AISI 1050 ÇELİĞİNİN KARBÜR TAKIMLARLA FREZELENMESİNDE OLUŞAN TİTREŞİMLERİN İNCELENMESİ VE İSTATİSTİKSEL ANALİZİ

Hakan DİLİPAK, Volkan YILMAZ
1.491 876

Öz


Bu çalışmada, frezeleme operasyonlarında, işleme parametrelerinin, takım tezgâhında oluşan titreşimlere, kesmekuvvetlerine ve iş parçası yüzey kalitesine etkisi araştırılmıştır. Deneylerde işleme parametreleri olarak 132, 220,308 m/min kesme hızı, 0,05, 0,1, 0,15, 0,2 mm/tooth ilerleme oranı, 1, 1,5 mm kesme derinliği ve 1, 2, 4 adetkesici uç kullanılmıştır. Bu işleme parametreleri ile 100x50x20 mm ebatlarında AISI 1050 deney malzemesiüzerinden talaş kaldırılmıştır. Toplam 72 adet deney yapılmıştır. Talaş kaldırma işlemleri esnasında, titreşimler,kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerleri ölçülmüştür. Daha sonra işleme parametrelerinin sonuçlaraetkisini belirlemek ve matematiksel bir model oluşturmak amacıyla varyans analizi (ANOVA) ve ikincidereceden çoklu regresyon analizi yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre; kesici uç sayısı, kesme derinliği veilerleme artışı ile tüm sonuçlarda da artış olduğu görülmüştür. Kesme hızının artması titreşim ivme seviyesiniolumsuz etkilerken, kesme kuvveti ve yüzey kalitesine olumlu katkıda bulunmuştur. Artan titreşim ivmeseviyeleri, yüzey pürüzlülük değerlerinin de artmasına neden olmuştur. Dolayısıyla titreşimin yüzeypürüzlülüğüne olumsuz bir etkisi olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar kelimeler


Titreşim, yüzey pürüzlülüğü, kesme kuvveti, frezeleme, analiz

Tam metin:

PDF


Referanslar


Yılmaz, V., “Frezeleme Uygulamalarında

İşleme Parametrelerinin Sebep Olduğu

Titreşimlerin İncelenmesi” Yüksek Lisans Tezi,

Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009.

Kalpakjian, S., “Manufacturing Processes for

Engineering Materials Second Edition”,

Addision, Wesley, 42-75, 1991.

Lee K, Y,. Kang M, C,. Jeong Y, H,. Lee D, W,.

Kim J. S., “Simulation of surface roughness and

profile in high speed end milling”, Journal of

Materials Processing Technology, 113: 410-

, 2001.

Sadettin, O., Ali Osman, E., Necip, C., Ersan, A.,

“Tool wear evaluation by vibration analysis

during end milling of AISI D3 cold work tool

steel with 35 HRC hardness’’, 2DT&E

International, 121-126, 2006.

Taşkesen, A,. Ercan, Y., “Dik kesme işlemi

sırasında takım tezgahı titreşimlerinin ve

kararlılığının bir serbestlik dereceli kesme modeli

ile nonlineer analizi ve tırlamanın tahmini”, 11.

Makina Teorisi Sempozyumu, Ankara, 503-

, 2003.

Wiercigroch, M., “Chaotic Vibration of a Simple

Model of the Machine Tool-Cutting Process

System”, ASME Journal of Engineering for

Industry, 119: 468-475, 1997.

Yellowley, I., “A Simple Predictive Model of

Orthogonal Metal Cutting”, International

Journal of Machine Tools Manufacturing,

:357-365, 1987.

Konodo, E., Ota, H., Kawai, T., “A New Method

To Detect Regenerative Chatter Using Spectral

Analysis, Part 1: Basic Study On Criteria For

Detection of Chatter”, Journal of

Manufacturing Science and Engineering,

:461-466, 1997.

Choudhury, S. K., Sharath, M.S., “On line

control of machine tool vibration during turning”,

Journal of Materials Processing Technology,

:251, 1995.

Saxena, J. P., “Effect of machining conditions on

cutting tool vibrations, Advances in Machine

Tool Design and Manufacturing Technology’’,

Proceedings of the 10th All India Machine

Tool Design and Research Conference

(Durgapur, India), 98:106, 1982.

Rashid, A., Nicolescu, M. C., “Design and

implementation of tuned viscoelastic dampers for

vibration control in milling”, International

Journal of Machine Tools Manufacture,

:1036-1053, 2008.

Tatar, K., Gren, P., “Measurement of milling tool

vibrations during cutting during laser

vibrometry”, International Journal of Machine

Tools & Manufacture, 48:380-387, 2008.

Surmann, T., Biermann, D., “The effect of tool

vibrations on the flank surface created by

peripheral milling”, CIRP Annals-

Manufacturing Technology, 57:375-378, 2008.

Kline, W. A., Devor, R. E,. Shreef, I. A., "The

prediction of surface acoutacy in end milling",

ASME Journal of Engineering for Industry,

:272-278, 1982.

Zheng, L., Liang, S. Y., “Identitication of cutter

axis tilt in end milling", ASME Journal of

Manufacturing Science and Engineering, 119:

-185, 1997.

Tobias. S. A., “Machine-tool vibration”, Blackie

Glasgow, 9: 217-238, 1965.

Devillez, A., Dudzinski, D., “Tool vibration

detection with eddy current sensors in machining

process and computation of stability lobes using

fuzzy classifiers”, Mechanical Systems and

Signal processing, 21:441-456, 2005.

Thomas, M., Beauchamp, Y., Youssef J.

Masounave Y. A., “Effect of tool vibrations on

surface roughness during lathe dry turning

process”, Computers and Industrial

Engineering, 31:637-644, 1996.

Beauchamp, Y., Thomas, M., Youssef, J.

Masounave, A.Y., ‘’Investigation of cutting

parameter effects on surface roughness in lathe

boring operation by use of a full factorial

design’’, Computers and Industrial

Engineering. 31:645- 651, 1995.

Doolan, P., Burney, F. A., Wu, S. M., “Computer

Design of A multipurpose Minimum Vibration

Face Milling Cutter”, International Journal of

Machine Tool Design Research, 16:187-192,

Doolan, P., Phadke, M. S., Wu, S. M., “Computer

design of a minimum vibration face milling cutter

using an ımproved cutting force model”, Journal

of Engineer for Industry, 16:807-810, 1976.

Ko, T. J., Cho, D. W., “Cutting state monitoring

ın milling by a neural network”, International

Journal of Machine Tools Manufacture, 34

(5): 659-676, 1994.

Hashimoto, M., Marui, E., Kato, S.,

“Experimental resarch on cutting force variation

during primary chatter vibration occuring ın plain

milling operation”, International Journal of

Machine Tools Manufacture, 36 (2): 183-201,

Lang, J. L., Tarng, Y. S., “A study of the active

vibration control of a cutting tool”, Journal

Materials Processing Tech, 95: 78-82, 1999.

Özcan, E., “CNC tezgahlarda kullanılan kesici

takımlarda takım aşınmasının kesme

performansına dinamik etkileri”, Doktora Tezi,

Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,

İstanbul, 8-25, 2001.

Patel, B. R., Mann, B. P., Young, K. A.,

“Uncharted islands of chatter instability in

milling”, International Journal of Machine

Tools & Manufacture, 48: 124-134, 2008.

Toh, C. K., “Vibration analysis in high speed

rough and finish milling hardened steel”, Journal

of Sound and Vibration, 278:101-115, 2004.

H. El-Sinawi, K. Reza, “Improving surface

roughness in turning using optimal control of

tool's radial position”, Journal of Materials

Processing Technology, 167(1): 54-61, 2005.

Hayajneh, M. T., Astakhov, V., Osman, M. O.

M., “An analytical evaluation of the cutting

forces in orthogonal cutting using a dynamic

model of the shear zone with paralel boundaries”,

Journal of Material Processing Technology,

: 61- 77, 1998.

Hamdan, M. N., “An approach to study the

effects the tool geometry on the primary chatter

vibration in orthogonal cutting”, Journal of

Sound and Vibration, 128: 451-469, 1989.

Movahhedy, M. R., Mosaddegh, P., “Prediction

of chatter in high speed milling including

gyroscopic effects”, International Journal of

Machine Tools & Manufacture, 46: 996–1001,

Nakkiew, W., Lin, C., Tu, J., “A new method to

quantify radial error of a motorized end-milling

cutter/spindle system at very high speed

rotations”, International Journal of Machine

Tools & Manufacture, 46: 877–889, 2006.

Çiftçi, İ., “Talaşlı imalatta yüzey

pürüzlülüğünün tayini ders notları”, Karabük

Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, Karabük,

-6, 2004.

Şeker, U., “ Makine eğitimi ders notları”, Gazi

Üniversitesi, Ankara, 5-8, 2003.

Çakır, M. C., “Modern talaşlı imalatın

esasları”, Ceylan Matbaacılık, Bursa, 1999.

Bouzid Sai, W., Ben Salah, N., Lebrun, J. L.,

“Influence of machinig by finish milling on

surface characteristics”, Journal Machine Tools

and Manufacturing, 41: 443-450, 2001.

Özçatalbaş, Y., “Kesici takım aşınması ve iş

malzemesi mekanik özelliklerinin yüzey

pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerine etkisi”,

Politeknik, 4:47-52, 2002.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.