Numerical study of heat transfer aspects in cuttingtools made of Al2O3, ZrB2, TiB2 and TiN
Al2O3, ZrB2, TiB2 ve TiN'den yapılmış kesici takımların ısı transferi yönündensayısal çalışması
- Tez No: 653234
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN BAŞTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Bu çalışmada, ısı transferi ve ısı akısının Al2O3, ZrB2, TiB2 ve TiN malzemelerden üretilmiş kesici takımlar üzerindeki etkileri ANSYS sonlu elemanlar analizi programı yardımıyla sayısal olarak araştırılmıştır. Ters ısı akısı, önceki çalışmalardan sonuçlanan bir fonksiyonla tanımlanmış ve iç kısım ile çelikten imal edilen iş parçası arasındaki sürtünme temas alanının sınır durumunu belirtmek için kullanıcının belirlediği fonksiyonlar (UDF) kullanılmıştır. Kesici uç, şim ve tutucunun deneyimlenmiş ortam sıcaklığı, kesme işleminin başlangıcında 300 K sıcaklığa eşit olup daha sonra ısı akısı uygulanmıştır. Ağ, iç kısım ile iş parçası arasındaki temas alanında ve iç kısım ile tutucu arasındaki yüzde oluşturulmuştur. Sayısal model bir önceki çalışma ile doğrulanmıştır. Kesici takım ömrü, çeşitli malzemeler için kesme hızına karşı belirlenmiştir. Sonuçlar, Zirkonyum diborid ve Titanyum diborid'in alüminyum oksitten daha düşük sıcaklığa sahip olduğunu, böylece kesici takım olarak kullanılan diborid malzemeleriyle verimliliğin artacağını göstermektedir. Alüminyum oksit için maksimum sıcaklık 1300 K iken, Titanyum nitrit için 1100 K sıcaklık elde edilmiştir. Sıcaklık artışı kesme hızına bağlıdır. En düşük sıcaklık 180 m/dak kesme hızında, en yüksek sıcaklık da 220 m/dak kesme hızında ölçülmüştür. Optimum kesme koşulları TiN kesici takımla 180 m/dak kesme hızında ve 0.138 mm/rev ilerleme hızında elde edilmiştir. Titanyum diborid (TiB2) malzemeler, diğer malzemelere kıyasla maksimum kesme takımı ömrüne ulaşmıştır
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of heat transfer and heat flux on cutting tools with materials of Al2O3, ZrB2, TiB2 and TiN are investigated numerically with the aid of ANSYS fluent software. The inverse heat flux was described by a function that was concluded from the previous studies and User Defined Functions (UDF) was utilized to define the boundary condition of the friction contact area between the inset and the workpiece which is fabricated from the steel. The insert, shim, and the holder experienced by the ambient temperature equals to 300 K at the beginning of the cutting process then the heat flux was applied. The mesh was generated and regimented at the contact area between the insert and the workpiece and the face between the insert and the holder. The numerical model was validated with the previous study. The influence of the machining parameters for example cutting speed and feed rate on temperature has been investigated to indicate the optimum cutting tool and situation. The cutting tool life will be investigated versus the cutting speed for various materials. The results show that Zirconium diboride (ZrB2) and Titanium diboride (TiB2) have a temperature less than the aluminum oxide (Al2O3) so that the productivity will increase with the diboride materials utilizing as cutting tool. The maximum temperature for aluminum oxide is 1270 K while the Titanium Nitrite achieved 1092 K. The temperature increase is related to the cutting speed. The lowest temperature was measured at a cutting speed of 180 m/min, while the maximum temperature has been obtained at a cutting speed of 220 m/min. The optimum cutting condition has been obtained with TiN cutting tool material at 180 m/min cutting speed and 0.138 mm/rev feed rate. Titanium diboride (TiB2) materials achieved the maximum cutting tool life comparing to other materials.
Benzer Tezler
- Havuz kaynaması sırasında kabarcık oluşumunun sayısal yöntemle incelenmesi
Numerical study of bubble growth during nucleate pool boiling
MERT TÜRKELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL YALÇIN URALCAN
- Experimental investigation and mathematical modelling of dynamic equilibrium of novel thermo-fluids for renewable technology applications
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN UTKU HELVACI
- Bükümlü delta kanatçık ile periyodik tam gelişmiş türbülanslı akış şartları altında ısı transferinin incelenmesi
The investigation of heat transfer under periodic fully developed turbulent flow conditions with bended delta winglet
MEHMET AKİF TUNCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiYozgat Bozok ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATİLA ABİR İĞCİ
- Benzin motorlarında indirgenmiş kinetik model uygulaması
Reduced chemical kinetic model application to spark ignition engines
CÜNEYT UYKUR
- Yatay borular içinde akmakta olan soğutucu akışının buharlaşması esnasında ısı taşınım katsayısının değişimin çeşitli parametrelere göre incelenmesi
The change of heat convection coefficient with certain parameters in evaporating flow of refrigerants in horizontal tubes
GÜNHAN KAYTAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTermodinamik ve Isı Tekniği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPİN KEMAL DAĞSÖZ
