Vidaların talaşlı imalatında imalat parametrelerinin vida diş dibindeki kalıntı gerilmeler üzerine etkilerinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the effect of chip removal parameters on residual stresses at screw roots
Yazar: FIRAT KAFKAS
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÇETİN KARATAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Kalıntı gerilmeleri = Residual stresses ; Metal kesme = Metal cutting ; Tornalama = Turning ; Vidalar = Screws ; Çelik malzemeler = Steel materials

Özet:
Bu çalışmada, talaş kaldırarak vida açma, kanal açma ve düz tornalamaişlemleri neticesinde meydana gelen kalıntı gerilmelerin deneysel olarakbelirlenmesini, bu tornalama işlemlerinin oluşturduğu kalıntı gerilmelerinkarşılaştırılmasını ve tornalama işlemlerinde kullanılan parametrelerin kalıntıgerilmeler üzerine olan etkilerinin araştırılmasını amaçlanmaktadır. Bu amaçla,değişik işleme parametreleri kullanılarak, AISI 4140 ve AISI 4340 malzemelerüzerinde farklı tornalama işlemleri yapılmış ve kalıntı gerilmeler üzerine işlemeparametrelerinin etkisi incelenmiştir.Kalıntı gerilmeler katman kaldırma metodu kullanılarak belirlenmiştir.Katmanların seri olarak kaldırılması elektro kimyasal işleme yöntemiylegerçekleştirilmiştir. Farklı tornalama işlemleri neticesinde meydana gelenkalıntı gerilmelerin yüzeyden olan derinliğe bağlı değişim grafiklerioluşturulmuştur.Kalıntı gerilim değişim grafiklerinden elde edilen temel kalıntı gerilme sınırlarıişleme parametrelerinin etkisini incelemek için kullanılmıştır. Çalışmaneticesinde, talaş kaldırma işleminde kalıntı gerilmelerin mekanik ve ısıletkilerden meydan geldiği tesit edilmiştir. Isıl etkileri artıran tüm işlemeparametrelerinin çekme kalıntı gerilmelerini, plastik deformasyonu arttıranparametrelerin ise basma Kalıntı gerilmelerini oluşturduğu gözlenmiştir. Vidaaçma, kanal açma ve düz tornalama işlemlerinde kesme biçiminin farklı talaşoluşumu meydana getirdiği ve kalıntı gerilmeleri etkileyen en önemli faktörüntalaş oluşumunun farklılığından kaynaklandığı tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler : Kalıntı gerilmeler, metal kesme, çelikler, vida açma,kanal açma, tornalama

Abstract:
In this study, the experimentally determination of the residual stresses whichwere resulted from threading, grooving and turning processes by means of chipremoval, the comparison of residual stresses which generated with variousturning processes and investigation of the effects of parameters in turningprocesses on residual stresses are aimed. For this purpose, various turningprocesses were carried out using different machining parameters on AISI 4140and AISI 4340 steels and the effects of the processing parameters on residualstresses were investigated.Residual stresses were determined by layer removal method. Sequentialremoving of layers was carried out using electrochemical machining. Thechanges in residual stresses resulted from different turning processes wereplotted with respect to the distances from the original surface.Limits of main residual stress obtained form the gradient of residual stressesplots were used for the investigation on the effect of the process parameters. Asa result of this study, it is obtain that in chip removal the residual stresses wereresulted from mechanical and thermal effects. Thus, it is observed that thetensile residual stresses were resulted form the parameters which increase thethermal effects and the compressive residual stresses were resulted from theparameters which increase the plastic deformation. It is also determined thatthe various cutting shapes in machining processes such as the threading, thegrooving and the turning causes the different chip formations and thesedifferent chip formations have the most important effect on the residualstresses.Key Words : Residual stresses, metal cutting, steels, threading,grooving, turning