Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin işlenebilirliğe etkisinin taguchı yöntemiyle optimizasyonu
Optimization by the taguchi method of effect on the surface roughness of cryogenic treatment applied to cutting tools
- Tez No: 509317
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FUAT KARA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Düzce Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
Bu çalışmada, AISI O2 (DIN 1.2842) soğuk iş takım çeliğinin işlenmesinde kesici takımlara uygulanan derin kriyojenik işlemin (DCT) yüzey pürüzlülüğü (Ra), kesme kuvveti (Fc), takım aşınması ve mikrosertlik üzerine etkileri araştırılmıştır. Bununla birlikte, optimum Ra ve Fc sonucunu veren kesme parametreleri Taguchi optimizasyon metodu ile belirlenmiştir. Tornalama deneyleri, Taguchi L16 (43) ortogonal (dikey) dizinine göre yapılmış, deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü (S/G) oranı esas alınmıştır. Deneylerde kaplamalı (MT-TiCN+Al2O3+TiN) ve kaplamasız karbür (WC+Co+TiC+TaC) takımlar kullanılmıştır. Rieltveld analizi ile takım mikroyapısındaki karbürlerin oransal değişimi tespit edilmiştir. Son olarak mikrosertlik ölçümleri ile kriyojenik işlemin sertlik üzerindeki etkisi ortaya koyulmuştur. Taguchi analizi sonucu, yüzey pürüzlülüğü için optimum sonuçlar kriyojenik işlemli kaplamasız takım ile 250 m/dak kesme hızında ve 0,08 mm/dev ilerleme hızında elde edilmiştir. ANOVA sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğü üzerindeki en etkili parametrenin ilerleme hızı (% 80,20), daha sonra sırasıyla kesici takım tipi (% 12,98) ve kesme hızı (% 5,86) olduğu görülmüştür. Kesme kuvveti için en düşük değerleri veren parametreler sırasıyla kesici takım türü, kesme hızı ve ilerleme hızı için kriyojenik işlemli kaplamalı takım, 250 m/dak ve 0,08 mm/dev olarak bulunmuştur. Fc değerleri için gerçekleştirilen ANOVA sonuçlarına göre kesme kuvveti üzerinde en etkili parametrenin % 85,70 oranıyla ilerleme hızı olduğu görülmüştür. Daha sonra kesici takım türü % 7,94 ve kesme hızı % 4,60 ile en az etkiye sahip parametreler olarak sıralanmıştır. Takım ömrü açısından kriyojenik işlem hem kaplamasız hem de kaplamalı karbür kesici takımlarda olumlu sonuçlar sergilemiştir. Bu bağlamda kaplamasız ve kaplamalı karbür kesici takımlarda sırasıyla % 15 ve % 11 oranlarında iyileşme sağlanmıştır. Rieltveld analizi sonucu, kriyojenik işlemin takımlarda karbür yüzdelerini arttırdığı belirlenmiştir. Mikrosertlik ölçümleri sonucunda, kriyojenik işlem sonrasında kaplamasız ve kaplamalı karbür takımların sertlikleri sırasıyla % 4,6 ve % 5,15 oranlarında arttığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects on the surface roughness (Ra), cutting force (Fc), tool wear and microhardness of the deep cryogenic treatment (DCT) applied to carbide cutting tools in the machining of the AISI O2 (DIN 1.2842) cold work tool steel were investigated. However, the cutting parameters giving the optimum Ra and Fc are determined by the Taguchi optimization method (L16-43). Coated (MT-TiCN+Al2O3+TiN) and uncoated (WC+Co+TiC+TaC) carbide tools were used in the experiments. Finally, microhardness measurements have shown the effect of cryogenic process on hardness. The optimum results for surface roughness were obtained with a cryogenically-treated uncoated carbide cutting tool at a cutting speed of 250 m/min and a feed rate of 0.08 mm/rev. According to ANOVA results, the most effective parameter on the surface roughness was found to be the feed rate (80.20 %), followed by the cutting tool type (12.98 %) and the cutting speed (5.86 %). The parameters giving the lowest cutting forces were found to be cryogenically treated coated carbide cutting tool, 250 m/min and 0.08 mm/rev for cutting tool type, cutting speed and feed rate, respectively. According to the ANOVA results for Fc values, the most effective parameter on cutting force was found to be the feed rate of 85.70 %. Then, the cutting tool type is listed as 7.94 % and the cutting speed with 4.60 % as the least effective parameters. In terms of tool life, the cryogenic process has shown positive results both in uncoated and coated carbide cutting tools. In this context, 15 % and 11 % improvement was achieved in uncoated and coated-carbide cutting tools, respectively. According to the results of the Rieltveld analysis, it was determined that the carbide percentages increased in both tool groups after the deep cryogenic treatment. As a result of microhardness measurements, the hardness of uncoated and coated carbide sets after cryogenic treatment increased by 4.6 % and 5.15 %, respectively.
Benzer Tezler
- Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin ınconel 625 nikel esaslı süperalaşımın işlenebilirliğine etkisinin deneysel nümerik ve istatistiksel araştırılması
Experimental numerical and statistical investigation of the effect of cryogenic treatment applied on cutting tools on machinability of inconel 625 nickel based superalloy
MAHİR AKGÜN
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL DEMİR
- Süper alaşım (Hastelloy c22) çeliğinin kriyojenik işlem uygulanmış takımlarla işlenebilirliğinin araştırılması
An investigation of cryogenicaly treated turning tools on the machining of Hastelloy c22
SITKI AKINCIOĞLU
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN GÖKKAYA
- 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
2021
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEHMUS BADAY
- Kesici takımlara uygulanan kriyojenik işlemin Ti6Al4V titanyum alaşımının işlenmesinde kesici takım performansının etkisi
The effect of cryogenic process on the cutting tool performance at the machining of Ti6Al4V titanium alloy
AHMET MAVİ
Doktora
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN KORKUT
- AISI 316 östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesinde kesici takıma uygulanan kriyojenik işlemin takım ömrü üzerine etkilerinin araştırılması
The investigation of the effects of cryogenic treatment applied to cutting tools on tool life in machining AISI 316 austenitic stainless steel
NURSEL ALTAN ÖZBEK
Doktora
Türkçe
2013
Bilim ve TeknolojiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT GÜLESİN
DOÇ. DR. ADEM ÇİÇEK