Talaşlı imalat sürecinde ultrasonik atomizasyon soğutma sisteminin farklı soğutma sistemleri üzerindeki etkinliğinin karşılaştırılması
Comparison of the effectiveness of ultrasonic atomisation cooling system on different cooling systems in machining process
- Tez No: 1010003
- Danışmanlar: PROF. FIRAT KAFKAS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Minimum miktarda yağlama sistemleri düşük miktarda kesme sıvısı tüketimleriyle çevre sağlığı ve üretim ekonomisi bakımından ciddi fırsatlar sunmaktadır. Bu çalışmada, AISI 1050 çeliğinin tornalama işleminde minimum miktarda yağlama sistemlerinden biri olan ultrasonik tabanlı minimal yağlama (uACF) sisteminin farklı çalışma şartları ile gerçek kesme koşulları altında performans karşılaştırması yürütülmüştür. uACF sistemi; sprey ile soğutma (SPR), hava ile soğutma (AIR) ve kuru kesme (DRY) şartları ile kesme kuvvetleri (F), sıcaklık (T), yüzey pürüzlülüğü (Ra) ve talaş büzüşme katsayısı (ξ) performans parametreleri bakımından mukayese edilmiştir. Deneysel olarak gerçekleştirilen çalışmalar Taguchi L9 ortogonal düzene göre tasarlanırken, her bir çalışma şartı için üç farklı seviyede kesme hızı (100 m/dak, 130 m/dak, 170 m/dak) ve üç farklı seviyede ilerleme oranı (0,15 mm/dev, 0,2 mm/dev, 0,25 mm/dev) değeri kullanılmıştır. Kesme hızı ve ilerleme oranının farklı çalışma şartları altında performans parametreleri üzerindeki etki düzeyini tespit etmek amacıyla ANOVA analizi yapılmış, çalışma şartlarının performans parametreleri üzerindeki etkisini görmek için ise tek yönlü ANOVA ve Tukey testleri gerçekleştirilmiştir. En iyi kesme parametre kombinasyonunu bulmak, çalışma şartları ve kesme parametrelerinin performans parametreleri üzerindeki toplu şekilde etkisini tespit etmek amacıyla ise çok kriterli karar verme metotlarından gri ilişkisel analizi ve TOPSIS analizi kullanılmıştır. Deney neticesinde“uACF”sisteminin çok düşük miktarda (0,5 ml/dak) kesme sıvısı tüketmesine karşın bütün performans karakteristiklerinde en iyi ya da en iyiye yakın sonuç verdiği ve toplu performans parametreleri bakımından doğru kesme parametre kombinasyonu ile kullanıldığında oldukça etkili olduğu görülmüştür. İlerleme oranı artışının ise bütün performans karakteristiklerine yüksek seviyede ve olumsuz etki ettiği görülürken kesme hızının etkisinin daha sınırlı kaldığı tespit edilmiştir. Deneyde kullanılan çok kriterli karar verme metotlarının verdiği sonuçların bilimsel açıdan doğruluğunu, anlamlılık seviyesini ve ilişki gücünü görmek için ise Spearman Korelasyon analizi yapılmıştır. Uygulanan çok kriterli karar verme analizlerinin yüksek seviyede uyum ve anlamlılık gösterdiği, güçlü bir ilişkiye sahip olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Minimum quantity lubrication systems offer serious opportunities in terms of environmental health and production economy with low cutting fluid consumption. In this study, a performance comparison of the ultrasonic-based minimal lubrication system, one of the minimum quantity lubrication systems, was conducted under different operating conditions and real-world cutting conditions in the turning process of AISI 1050 steel. The“uACF”system was compared in terms of the performance parameters of cutting forces (F), temperature (T), surface roughness (Ra), and chip shrinkage coefficient (ξ) under spray cooling (SPR), air cooling (AIR), and dry cutting (DRY) conditions. While the experimental studies were designed according to Taguchi L9 orthogonal arrangement, three different levels of cutting speed (100 m/min, 130 m/min, 170 m/min) and three different levels of feed rate (0,15 mm/rev, 0,2 mm/rev, 0,25 mm/rev) were used for each working condition. One-way ANOVA and Tukey tests were also conducted to determine the effects of operating conditions on performance parameters. Multi-criteria decision-making methods, such as gray relational analysis and TOPSIS analysis, were used to find the best cutting parameter combination and to determine the collective effects of operating conditions and cutting parameters on performance parameters. The experiment showed that the“uACF”system, despite consuming a very low amount of cutting fluid (0,5 ml/min), produced the best or near-best results in all performance characteristics and was highly effective in terms of collective performance parameters when used with the correct cutting parameter combination. Increasing feed rate was found to have a high and negative effect on all performance characteristics, while the effect of cutting speed was found to be more limited. Spearman Correlation analysis was performed to evaluate the scientific accuracy, significance, and correlation strength of the results obtained from the multi-criteria decision-making methods used in the experiment. The applied multi-criteria decision-making analyses were found to demonstrate a high level of concordance and significance, and to have a strong relationship.
Benzer Tezler
- Ultrasonic assisted drilling of precipitation hardened martensitic stainless steel
Çökeltilerek sertleştirilmiş martensitik paslanmaz çelik malzemede ultrasonik destekli delik delme
METİN BERK ENİS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mühendislik BilimleriAtılım Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADIK ENGİN KILIÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHRAM LOTFİ
- Ti6Al7Nb alaşımının minimum miktarda yağlama ve ultrasonik titreşim destekli hibrit sürdürülebilir ortogonal tornalanmasının araştırılması
Investigation of minimum quantity lubrication and ultrasonic vibration assisted hybrid sustainable orthogonal turning of Ti6Al7Nb alloy
ERKİN DUMAN
Doktora
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER UYSAL
- Alüminyum boru üretim tesisi yıkama ünitesinde temiz üretim uygulaması
Clean production application in aluminum pipe production facility washing unit
CANSU BİRİKTİR UYANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEYTULLAH EREN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT SOLAK
- Talaşlı imalat sürecinde kesici takım performansının iyileştirilmesine yönelik yeni stratejilerin araştırılması
Investigation of new strategies to improve the performance of cutting tools in machining processes
COŞKUN ANIL BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF KAYNAK
- Ti-5553 alaşım malzemesinin talaşlı imalat sürecinde kesici takım aşınmalarının yüzey bütünlüğüne etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of tool wear on surface integrity of Ti-5553 alloy in machining process
ÜMİT YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF KAYNAK