Modeling of power consumption, cutting force, sound, current, and surface roughness during turning of AISI 4340 steel with different hardness
Farklı sertlikteki AISI 4340 çelik malzemelerin tornalanması esnasında güç tüketimi, kesme kuvveti, ses, akım ve yüzey pürüzlülüğünün modellenmesi
- Tez No: 720102
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDUL KADİR EKŞİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 258
Özet
Şimdiye kadar yüzey pürüzlülüğü, takım ömrü, takım aşınması, kesme kuvvetleri, titreşim ve talaş kaldırma oranı gibi talaşlı imalatı etkileyen parametrelerin modellenmesi ve optimizasyonu üzerine birçok araştırma yapılmıştır. Ancak güç tüketimini, sesi ve akımı optimize etmek ve modellemek için çok az araştırma yapılmıştır. Bu amaçla, bu çalışmada kesme parametrelerinin ses, akım, yüzey pürüzlülüğü, kesme kuvvetleri ve güç tüketimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu çalışma, seramik, karbür ve CBN kesici uçlar kullanılarak AISI 4340 çeliğinin farklı sertlikte (30, 35, 40 HRC) tornalanması sırasında minimum güç tüketimine, kesme kuvvetlerine, sese, akıma ve yüzey pürüzlülüğüne yol açan en uygun talaşlı imalat parametrelerini elde etmeye odaklanmaktadır. Geliştirilen matematiksel modeller ile tahmin edilen sonuçlar, hesaplanan/deneysel değerlerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar; güç tüketimi, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü, ses ve akım için geliştirilen matematiksel modellerle tahmin edilen değerler, hesaplanan/deneysel değerler arasında yakın bir ilişki gösterdiğini ortaya koymaktadır. Optimizasyon sonucunda güç tüketimi, akım ve ses için en önemli parametrenin kesme hızı olduğu bulundu. Radyal kuvvet (Fx) ve teğetsel kuvvet (Fy) için en önemli parametrenin ilerleme; ilerleme kuvveti (Fz) için ise en önemli parametrenin kesme derinliği olduğu görülmüştür. Bunun yanı sıra yüzey pürüzlülüğüne en çok etki eden parametrenin kesici uç olduğu belirlenmiştir. Ayrıca güç tüketimi ile işleme parametreleri arasında güçlü bir ilişki olduğu tespit edilmiştir. Bu sayede optimum talaşlı imalat parametreleri kullanılarak güç tasarrufu sağlanabileceği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Up to now, a lot of research has been done on modeling and optimization of parameters like surface roughness, tool life, tool wear, cutting forces, vibration, and material removal rate influencing machining. However, little research has been done to optimize and model power consumption, sound, and current. To this aim, the effects of cutting parameters on power consumption, cutting forces, sound, current, and surface roughness were investigated. The present study focuses to obtain the optimal machining parameters leading to minimum power consumption, cutting forces, sound, current, and surface roughness during turning of AISI 4340 steel with different hardness (30, 35, 40 HRC) using ceramic, carbide, and CBN inserts. Predicted results with developed mathematical models for power consumption, cutting forces, sound, current, and surface roughness have been compared with experimental/calculated values. The results establish that there is a close relationship between the predicted values and experimental/calculated values. As a result of optimization, the most important parameter for power consumption, current, sound was found to be cutting speed. In addition to this, the most effective parameter for surface roughness was determined to be insert. The most effective parameter on radial force (Fx) and tangential force (Fy) is feed rate. And the most effective parameter on feed force (Fz) is depth of cut. Also, it has been observed that there is a strong relationship between the machining parameters and power consumption. In this way, it has been determined that power savings can be achieved by using optimal processing parameters.
Benzer Tezler
- AISI 1045 malzemesinin talaşlı işlenebilirliğinde fuzzy logic ve yapay sinir ağları (ANN) kullanılarak kesme parametrelerin optimizasyonu
The optimization of cutting parameters for the machinability of AISI 1045 material using fuzzy logic and artifical neural networks(ANN)
SÜMEYYE DERECİ SEFER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ BEDİR
- Talaş kaldırma işleminin sonlu elemanlar yöntemi yardımıyla analizi
Başlık çevirisi yok
VAHİT KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUZAFFER ERTEN
- Santrifüj kuvvet altında tekstil içerisindeki su hareketinin incelenmesi
Investigation of water flow in porous textile under centrifugal forces
FATİH KASAP
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Design and fabrication of magnetically actuated cell sorter
Manyetik olarak kontrol edilebilen hücre siniflandirici tasarimi ve üretimi
MERVE GÜLLE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CAN ERTEN
- Seramik alanında üç boyutlu yazıcılarla tasarım
Designing by three dimensional printers in ceramics
NİL GÖKSUN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilim ve TeknolojiMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiEnformatik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEHER BAŞLIK