Geri Dön

AISI 1050 çeliğinin aşındırıcı su jeti ile tornalanmasında farklı parametrelerin talaş kaldırma oranı ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Analysis of the influences of different parameters on material removal rate and surface roughness during the machining process of AISI 1050 steel using abrasive water jet turning

PDF İndir

  1. Tez No: 382972
  2. Yazar: FUAT KARTAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HASAN GÖKKAYA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karabük Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 160

Özet

Bu çalışmada, aşındırıcılı su jeti ile tornalama işleminde işleme parametrelerinin ortalama yüzey pürüzlülük değerine ve talaş kaldırma oranına etkileri araştırılmıştır. Aşındırıcılı su jeti (ASJ) ile tornalama yapabilmek için özel torna deney düzeneği geliştirilmiştir. Geliştirilen deney düzeneği ile AISI 1050 çeliği, işleme parametreleri olarak iki farklı nozul çapı, üç farklı nozul ilerleme miktarı, aşındırıcı akış oranı, torna devri ve nozul yaklaşma mesafesi tam faktöriyel deney düzeni oluşturularak tornalanmıştır. Tam faktöriyel analizde varyans analizi, doğrusal regresyon analizi, pareto analizi, üç boyutlu yüzey grafik analizi ve optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Pompa basıncı (350 MPa) ve aşındırıcı garnet (120 mesh) sabit tutulmuştur. AISI 1050 çeliği üzerinde nozul çapı, nozul ilerleme miktarı, aşındırıcı akış oranı, torna devri ve nozul yaklaşma mesafesine bağlı olarak yapılan tornalama deneyleri sonucunda elde edilen ortalama yüzey pürüzlülük değerleri ve talaş kaldırma oranı üzerinde nozul ilerleme miktarı en etkili parametre olarak görülmüştür. En düşük ortalama yüzey pürüzlülüğü 0,7 mm nozul çapı, 5 mm/dak nozul ilerleme miktarı, 350 g/dak aşındırıcı akış oranı, 2 mm nozul yaklaşma mesafesi ve 2500 dev/dak torna devrinde (1 µm) elde edilmiştir. En yüksek ortalama yüzey pürüzlülüğü, 1,3 mm nozul çapı, 45 mm/dak nozul ilerleme miktarı, 50 g/dak aşındırıcı akış oranı, 18 mm nozul yaklaşma mesafesi ve 500 dev/dak torna devrinde (3,92 µm) elde edilmiştir. En çok talaş kaldırma oranı 1,3 mm nozul çapı, 5 mm/dak nozul ilerleme miktarı, 350 g/dak aşındırıcı akış oranı, 18 mm nozul yaklaşma mesafesi ve 2500 dev/dak torna devrinde (64,80 mm3/dak) elde edilmiştir. En az talaş kaldırma oranı 0,7 mm nozul çapı, 45 mm/dak nozul ilerleme miktarı, 50 g/dak aşındırıcı akış oranı, 2 mm nozul yaklaşma mesafesi ve 500 dev/dak torna devrinde (4,51 mm3/dak) elde edilmiştir. ASJT ile işlenen AISI 1050 çeliği numunelerinde yapılan mikro sertlik analizlerinde en yüksek değer aşındırıcı akış oranın en çok kullanıldığı deneylerde elde edilmiştir. Aşındırıcı akış oranın artmasına bağlı olarak iş parçası yüzeyinde aşındırıcı garnet partiküllerinin yüzeyde yapışma yoğunluğu artmıştır.

Özet (Çeviri)

This study, explores the impact of the machining parameters of the abrasive water jet turning process on the average surface roughness value and material removal rate. A custom experiment setup was developed in order to be able to turning with abrasive water jet (AWJT). The experiment setup designed lathed AISI 1050 steel in a full factorial experiment setting using two different nozzle diameters, three different nozzle feed rate, abrasive flow rate, spindle speed and nozzle stand-off distance. ANOVA, linear Regression analysis, Pareto analysis, 3D surface graphic analysis and optimization were conducted. Pump pressure (350 MPa) and abrasive garnet (120 mesh) were constant. The average surface roughness values and material removal rate obtained as a result of the experiments conducted on AISI 1050 steel based on nozzle diameters, nozzle feed rate, abrasive flow rate, spindle speed and nozzle stand-off distance showed that nozzle feed rate is the most significant parameter among others. The lowest average surface roughness was obtained using 0,7 mm nozzle diameter, 5 mm/min nozzle feed rate, 350 g/min abrasive flow rate, 2 mm nozzle stand-off distance and 2500 rpm spindle speed (1 µm).The highest average surface roughness was obtained using 1.3 mm nozzle diameter, 45 mm/min nozzle feed rate, 50 g/min abrasive flow rate, 18 mm nozzle stand-off distance and 500 rpm spindle speed (3.92 µm).The highest material removal rate was obtained using 1.3 mm nozzle diameter, 5 mm/min nozzle feed rate, 350 g/min abrasive flow rate, 18 mm nozzle stand-off distance and 2500 rpm spindle speed (64.80 mm3/min).The lowest material removal rate was obtained using 0.7 mm nozzle diameter, 45 mm/min nozzle feed rate, 50 g/min abrasive flow rate, 2 mm nozzle stand-off distance and 500 rpm spindle speed (4.51 mm3/min).The micro roughness analysis conducted on the AISI 1050 steel samples machined with AWJT showed that the highest values were obtained where abrasive flow rate is higher. As a result of the increasing abrasive flow rate, abrasive garnet particles are more likely to get stuck on the workpiece.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    136652

    Bor yayınımıyla yüzeyi sertleştirilmiş çeliklerin aşınmaya karşı dayanımlarının ve pulluk uç demirlerinde uygulama olanaklarının araştırılması

    The Investigation on wear endurance of surface hardened steels by boriding and field applications of ploughshare materials

    ÜMİT ER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLAL PAR

  2. Tez No

    396985

    AISI 1050, AISI 304 AND AISI 430 tip çeliklerin yakma alın kaynak yöntemiyle kaynatılması ve mekanik özelliklerin incelenmesi

    The investigation of mechanical properties and welding with flash butt welding of AISI 1050, AISI 304 AND AISI 430 types steels

    MUHANMET YAŞAR ÇİMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. UĞUR ARABACI

  3. Tez No

    269337

    Sertleştirilmiş ve sert dolgu kaynağı yapılmış AISI 1050 çeliğinin aşınma direncinin araştırılması

    Investigation wear resistance of harden and hard filled weld AISI 1050 steel

    İNCİ İNANÇ KİSECİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Makine MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURHAN SELÇUK

  4. Tez No

    474408

    Yapay zeka tabanlı optimizasyon algoritmaları ile AISI 1050 çeliğinin yüzey pürüzlülük değerinin hesaplanması

    Calculation of surface roughness value of AISI 1050 steel with optimization algorithms based artificial intelligence

    ERAY MERT TEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMersin Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ AKDAĞLI

  5. Tez No

    658580

    Kriyojenik işlem uygulanmış ve uygulanmamış kesici takımlarla tornalanan aısı 1050 çeliğinin işlenebilirliği ve talaş morfolojisinin araştırılması

    Investigation of machinability and chip morphology of aisi 1050 steel turned whit cryogenically heat-treated and untreated cutting inserts

    ONUR ERSÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiBatman Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEHMUS BADAY

Geri Dön