Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi

Güllü, Abdulkadir; YILMAZ, Bahattin

doi:10.17341/gazimmfd.537386

Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi

Bahattin Yılmaz, (Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İmalat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Abdulkadir Güllü (Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İmalat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

3 0

Yıl: 2021 Cilt: 36 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 27 - 39 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.537386 İndeks Tarihi: 09-11-2022

Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi

Öz:

Talaşlı imalat diğer üretim yöntemlerine göre daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Talaşlı imalat operasyonlarında proses verimliliğini belirleyen parametrelerin başında kesme kuvvetleri gelmektedir. Kesme kuvvetleri operasyon sırasında tüketilen enerjinin büyüklüğü hakkında bilgi verir. Belirli şartların sağlanmasıyla düşük kesme kuvvetlerinin oluşturulması maliyetleri düşürür. Bu ise, kesme parametrelerinin doğru bir şekilde belirlenmesine bağlıdır. Bu çalışmada; AISI 1050 çeliği kullanılarak üç farklı kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliğinde deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda, kesme kuvvetleri için en etkili kesme parametreleri belirlenmiştir. Yığılma faktörü incelenerek yeni kavramlar tanımlanmıştır. Tanımlanan bu kavramlar ve işleme parametreleri ile kesme kuvvetleri arasındaki ilişki, oluşturulan matematiksel modellerle ifade edilmiştir. Bu çalışma ile geliştirilen matematiksel modeller sayesinde kuvvet oluşumu parametreler üzerinden açıklanmış, ideal kuvvet değerleri için uygun işleme parametrelerinin daha kolay belirlenmesi sağlanmıştır.

Anahtar Kelime: Kesme kuvvetleri matematiksel model kesme parametreleri yığılma Faktörü AISI 1050

Empirical modelling of cutting forces by using build-up factor and cutting parameters in turning operation

Öz:

Metal cutting is widely used than other production methods. Cutting forces are the leading parameters that determine process efficiency in machining operations. Cutting forces inform us about the magnitude of energy consumption during the operation. By providing certain conditions, the creation of low cutting forces reduces the costs. This is due to the accurate determination of the cutting parameters. In this study, the experiments were performed with three different cutting speeds, three different feed rates and three different cutting depths by using of AISI 1050. As a result of the experiments, the most effective cutting parameters were determined in order to keep under control of cutting forces values and get the best results. New concepts are defined by analyzing the build-up factor. These defined concepts and the relationship between machining parameters and cutting forces are expressed by mathematical models. Thanks to the mathematical models developed with this study, the force formation is explained through parameters and the appropriate processing parameters are provided for the ideal force values.

Anahtar Kelime: Cutting forces mathematical model cutting parameters build-up factor AISI 1050

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Groover M. P., Principles of modern manufacturing, J. Wiley & Sons, 2011.
2. Kurt A., Sürücüler S., Kirik A., Kesme Kuvvetlerinin Tahmini İçin Matematiksel Bir Model Geliştirme, J. Polytech., 13, 15–20, 2010.
3. Yılmaz B., Pnömatik tahrikli dinamik talaş kırıcı tasarımı ve işleme parametrelerine etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2016.
4. M. Cemal Çakır, Modern Talaşlı İmalat Yöntemleri, Dora Yayıncılık, 2010.
5. Barry J., Byrne G., Lennon D., Observations on chip formation and acoustic emission in machining Ti-6Al- 4V alloy, Int. J. Mach. Tools Manuf., 41, 1055–1070, 2001.
6. Sutter G., Chip geometries during high-speed machining for orthogonal cutting conditions, Int. J. Mach. Tools Manuf., 45, 719–726, 2005.
7. Toropov A., Ko S. L., Prediction of tool-chip contact length using a new slip-line solution for orthogonal cutting, Int. J. Mach. Tools Manuf., 43, 1209–1215, 2003.
8. Lee E. H., Shaffer B. W., The theory of plasticity applied to a problem of machining, Transactions of the ASME 73, 1951.
9. Ucun İ., Aslantaş K., Karabulut A., Ortagonal kesme işleminde takim-talaş temas uzunluğundaki değişimin araştırılması, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 24 (3), 477–484, 2009.
10. Fang N., Jawahir I. S., Analytical predictions and experimental validation of cutting force ratio, chip thickness, and chip back-flow angle in restricted contact machining using the universal slip-line model, Int. J. Mach. Tools Manuf., 42, 681–694, 2002.
11. Chao B. T., Trigger K. J., Controlled contact cutting tools, Trans. ASME J. Eng. Ind., 81, 139–151, 1959.
12. Wallace P. W., Boothroyd G., Tool forces and tool–chip friction in orthogonal machining, J. Mech. Eng. Sci., 6, 74–87, 1964.
13. Çiftçi İ., Gökçe H., Optimisation of cutting tool and cutting parameters in machining of molybdenum alloys through the Taguchi Method, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (1), 201–214, 2018.
14. Aydın M., Köklü U., A study of ball-end milling forces by finite element model with Lagrangian boundary of orthogonal cutting operation, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33 (2), 517–527, 2018.
15. Özlü B., Demir H., Nas E., CNC Tornalama İişleminde Yüzey Pürüzlülüğü ve Kesme Kuvvetlerine Etki Eden Parametrelerinin Matematiksel Olarak Modellenmesi, J. Adv. Technol. Sci., 3, 75–86, 2014.
16. Yaşar N., Sertleştirilmiş X40CrMoV5-1 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Kuvvetinin Deneysel ve Nümerik Olarak İncelenmesi, Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., 6, 765–773, 2018.
17. Gürbüz H., Farklı Kesme Parametrelerinde Kaplamalı ve Kaplamasız Kesici Takımlar ile AISI 1050 Çeliğin Tornalanmasında Oluşan Esas Kesme Kuvvetlerinin İncelenmesi ve İstatiksel Olarak Analizi, Batman Üniversitesi Yaşam Bilim. Derg., 5, 147–162, 2015.
18. Ay M., Turhan A., Tornalama İşleminde Kesme Parametrelerinin ve İş Parçası Uzunluğunun Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin İncelenmesi, Makine Teknol. Elektron. Derg., 7, 55–67, 2010.
19. Uzun G., Analysis of grey relational method of the effects on machinability performance on austempered vermicular graphite cast irons, Measurement, 142, 122– 130, 2019.
20. Yılmaz B., Karabulut Ş., Güllü A., Performance analysis of new external chip breaker for efficient machining of Inconel 718 and optimization of the cutting parameters, J. Manuf. Process., 32, 553–563, 2018.
21. Çiftçi İ., The Influence of Cutting Tool Coating and Cutting Speed on Cutting Forces and Surface Roughness in Machining of Austenitic Stainless Steels, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 20 (2), 205–209, 2005.
22. Korkut I., Donertas M. A., The influence of feed rate and cutting speed on the cutting forces, surface roughness and tool-chip contact length during face milling, Mater. Des., 28, 308 –312, 2007.
23. Yağmur S., Çakiroğlu R., Acir A., Şeker U., AISI 1050 Çeliğinin Delinmesinde İtme Kuvvetinin Taguchi Metodu ile Optimizasyonu, Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., 5, 241–246, 2017.
24. Yağmur S., Kurt A., Şeker U., Evaluation and mathematical modeling of delamination and cutting forces in milling of carbon fiber reinforced composite (CFRP) materials, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (1), 457– 465, 2020.
25. Sun S., Brandt M., Dargusch M. S., Characteristics of cutting forces and chip formation in machining of titanium alloys, Int. J. Mach. Tools Manuf., 49, 561– 568, 2009.
26. Mavı A., Uzun G., Dubleks 1.4462 Paslanmaz Çeliğin Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin İşlenebilirlik Üzerine Etkisi, Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., 5, 177–184, 2017.

APA	YILMAZ B, Güllü A (2021). Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. , 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
Chicago	YILMAZ Bahattin,Güllü Abdulkadir Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. (2021): 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
MLA	YILMAZ Bahattin,Güllü Abdulkadir Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. , 2021, ss.27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
AMA	YILMAZ B,Güllü A Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. . 2021; 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
Vancouver	YILMAZ B,Güllü A Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. . 2021; 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
IEEE	YILMAZ B,Güllü A "Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi." , ss.27 - 39, 2021. 10.17341/gazimmfd.537386
ISNAD	YILMAZ, Bahattin - Güllü, Abdulkadir. "Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi". (2021), 27-39. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.537386

APA	YILMAZ B, Güllü A (2021). Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(1), 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
Chicago	YILMAZ Bahattin,Güllü Abdulkadir Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36, no.1 (2021): 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
MLA	YILMAZ Bahattin,Güllü Abdulkadir Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.36, no.1, 2021, ss.27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
AMA	YILMAZ B,Güllü A Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(1): 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
Vancouver	YILMAZ B,Güllü A Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(1): 27 - 39. 10.17341/gazimmfd.537386
IEEE	YILMAZ B,Güllü A "Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36, ss.27 - 39, 2021. 10.17341/gazimmfd.537386
ISNAD	YILMAZ, Bahattin - Güllü, Abdulkadir. "Tornalama operasyonunda yığılma faktörü ve kesme parametreleri kullanılarak kesme kuvvetlerinin ampirik modellenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/1 (2021), 27-39. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.537386