Matkap yarık talaş açısının (gashıng rake angle) farklı malzemelerin işlenebilirliği üzerindeki etkisinin araştırılması
The effecet of drill gashing rake angle on machinability of different materials
- Tez No: 797566
- Danışmanlar: PROF. DR. ULVİ ŞEKER, DOÇ. DR. HARUN GÖKÇE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Bu çalışmada, delme işlemlerinde performansı etkileyen en önemli parametrelerden biri olan matkap takım geometrisinin bugüne kadar göz ardı edilmiş bir bileşeni olan“matkap yarık talaş açısının (gashing rake angle)”delinebilirliğe etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla farklı matkap yarık açısına sahip (+10°, 0° ve -10°) yekpare sementit karbür matkaplar tasarlanıp ürettirilmiş ve matkap yarık talaş açısının farklı işlenebilirlik özellikleri sergileyen malzemelerin (AISI 4140, Ck45, GGG50, Aa 7075 T6) delinebilirliği incelenmiştir. Kesme parametreleri olarak üç farklı ilerleme miktarı ve kesme hızı seviyeleri seçilmiştir. Bu kapsamda yapılan deneysel çalışmalarda yarık talaş açısının itme kuvveti, delme momenti, takım aşınması, delik kalitesi (yüzey pürüzlülüğü ve çaptan sapma) üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Farklı malzemeler için malzemeye özgü yarık talaş açısının ve kesme parametrelerinin belirlenmesi deneysel verilerin Taguchi destekli Varyans Analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, Sonlu Elemanlar Metodu destekli Talaş Kaldırma Analizleri de yapılarak deneysel çalışma ve analizlerden elde edilen itme kuvveti ve delme momenti verileri karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda Yarık Talaş Açısının (YTA) itme kuvveti üzerinde AISI 4140 ıslah çeliği için %65,9 ve Aa 7075 T6 alaşımı için %69,5 ANOVA sonuçlarına göre en etkili parametre olduğu görülmüştür. Ck 45 imalat çeliği (%60,5) ve GGG50 küresel grafitli dökme demir (%66) için ise ilerleme miktarı itme kuvveti üzerinde en etkili parametre olmuştur. Farklı malzemelerin delinmesinde oluşan delme momentlerinde ilerleme miktarı daha etkin parametre iken YTA'nın da önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. AISI 4140 ıslah çeliği, Ck 45 imalat çeliği ve GGG50 küresel grafitli dökme demirin delinmesinde matkapta radyal ağız aşınması, esas kesici kenar aşınması ve krater aşınması oluştuğu tespit edilmiştir. Aa 7075 T6 alaşımının delinmesinde ise bu malzemelerden farklı olarak helis kanalında talaş yığılması oluştuğu da gözlenmiştir. Yapılan Sonlu Elemanlar destekli Talaş Kaldırma Analizlerinden alınan veriler, deneysel sonuçları destekler nitelikte olup malzemeye özgü yarık talaş açısı seçiminde yol gösterici sonuçlar vermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, it is aimed to investigate the effect of“drill rake angle”, on drillability, which is one of the most important parameters affecting performance in drilling operations, which has been ignored until now. For this purpose, solid cemented carbide drills with different drill gashing rake angles (+10°, 0° and -10°) were designed and produced, and the drillability of the materials (AISI 4140, Ck45, GGG50, Aa 7075 T6) with different machinability characteristics of the drill slot rake angle were investigated. Three different feed rate and cutting speed levels were selected as cutting parameters. In this context, the effects of gashing rake angle on thrust force, drilling moment, tool wear, hole quality (surface roughness and deviation from diameter) were investigated in experimental studies. Determination of material-specific gashing rake angle and cutting parameters for different materials was carried out by Taguchi-assisted Analysis of Variance of experimental data. In addition, the Finite Element Method supported Chip Removal Analysis was performed and the thrust force and drilling moment data obtained from the experimental studies and analyses were compared. In experimental studies, Gashing Rake Angle was found to be the most effective parameter on the thrust force according to the ANOVA results of 65.9% for AISI 4140 tempered steel and 69.5% for Aa 7075 T6 alloy. The feed rate was the most effective parameter on the thrust force for Ck 45 carbon steel (60.5%) and GGG50 ductile cast iron (66%). It has been observed that while the feed rate is the more effective parameter in the drilling moments formed in the drilling of different materials, YTA has a significant effect. Radial flank wear, main cutting edge wear and crater wear were found in the drill when drilling AISI 4140 tempered steel, Ck 45 carbon steel and GGG50 spheroidal graphite cast iron. In the drilling of Aa 7075 T6 alloy, it was also observed that chip built up occurred in the helix channel, unlike these materials. The data obtained from the Finite Element Supported Chip Removal Analyses supports the experimental results and gives guiding results in the selection of material-specific gashing rake angle.
Benzer Tezler
- Cyclic behavior of thin steel plate shear walls with semi-rigid beam-to-column connections
Yarı-rijit kiriş-kolon birleşimli ince levhalı çelik perdelerin çevrimsel davranışı
CÜNEYT VATANSEVER
Doktora
İngilizce
2008
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN YARDIMCI
- Semi analytical pressure surge model for Extended Herschel-Bulkley fluids
Extended Herschel-Bulkley akışkanlar için yarı analitik basınç dalgalanması modeli
MÜCAHİT YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRŞAT ALTUN
- Yanal yükleri sönümlemede çelik levhaların kullanılması
Using steel plates to absorb lateral loads
SAİD DUSAK
Doktora
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET NECATİ YELGİN
PROF. DR. MEHMET CEM YALÇIN
- Al-5005 malzemesinin delinmesinde çapak oluşumuna etki eden kesme parametrelerinin incelenmesi
Investigation of cutting parameters affecting burr formation in drilling of Al-5005 material
ERKAN BAHÇE
Doktora
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CİHAN ÖZEL
- Cam elyaf takviyeli PA66 kompozit malzemenin işlenebilirliğinin araştırılması
Investigation of machinability of glass fiber reinforced PA66 composite material
MUZAFFER DEMİRHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ERDİ KORKMAZ