Ç 4140 malzemesinin tornalanmasında ilerleme, kesme hızı ve kesici takımın yüzey pürüzlülüğü, takım ömrü ve aşınmaya etkileri
Effects of feedrate, cutting speed and cutting tools on average surface roughness, tool life and wear in turning of AISI 4140 material
- Tez No: 396986
- Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER NALBANT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Teknik Eğitim, Mechanical Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu çalışmada, Ç 4140 çeliğinin işlenebilirlik özellikleri CNC torna tezgahında, tornalama yöntemiyle; takım aşınması ve ortalama yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirilmiştir. Deneylerde iki farklı kesici takım kullanılmıştır. Her iki kesici takım da TNMG profiline sahiptir. Takımlardan biri 160408 boyutlarında GM talaş kırıcı formuna sahip ve CVD yöntemiyle Al2O3 ve TiCN malzemesiyle kaplanmış NC3020 (P20) kalitesinde, diğeri ise; 220408 boyutlarında HM talaş kırıcı formuna sahip ve CVD yöntemiyle Al2O3, TiC ve TiCN malzemeleriyle kaplanmış NC3030 (P30) kalitesindedir. Kuru kesme şartlarında yapılan deneylerde kullanılan kesme parametreleri; yüzey pürüzlülüğü deneylerinde beş farklı kesme hızı (150-200-250-300-350 m/dak), üç farklı ilerleme miktarı (0,15-0,25-0,35 mm/dev) ve sabit kesme derinliği (2 mm) kullanılmıştır. Takım ömrü deneylerinde; beş farklı kesme hızı (150-200-250-300-350 m/dak), sabit ilerleme miktarı (0,25 mm/dev) ve sabit kesme derinliği (2 mm) kullanılmıştır. Kullanılan kesici takımlar tarama elektron mikroskobu (SEM) ile incelendiğinde, çıtlama ve çentik aşınma tiplerinin etkin olduğu görülmüştür. Genel olarak değerlendirildiğinde; kesme hızı ile takım ömrü arasında üçüncü dereceden azalan bir ilişki olduğu, kesme hızının yüzey pürüzlülüğüne etkisinin az olduğu, ilerleme miktarı ve kesici takım kalitesinin ise etkili olduğu, ilerleme miktarı ile ortalama yüzey pürüzlülük değeri arasında artan doğrusal ilişki olduğu sonuçları elde edilmiştir. Ayrıca NC3020 kalitesindeki kesici takım, NC3030 kalitesindeki kesici takıma göre daha iyi yüzey kalitesi elde edilmiştir. En uzun takım ömrü; TNMG 220408 kesici takımıyla 150 m/dak kesme hızında 73,70 dak talaş kaldırarak gerçekleştirilmiştir. En düşük ortalama yüzey pürüzlülüğü; TNMG 160408 kesici takım ile 150 m/dak kesme hızında, 0,15 mm/dev ilerleme miktarında 0,983 µm olarak ölçülmüştür. En yüksek ortalama yüzey pürüzlülük değeri ise; TNMG 160408 kesici takımı ile 200 m/dak kesme hızında 0,35 mm/dev ilerleme miktarında 5,138 µm olarak ölçülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, the machinability characteristics of AISI 4140 steel has been evaluated in terms of wear and average surface roughness by the turning process in CNC lathe. Two different cutting tools were used in the experiments. Both cutting tools have TNMG profile. One of the tools has with the quality of NC3020 (P20), 160408 size and GM chip breaker and was coated with Al2O3 and TiCN by CVD method, while the other one has NC3030 (P30) quality, 220408 size and HM chip breaker and was coated with Al2O3, TiC and TiCN by CVD method. The experiments were conducted under dry cutting conditions, and the cutting parameters used were five different cutting speeds (150-200-250-300-350 m/min), three different feed rates (0.15-0.25-0.35 mm / rev) and a fixed depth of cut of 2 mm in surface roughness tests. In experimental tool life; five different cutting speeds (150-200-250-300-350 m/min.), constant feed rate of 0.25 mm/rev and constant cut depth of 2 mm were used. When the used cutting tools observed in scanning electron microscopy (SEM), chipping and notch wear were found to be dominant for the wear type. An overall evaluation; it was observed that cutting speed had no effect, however feed rate and insert grade had effect on the surface roughness, the relationship between cutting speed and tool life can be expressed by a third order degree equation and relationship between feed rate and average surface roughness can also expressed with linear increasing relationship. Although NC3020 quality cutting tools yielded average surface roughness less than NC3030 quality cutting tools. The longest tool life was realized as 73.70 min. by TNMG 220408 cutting tool at cutting speed of 150 m/min. The minimum average surface roughness was measured as 0.983 µm by TNMG 160408 cutting tool at cutting speed of 150 m/min and feed rate of 0.15 mm/rev with NC3020 insert. The maximum average surface roughness was measured as 5.138 µm by TNMG 160408 cutting tool at cutting speed of 200 m/min and feed rate of 0.35 mm/rev with NC3020 insert.
Benzer Tezler
- CNC tornada C-eksenli delik delme operasyonunda kesme şartlarına bağlı olarak yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi
Examination of surface roughness depending on cutting conditions in C-axis drilling operation on CNC lathe
AHMET ÖĞÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET SÖNMEZ
- Namlu modellenmesi ve borlanmış aısı 4140 namlu malzemesinin aşınma davranışlarının incelenmesi
Modelling a burrel and analysing of wear behaviours of boronized aisi 4140 material
UĞUR BOZALİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Endüstri Ürünleri TasarımıKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YAŞAR
- Surface modification of stellite hardfacings by post surface melting processes
Stellite sert dolgu kaplamalar sonrası uygulanan yüzey ergitme prosesleri ile yüzey modifikasyonu
ALI ABDUL MUNIM ALI ALHATTAB
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY
- AISI 4140 çelik malzemenin yüzey özelliklerini geliştirmek için yenilikçi bir PTA yöntemi
A novel PTA coating method to improve surface properties of AISI 4140 steel materials
GÖKÇE MEHMET AY
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Temperlenmiş martenzit gevrekliğinin AISI 4140 çeliğinin yorulma davranışı üzerindeki etkisi
The effect of tempered martensi̇te embrittlement on fatigue behaviour of AISI 4140 steel
GÖZDE KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN