Determination of Form Defects Depending on Tool Deflection in Ball End Milling of Convex and Concave Surfaces (original) (raw)
Related papers
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
NiTi şekil hafızalı alaşımların kullanımı, fonksiyonel ve mekanik özellikleri nedeniyle, gün geçtikçe artmaya başlamıştır. Öte yandan, alaşımın termal ve mekanik özellikleri nedeniyle talaşlı imalat ile işlenebilirliği oldukça güçtür. Bu kapsamda karşılaşılan problemlerin başında takım aşınması gelmektedir. Önceki araştırmalara bakıldığında, gerçekleştirilmiş çalışmaların karbür ve kaplamalı karbür kesici takımlar ile geleneksel kesme hızlarında planlandığı görülmektedir. Bu çalışmada şekil hafızalı alaşımların, karbür, CBN ve whisker seramik kesici takımlar ile yüksek kesme hızlarında frezelenmesi ve takım aşınması davranışlarının incelenmesi hedeflenmiştir. Deneylerde kullanılan kesme hızları şunlardır: 100, 200, 300 ve 400 m/dk. Takım aşınması analizleri göstermiştir ki takım ömrü ve aşınma davranışı, kesme hızı değişimine göre değişiklik göstermektedir. 100 ve 200 m/dk kesme hızlarında karbür ve kaplamalı karbür kesici takımlar yüksek kesme ömrü sergilemiştir. Kesme hızı 300 ve ...
Investigation of effects of cutting insert rake face forms on surface integrity
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016
It was found that cutting parameters have a significant effect on surface integrity. Surface integrity results obtained with cutting tools with MF turned out to be better than those obtained with cutting tools with MM. As the rake angle increased, the surface integrity improved as well. Purpose: The aim of this conducted study, depending on the different cutting tool forms and the change in cutting parameters, can be summarized as measurement of the surface roughness on machined workpieces and the cutting forces formed during the cutting experiments, and determination of the residual stresses having occurred after machining, and establishing metallurgical structure of the surface layers (determination of microstructural changes and measurement of microhardness) and exhibiting the relation of all of them with each other, and improvement of surface integrity. Theory and Methods: TC-35 JOHNFORD brand CNC lathe was used in the experiments. The cutting forces were measured with a dynamometer of KISTLER 9275B type. The Mahr Perthometer M1 surface roughness meter was used to measure the surface roughness of the workpieces. The residual stresses were determined by X-ray diffraction technique using sin 2 ψ method. SHIMADZU HMV2 microhardness device was used to measure the hardness of the specimens occurring during chip removal processes. Microstructural characterization studies were performed with Jeol JSM 6060LV model Scanning Electron Microscope (SEM). Results: The findings obtained from this experimental study were evaluated and summarized as follows. In all cutting conditions, surface integrity was observed to get worsened when depth of cutting and feed value were increased, while it improved with the increase in cutting speed. When the cutting tool forms were compared, the best surface integrity results were obtained with MF-shaped cutting tools; however, the worst surface integrity results were obtained with MM-shaped cutting tools. As rake angle increased, surface integrity also improved. While the best surface integrity was obtained when the cutting speed was 200 m/min, the feed rate was 0.1 mm/rev and the depth of cut was 1.25 mm, the worst surface integrity was obtained when the cutting speed was 125 m/min, the feed rate was 0,3 mm/rev and the depth of cut was 2,5 mm. Conclusion: As a result of literature review, no work, where the effects of cutting tool forms and cutting parameters on surface integrity have been undertaken as a whole in machining of AISI 316L austenitic stainless steel, has been encountered. By doing so, it is a basic objective to determine the optimum shape of the cutting tool form affecting chip formation during the metal removal process, thereby minimize the variations in cutting forces, and ensure a good surface quality, and provide that the residual stresses on the machined surfaces are at minimum level. In this context, it will be another goal to keep the chip formation at optimum level, and reduce the negative effect of residual stresses on chip removal process, and increase the final product quality, and reduce the microstructure changes and microhardness values resulting from plastic deformation. For this reason, this study is going to fill a void by offering different characteristics from the literature.
The Effect of Cutting Tool Chamfer Angle on the Cutting Forces and the Tool Stresses
DergiPark (Istanbul University), 2004
Bu çalışmada, AISI 52100 rulman çeliğinin bitirme torna işleminde kullanılan PCBN ucun pah açısının kesme kuvvetleri ve kesici takım gerilmeleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla kesme deneyleri yapılmış ve elde edilen kesme kuvveti verilerine göre sonlu elemanlar metoduna dayalı ANSYS paket programı kullanılarak uçların 2 boyutlu sonlu eleman analizleri gerçekleştirilmiştir. Kesme deneyleriyle elde edilen kesme kuvveti ölçümlerinden ve yapılan sonlu eleman analizlerinden, pah açısının kesme kuvvetleri ve kesici takım gerilmeleri üzerinde önemli bir etkisinin olduğu görülmüştür. Pah açısının özellikle pasif kuvvet ve von Mises gerilme dağılımı üzerinde daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Sonlu eleman analiz sonuçlarından AISI 52100 rulman çeliğin bitirme torna işleminde kritik pah açısının 20° olduğu görülmüştür.
IMSMATEC, 2019
Investigating the formation mechanism of the buil-up edge (BUE), which leads to a decrease in the workpiece surface quality by increasing tool wear, is of great importance in terms of increasing tool life, reducing workpiece surface roughness and finally reducing costs. At this stage, theoretical, experimental and numerical studies on the formation mechanism are still going on. In this study, the effect of cutting speed on BUE formation mechanism and chip morphology after processing was examined by keeping depth of cut and feed rate constant. Experimental studies have shown that the cutting speed directly affects the formation of BUE and the chip morphology. The size of this effect was compared over the SEM images. In addition, the relationship between the cutting speed and the cutting force (load) readings from the machine monitor were compared during cutting.
Investigation of the Effects on Surface Roughness and Tool Wear in the Toolox 44 Material
e-Journal of New World Sciences Academy, 2018
TOOLOX 44 MALZEMESĠNDE TALAġ KALDIRMA MĠKTARININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE TAKIM AġINMASI ÜZERĠNDEKĠ ETKĠLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ ÖZ Bu çalışmada, gelişen imalat sektöründe kullanılmak üzere yeni üretilen Toolox 44 sıcak iş takım çeliği (44 HRC) kullanılarak işlenebilirlik deneyleri gerçekleştirilmiştir. İşlenebilirlik deneylerinde, kaldırılan talaş miktarına göre iş parçası yüzeyindeki yüzey pürüzlülüğü, deney sırasında oluşan kesme kuvveti ve kesici takımda oluşan takım aşınması incelenmiştir. Yapılan deneyler yüzey frezeleme yöntemiyle dört farklı kesme hızında (150-180-210-240m/dak), dört farklı ilerleme miktarında (0.4, 0.8, 1.2, 1.6mm/diş) ve iki farklı talaş derinliğinde (0.2-0.4mm) soğutma sıvısı kullanılmadan gerçekleştirilmiştir. Aşınma deneylerinde ise kaldırılan talaş hacmine (320-1600-3200-6400mm 3) göre incelemeler gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar neticesinde ilerleme miktarının ve kesme hızının artmasıyla yüzey pürüzlülük değerinin arttığı, kesme kuvveti değerlerinin ise ilerleme miktarına bağlı olarak arttığı kesme hızının artmasına bağlı olarak da azaldığı görülmüştür.
Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 2013
Bu çalışmada sıcak iş takım çeliklerinden Dievar derece çeliği üzerinde çeşitli matkaplar ile delik delme esnasında meydana gelen eksenel kuvvetler, kesme momentleri, yüzey pürüzlülükleri, ölçü tamlığı ve dairesellikten sapma değerleri araştırılmıştır. Deneyler dik işleme tezgâhında soğutma sıvısı ile Ø16 mm çaplarında kaplamasız karbür matkap ve kendinden raybalı TiAlN kaplamalı matkap kullanılarak yapılmıştır. Deneylerde ilerleme hızı 0,16 mm/dev, kesme hızı ise 36, 40, 44, 48 m/dak hızları kullanılmıştır. Çıkan sonuçlar doğrusal regresyon metodu ile modellenmiş ve polinom regresyon eğrisi eşitliği anlamlılık değerleri mukayese edilmiştir. Aynı zamanda varyans analizi yapılarak kesme hızı ve matkap tipinin eksenel ilerleme kuvveti, kesme momenti, yüzey pürüzlülüğü ölçü tamlığı ve dairesellikten sapma değeri sonuçları üzerine etkileri incelenmiştir. In this study, cutting moments, surface roughness, dimensional accuracy and circularity deviation values were investigated during drilling on Dievar degree of hot work tool steels with various drill bits. The experiments, was completed with Ø16 mm diameter uncoated carbide drill bits and TiAlN coated self-reamed carbide drill bits using coolant fluid on vertical machining center. In experiments, feed rate 0,16 mm/rev and the cutting speed 36, 40, 44, 48 m/min rates were used. The results were modeled by the method of linear regression and polynomial regression curve. Then they were compared with values equal significance. At the same time by analysis of variance, the cutting speed and drill type were investigated on the results of axial feed force, cutting torque, surface roughness, dimensional accuracy and circularity the deviation.
Statistical analysis of surface roughness in turning process
Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 2017
Bu araştırmada, 46 HRc sertlikteki silindir şekle sahip AISI 1040 çeliği için dörder seviyeden oluşan kesme hızı, ilerleme ve talaş derinliği parametrelerine göre Taguchi L16 deney tasarımı oluşturulmuştur. Tornalama sonucu oluşan yüzey pürüzlülüğü (Rt) değerleri ölçülmüştür. Ölçülen Rt değerleri için MINITAB14 programından yararlanılarak çoklu regresyon modelleri oluşturulmuş ve Taguchi analizleri gerçekleştirilmiştir. Rt için oluşturulan regresyon modellerinde deney sonuçlarına en yakın sonuçlar %99.8 belirtme katsayısı ile ikinci dereceden çoklu regresyon modeliyle elde edilmiştir. Taguchi tasarımında sinyal/gürültü (S/N) oranları belirlendi. ANOVA analizinde sırası ile ilerleme, talaş derinliği ve kesme hızının Rt değerine %95 güven düzeyinde etki ettiği elde edilmiştir. Oluşturulan regresyon modelleri ve Taguchi analizi sonucu Rt üzerinde en etkin parametrenin ilerleme olduğu sonucuna varılmıştır.
Orijinal Matkap Geometrisinde Delme Performansının Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Doğrulanması
2017
Bu calismada, sementit karbur matkaplar ile delik delme uygulamalarinda, kesme parametrelerinin delme performansina etkisi, sonlu elemanlar metotlari ve deneysel calismalar ile incelenmistir. Calismalarda 8.8mm capli iki agizli sementit karbur matkap ve AISI 1045 is parcasi malzemesi kullanilmistir. Kesme parametrelerinin belirlenmesinde, kuru delme islemi uygulanmistir. Farkli kesme parametreleriyle elde edilen deneysel veriler sonlu elemanlar analizleri ile karsilastirilmistir. Sonlu elemanlar analizi icin Deform-3D yazilimindan yararlanilmistir. Malzeme modeli yazilimin malzeme kutuphanesinden elde edilmistir. Sonuc olarak, deneysel calismalar sonucu elde edilen kesme kuvvetleri ve talas olusumlari incelendiginde, sonlu elemanlar modelinin gercek sonuclara yakin veriler saglayabilecegi gozlemlenmistir.
Duzce University Journal of Science and Technology, 2018
In this study, the main effects, % additions and optimum values of control factors (tool path strategy, tool type and material, cutting speed, feed rate, step over) on surface roughness and dimensional accuracy were determined by using Taguchi Method, main effect graphs, Variance analysis and Gray Relational Analysis method in pocket machining on laminate composites. According to the study results, the most effective parameters on the surface roughness were cutting tool type and material (70.90%), cutting speed (9.40%) and step over (8.20%), respectively. Likewise, a significant effect of cutting tool type and material (99.35%) was observed on the dimensional accuracy, while the total effect of other parameters remained below 1%. Optimum levels of control factors to achieve both minimum surface roughness and dimensional accuracy closer to the nominal size were determined as TPS2:Linear pocket machining, Ct3:Rounded edge helical HSS end mill, Vc3:350 m/min, f2:0.011 mm/rev and SO1:3 mm. On the other hand, the performance of the solide carbide tools on the surface roughness and dimensional accuracy in pocket milling on the laminated composite was found to be poor.