AISI 1040 Alaşımının Frezelenmesinde Teorik ve Uygulamalı Kesme Parametrelerine Dayalı iTool Adlı Yeni bir Paket Program ile Bilgisayar Destekli Süreç Planlama
Computer Aided Process Planning with a New Package Program Named iTool Based on Theoretical and Practical Cutting Parameters in Milling of AISI 1040 Alloy
Yazar: Akdeniz, Kadirhan; Çakır Şencan, Ayşegül
Dergi: Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Vol. 13 No. 3, 2025
Anahtar kelimeler: Manufacturing Processes and Technologies (Excl. Textiles) ; İmalat Süreçleri ve Teknolojileri ; Manufacturing Management ; İmalat Yönetimi ; iTool,Frezeleme,CAPP,CAD/CAM,İşleme zamanı,Takım ömrü ; iTool,Milling,CAPP,CAD/CAM,Machining time,Tool life

Bu çalışmada, CNC freze tezgahlarındaki çevrim sürelerini azaltmak ve kesici takımların ömrümü artırmak amacıyla, kullanılan kesme parametrelerinin iyileştirilmesi üzerine araştırmalar yapılmıştır. Bu kapsamda Python programlama diliyle iTool adı verilen yeni bir program yazılmış ve CAM paket programlarına yardımcı bir alt program olarak kullanılması hedeflenmiştir. Bu programda kullanılacak kesme parametrelerini belirleyebilmek için, en az iki farklı kesici takım firması ve bu kesici takımları kullanan en az iki farklı imalat firmasından veriler toplanmıştır. Böylece tavsiye edilen teorik kesme koşulları ile endüstride uygulanan kesme koşulları birlikte değerlendirilebilmiştir. Firmalardan toplanan kesme parametreleri, AISI 1040 alaşımına yapılacak frezeleme işlemi için kullanılacak 4 ağızlı karbür kesici takımların değişen çaplarına (D: 5 mm - 25 mm) göre, kesme hızı (Vc) ve ilerleme (f) değerleridir. İncelemeler sonunda, tavsiye edilen teorik Vc ve f verilerinin endüstride uygulanan verilere göre sırasıyla %35 ve %50 daha az olduğu görülmüştür. Frezelenecek hedef hacim (255025 mm3) için işleme zamanı (th) ve takım ömrü (T) performans kriteri olarak belirlenmiştir. En verimli işleme için, firmalardan alınan veriler kullanılarak yeni kesme şartları elde edilmiştir. Elde edilen yeni verilerin endüstride uygulanan verilere göre %87 daha fazla takım ömrü sunduğu, teorik verilere göre ise %22 daha kısa işleme zamanı sağladığı hesaplanmıştır. Hedef hacim fiziki deneylerle işlenerek örnek takım çapları (8 mm, 10 mm ve 12 mm) için kesme koşullarının verimliliği test edilmiş ve hesaplanan verilerle uyumlu sonuçlar gözlenmiştir. Son olarak, hesaplanan yeni kesme şartları, yazılan iTool programı ile kullanıcının kolaylıkla ulaşabileceği duruma getirilmiştir. Böylece, talaşlı imalat alanında tecrübe ve bilgi birikimi olmayan bir kullanıcının bile, en doğru şartları kısa zamanda ve kolaylıkla seçebilmesi üzerine çözümler sunulmuştur.

In this study, research has been conducted on improving the cutting parameters used in order to reduce cycle times in CNC milling machines and increase the life of cutting tools. In this context, a new program called iTool was written with the Python programming language and it was aimed to be used as a subprogram to CAM package programs. In order to determine the cutting parameters to be used in this program, data was collected from at least two different cutting tool companies and at least two different manufacturing companies using these cutting tools. Thus, the recommended theoretical cutting conditions and the cutting conditions applied in the industry could be evaluated together. The cutting parameters collected from the companies are the cutting speed (Vc) and feed (f) values according to the changing diameters (D: 5 mm - 25 mm) of 4-flute carbide cutting tools to be used for milling on AISI 1040 alloy. As a result of the investigations, it was found that the recommended theoretical Vc and f data were 35% and 50% less than the data applied in the industry, respectively. For the target volume to be milled (255025 mm3), machining time (th) and tool life (T) were determined as performance criteria. For the most efficient machining, new cutting conditions were obtained using data obtained from companies. It has been calculated that the new data obtained provides 87% more tool life compared to the data applied in the industry and 22% shorter machining time compared to the theoretical data. The efficiency of the cutting conditions for samples tool diameters (8 mm 10 mm and 12 mm) was tested by machining the target volume with physical experiments and results compatible with the calculated data were observed. Finally, the calculated new cutting conditions were made easily accessible to the user with the written iTool program. Thus, solutions were presented so that even a user who does not have experience and knowledge in the field of machining can easily select the most accurate conditions in a short time.