Kriyojenik işlem görmüş matkaplar ile AA 7075 alüminyum alaşımının MQL destekli delinmesinde kesme performansının deneysel ve istatistiksel araştırılması
Experimental and statistical investigation of cutting performance in MQL assisted drilling of AA 7075 aluminum alloy with cryogenic treated drills
Yazar: GÖKHAN ÖZGER
Danışman: PROF. DR. HALİL DEMİR ; DOÇ. DR. MAHİR AKGÜN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, kriyojenik işlem uygulanan matkaplar ile AA 7075 alaşımının kuru, hava ve MQL destekli işleme şartlarında delinmesinde işleme performansı deneysel ve istatistiksel olarak araştırılmıştır. AA 7075 alaşımının işlenebilirlik performans özelliği yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı, takım aşınması, çaptan ve dairesellikten sapma unsurları üzerinden değerlendirilmiştir. Delme deneyleri Taguchi L18 dizinine göre oluşturulmuştur. Delme parametreleri olarak kesici takım, işleme şartı, kesme hızı ve ilerleme miktarı seçilmiştir. Delme deneyleri sonrası elde edilen verinin istatistiksel analizinde sırasıyla S/N gürültü, varyans (ANOVA) ve regrasyon kullanılmıştır. Sonuç olarak, Kriyojenik işlemin tungsten karbür kesici takımın mikrosertliğini arttırdığı, işlenebilirlik performans özellikleri üzerinde olumlu etki gösterdiği görülmüştür. Kuru işleme şartına göre yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı, çaptan ve dairesellikten sapma değerlerinin hava destekli işleme şartında sırasıyla yaklaşık olarak %99,81 %27, %38 %40 daha düşük olduğu ve MQL destekli işleme şartında da sırasıyla yaklaşık olarak %33,62 %30 %42 %50 daha düşük olduğu belirlenmiştir. SEM incelemesi, kesici takımlar için baskın aşınma modunun yığıntı talaş (BUE) olduğu ve ihmal edilebilir düzeyde takım ufalanmasının (chipping) meydana geldiğini göstermektedir.

Abstract:
In this study, the machining performance of AA 7075 alloy under dry, air and MQL assisted machining conditions with cryogenically treated drills was investigated experimentally and statistically. The machinability performance of AA 7075 alloy was evaluated in terms of surface roughness, cutting temperature, tool wear, deviation from diameter and circularity. The drilling experiments were set up according to the Taguchi L18 index. Cutting tool, machining condition, cutting speed and feed rate were selected as drilling parameters. S/N noise, variance (ANOVA) and regression were used for statistical analysis of the data obtained after drilling experiments, respectively. As a result, it was observed that cryogenic treatment increases the microhardness of tungsten carbide cutting tool and has a positive effect on machinability performance characteristics. It was determined that surface roughness, cutting temperature,   deviation from diameter and circularity values were approximately 99.81%, 27%, 38%, 40% lower in air assisted machining condition and approximately 33.62%, 30%, 42%, 50% lower in MQL assisted machining condition, respectively, compared to dry machining condition. SEM examination shows that the dominant wear mode for the cutting tools is built-up chipping (BUE) and negligible tool chipping occurs.