Matkap ile delik delme esnasında kesme parametrelerinin kesme kuvveti ve sıcaklığın değişimine etkisinin deneysel olarak incelenmesi


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara Üniversitesi, Turkey

Approval Date: 2006

Thesis Language: Turkish

Student: Yusuf Kaynak

Supervisor: MUSTAFA KURT

Abstract:

Alüminyum değişik türlerde ürünler üretmek için birçok endüstride kullanılmakta ve dünya ekonomisi açısından oldukça önemlidir. Yapısal kompanentler alüminyumdan yapılmakta olup, alüminyum alaşımlar özellikle uzay endüstrisi başta olmak üzere taşımacılık ve inşaat gibi dayanım, mukavemet ve hafiflik istenilen alanlarda önem arz etmektedir. İmalat endüstrisi modern talaşlı imalat yöntemleri geliştirmelerine rağmen, geleneksel delik delme yöntemi ekonomikliği ve basit uygulanabilirliği gibi sebeplerden dolayı hala en yaygın kullanılan işleme prosesidir. Delme prosesi uzay, havacılık ve otomobil endüstrilerinde oldukça yaygın kullanılmaktadır. Bu proseste, kesme sıcaklığının takım ömrüne etkisi özellikle kuru delmede önemli bir problemdir. İlaveten, delme performansı ve delik kalitesi temelde kesme kuvvetlerine bağlıdır. Bunlardan dolayı bu çalışmada, değişik kesme parametreleri, matkap kaplamaları ve matkap uç açılarının, kesme sıcaklıkları ve kesme kuvvetlerine etkisi araştırılmıştır. Tezde, deneysel ve nümerik yaklaşımlar kullanılmıştır ve sonuçlar göstermektedir ki; kuru delme şartlarında kesme sıcaklığı ve kesme kuvveti olarak ölçülen ve tahmin edilen değerler arasında iyi bir uyum vardır. Kuru delme deneyi, 10 mm çapında değişik kaplamalı matkaplarla, birkaç farklı kesme hızlarında ve ilerleme değerlerinde yapılan kuru delme deneyinde iş parçası olarak Al 2024 alaşımı kullanılmıştır. Sıcaklık ölçümünde termokupl metodu ve kuvvet ölçümünde ise dinamometre kullanılmıştır. Kesme sıcaklığı ve kuvveti tahmini için lagrangian temeline dayanan açık sonlu elemanlar yazılımı olan ThirdWave AdvantEdge TM’ in 3D Delik delme versiyonu kullanılmıştır. Haziran, 2006 Yusuf KAYNAK Aluminum is used in many industries to make different products and is significant to the world economy. Structural components made from aluminum and aluminum alloys are vital to the aerospace industry and very important in other areas of transportation and building in which durability, strength and light weight are wanted. Although modern metal cutting methods improved in manufacturing industry, conventional drilling still remains one of the most common machining process because of economical reasons and simplicity. Drilling process is widely used in aerospace, aircraft and automotive industries. in this process, the influence on tool life of cutting temperature has been subject of the major part of the work carried out in dry drilling. Additionally, drill performance and hole quality are also mainly dependent upon drilling forces. This is due to the fact that the effects of machining parameters, different coatings and drill geomerty in dry drilling conditions have been investigated in order to understand their effect on the cutting temperature and cutting forces. In this thesis, the experimental and numerical approach used and the results presented in this thesis demonstrate that there was a good agreement between the predicted and measured results of cutting temperature and cutting forces which were found in dry drilling. The dry drilling tests were performed on Al 2024 for 10 mm different coated drill diameters; several spindle speeds, and feed rates. Thermocouple method used in these experiments to measurement of cutting temperature. Dynamometer was also used in order to measurement of cutting forces in dry drilling of aluminum alloys. The cutting temperatures and forces were predicted using a numerical calculation with Third Wave AdvantEdge™ 3D version Lagrangian based on explicit finite element analysis software.