 alloy steel and Ti6Al4V titanium alloy were determined as materials to be machined. In this study, it is aimed to investigate the effects of the hot turning of the hard machining engineering materials on the surface roughness and cutting tools mechanism. In addition, the effects of the cryogenic and the hot turning processes on the machinability were investigated. It was found that,  during the turning of AISI 4340 alloy steel, the surface roughness decreases with increasing spindle speed and decreasing feed rate of cutting tool. Additionally, the surface roughness decreases with increasing pre-heat temperature until the degree of 650 °C. In the process of turning of Ti6Al4V titanium alloy the surface roughness decreases with decresing spindle speed and increasing feed rate of cutting tool. Moreover, the surface roughness decreases with increasing pre-heat temperature until 450 °C. The surface roughness was increased at 650 °C.