Kubilay ASLANTAŞ, İ. Sedat BÜYÜKSAĞİŞ, Barış GÖKÇE, M. Said EKEN, Süleyman TAŞGETİREN, İsmail UCUN

Elmas Kesici Diskler ile Doğal Taşların Kesilmesi İşleminde Optimum Kesme Parametrelerinin Taguchi Yöntemi ile Belirlenmesi

Doğal taşların kesilmesi işleminde elmas kesici diskler değişik kuvvetlere maruz kalmaktadır. Kesici disk bu kuvvetlerin etkisinde zorlanmakta ve istemeyen hasarlar meydana gelmektedir. Bu hasarlar uygun kesme parametrelerinin seçilmesi ile önemli ölçüde azalmaktadır. Kesme işleminde çok sayıda değişken olduğu için uygun parametrenin seçilmesi bazen mümkün olmamaktadır. Bu yüzden çok sayıda deney yapılması gerekir. Bu çalışmada, doğal taşların kesilmesinde kullanılan elmas kesici disklerin optimum kesme parametreleri Taguchi yöntemi ile belirlenmiştir. İlk olarak, farklı doğal taş ve kesme parametrelerinde deneyler yapılmıştır. Yapılan bu deneylerde güç tüketimi, gürültü, spesifik enerji ve kesme kuvvetleri elde edilmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen bu değerlerin varyans analizleri (ANOVA) yapılmış ve tablolar oluşturulmuştur. Yapılan analizler ile optimum parametreler belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, genel olarak en etkin parametre kesme derinliği olarak tespit edilmiştir. Doğal taş türünün, kesme kuvvetleri, güç tüketimi ve spesifik enerji üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür.

Determination of Optimum Cutting Parameters in Sawing Process Using Diamond Cutting Disc by Taguchi Method

Diamond cutting discs have been exposed to various forces in cutting process of natural stones. The disc is forced in effect of these forces and undesired failures occur. These failures are dramatically declined with selection of suitable parameters. Sometimes, the selection is impossible for having a lot of variable in the cutting process. Therefore, many experiments must be performed. In this study, optimum cutting parameters of diamond cutting disc used sawability of natural stones have been determined by using Taguchi method. Firstly, experiments were carried out different natural stones and cutting parameters. Power consumption, noise, specific energy and cutting forces were determined in the experiments. Variance analyses (ANOVA) of the variables obtained by using the experiments were performed and tables were prepared. Optimum parameters were determined using the analysis. In the results, the most effective parameters were determined as depth of cut. It was showed that having an important effect on cutting forces, power consumption and specific energy of natural stone type.

PDF

___

Ersoy, A. ve Atıcı, Ü., 1999. Mermer Kesicilerinin Aşınma Mekanizmaları. Türkiye 16. Madencilik Kongresi, 107‐115.
Tönshoff, H. K. and Hillmann‐Apmann, H., 2002. Diamond Tools for Wire Sawing Metal Components.Diamond and Related Materials, Vol. 11, 742‐748.
Ucun, İ., Aslantaş K., Taşgetiren, Ş. and Büyüksağiş, İ.S., 2008. Fracture Path Prediction of Diamond Segment in a Marble Cutting Disc.Fatigue and Fracture of Eng. Mat., Vol. 31, 517‐525.
Taşgetiren, S. ve Ucun, İ., 2004. Mermer Kesme Diskinin Sonlu Elemanlar Metotu ile Doğal Frekansların Belirlenmesi.Teknolojik Araştırmalar: MTED, Cilt 1, No 4, 9‐17.
Yalçın, B., Ucun, İ. and Koru, M., 2007. Fuzzy Logic Modelling of the Cutting Force of Circular Diamond Saw in Marble Cutting. J. of the Faculty of Eng. and Arch. of Gazi Uni., Vol 22, No 2, 329‐ 336.
Ersoy, A. and Atıcı, U., 2004.Performance Characteristics of Circular Diamond Saws in Cutting Different Types of Rocks.Diamond and Related Materials, Vol 13, 22‐37.
Xu, X., Li, Y. and Yu, Y., 2005. Force Ratio in the Circular Sawing of Granites With a Diamond Segmented Blade.J. of Mat. Process. Tech., Vol 169, 258‐262.
Polini, W. and Turchetta, S., 2003. To Characterise Diamond Mill Wear. Wear, 255, 1414‐1420. Xu, X., 2001. Study on the Thermal Wear of Diamond Segmented Tools in Circular Sawing of Granites.Tribology Letters, Vol 10, No 4, 245‐ 250.
Ucun, İ., Aslantaş, K. and Büyüksağiş, İ.S., 2009. Investigation of the Effect on Disc Performance of Coolant Containing Boron Oil Marble Saving Process.J. of the Faculty of Eng. and Arch. of Gazi Uni. Vol 24, No 3, 435‐441,
Ucun, İ., Aslantaş, K., Büyüksağiş, İ.S. and Taşgetiren, S.,2011. An Investigation on the Effect of Diamond Concentration and Matrix Material Composition in the Circular Sawing Process of Granites.Proc.of the Inst. of Mech. Eng. Part C‐J. of Mech. Eng. Sci., Vol. 225, 17‐27.
Büyüksağiş, İ.S. and Göktan, R.M., 2005.Investigation of Marble Machining Performance Using an Instrumented Block‐ Cutter.J. of Mat. Process. Tech., Vol 169, 258‐ 262.
Ersoy, A. and Atıcı, U., 2005.Specific Energy Prediction for Circular Diamond Saw in Cutting Different Types of Rocks Using Multivariable Linear Regression Analysis.J. of Mining Science, Vol 41, No 3, 240‐260,
Gertsch, R., Gertsch, L. and Rostami, J.,2007. Disc Cutting Tests in Colarado Red Granite: Implications for TBM Performance Prediction. Int. J. of Rock Mech. & Min. Sciences, Vol 44, 238‐246.
Ucun, İ., Aslantaş, K., Büyüksağiş, İ.S. and Taşgetiren, Ş.,2012.Determination of Specific Energy in Cutting Process Using Diamond Saw Blade of Natural Stone.Energy Edu. Sci. and Tech. Part A: Energy Sci. and Res., Vol 28, No 2, 641‐648.
Eyüboğlu, A.S., Özçelik, Y., Kulaksız, S. and Engin, I.C., 2003.Statistical and Microscopic Investigation of Disc Segment Wear Related to Sawing Ankara Andesites.Int. J. of Rock Mech. & Mining Sciences, Vol 40, 405‐414,
Di Ilio, A. and Tonga, A.,2003.A Theoretical Wear Model for Diamond Tools in Stone Cutting, Int. J. of Mach. Tools & Manuf., Vol 43, 1171‐1177.
Kahraman, S., Fener, M. and Günaydın, O., 2004.Predicting the Sawability of Carbonate Rocks Using Multiple Curvilinear Regression Analysis.Int. J. of Rock Mechanics & Mining Sciences, Vol 41, 1123‐1131.
Fener, M., Kahraman, S. and Özder, M. O., 2007. Performance Prediction of Circular Diamond Saws from Mechanical Rock Properties in Cutting Carbonate Rocks. Rock Mech. Rock Engineering, Vol 40, No 5, 505‐517.
Büyüksağiş, İ.S. and Göktan, R.M.,2007.The Effect of Schmidt Hammer Type on Uniaxial Compressive Strength Prediction of Rock.Int. J. of Rock Mechanics & Mining Sciences, Vol 44, No 2, 299‐307.
Kasman, Ş.,2009.Lazer Mikro İşleme Parametrelerinin Yüzey Kalitesine Etkisinin Deney Tasarım Yöntemiyle Belirlenmesi.5. Uluslar. İleri Tek. Sem. (IATS09), Karabük, Türkiye.
Sakarya, N., and Gologlu, C., 2006. Determination of Cutter Path Strategies and Cutting Parameters Effects on Surface Roughness in Pocket Milling by Taguchi Method.J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ., Vol 21, No 4, 603‐611, Gökçe, B. ve Taşgetiren, S.,2009. Kalite İçin Deney Tasarımı.Teknolojik Araştırmalar:MTED, Cilt 6, No 1, 71‐83.
Selvaraj, D.P., Chandramohan P. and Mohanraj M., 2014. Optimization of Surface Roughness, Cutting Force and Tool Wear of Nitrogen Alloyed Duplex Stainless Steel in a Dry Turning Process Using Taguchi Method, Measurement, Vol 49, 205‐215.
Murthya, M.,Babu K.M., Kumara, S. R., 2014. Optimization of Machinability Parameters of Al6061 Using Taguchi Technique, International Journal of Current Engineering and Technology, 63‐66.
Rawat, U., Shah M. and Patil, R.M., 2014. Experimental Study of Effect of Cutting Parameters on Cutting Force in Dry Turning of SS316L Using Taguchi Method, International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering, 1, 8, 404‐408.
Ucun, İ., 2009.Doğal Taş Sanayinde Kullanılan Elmas Soketlerin Kesme Performansı Ve Hasar Analizi Çerçevesinde İncelenmesi.Doktora Tezi,Afyon Kocatepe Üniv., Fen Bilimleri Enstitüsü.
Özbek, O.,2008.Çankırı Kahverengi Mermerinin Kesilebilirlik Özelliklerinin İncelenmesi.Yüksek Lisans Tezi,Afyon Kocatepe Üniv., Fen Bilimleri Enstitüsü.
Asche, J., 2000. Tiefschleifen von Granit. Dr. Dissertation, Dem Fachbereich für Maschinenbau der Universitat Hannover.