Al 6061 alaşımının işlenmesinde kesme derinliği ve kesici takım geometrisinin yüzey pürüzlülüğüne ve takım aşınma davranışına etkisi

İşlenebilirlik üzerine yapılan bu deneysel çalışmada, Al 6061 alüminyum alaşımının tornalanmasında, kesme derinliği ve farklı profildeki kesici takımların işlenen yüzeyin pürüzlülüğüne etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, 0,4-0,8-1,6-2,4 mm kesme derinlikleri ve ISO kodları, SNMA 120408 KR 3210, KNUX 160405 R11, TNMG 160404, DCGT 11T308 ALU olan kesici takımlar kullanılmıştır. İşlenebilirlik deneylerinde, 0,2 mm/dev sabit ilerleme değeri ve 125 m/dak, 250 m/dak olmak üzere iki farklı kesme hızı değeri seçilmiştir. Deneyler sonucunda her kesici takım farklı yüzey pürüzlülük değerleri sergilemiş olup en düşük pürüzlülük değerleri SNMA 120408 KR kodlu kesici takım ile elde edilmiştir. Kesme derinliği değerlerinin azalmasıyla, genel olarak yüzeylerin pürüzlülük miktarları azalmıştır. Ancak, SNMA 120408 KR kodlu takımla yapılan işlemelerde tersi davranış gözlenmiş ve en yüksek pürüzlülük değeri 0,4 mm kesme derinliğinde elde edilmiştir. Kesme hızının değişimi ile ise yine kesici takım cinsine göre farklı yüzey pürüzlülük değerleri elde edilmiştir. Ancak kesme hızının yükselmesiyle, pürüzlülük değerlerinde beklenen azalma meydana gelmemiştir. DCGT kodlu takım, yüzey pürüzlülüğü bakımından diğer kesici takımlara göre üstünlük sağlayamamıştır. Fiyat performansı açısından değerlendirildiğinde, yine SNMA 120408 KR kodlu takımların seçilen diğer takımlara göre daha uygun ve optimum olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

İşlenebilirlik, Tornalama, Kesme derinliği, Yüzey pürüzlülüğü, Takım geometrisi

PDF

___

1 Ranganath M.S., Vipin Vp., Mishra R.S., Optimization of Process Parameters in Turning Operation of Aluminium (6061) with Cemented Carbide Inserts Using Taguchi Method and Anova, International Journal of Advance Research and Innovation, 1 (1), 13-21, 2013.
2 Ulaş H.B., AA 6061 Alüminyum Alaşımının Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Analizi Ve Optimizasyonu, Technological Applied Sciences (NWSATAS), 14 (2), 48-56, 2019.
3 Özlü B., Akgün M., Demir H., AA6061 Alaşımının Tornalanmasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisinin Analizi ve Optimizasyonu, Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 5 (2), 151-158, 2019.
4 Ranganath M.S., Vipin Vp., Mishra R.S., Dhar N.R., Optimization of Surface Roughness in CNC Turning of Aluminium 6061 Using Taguchi Techniques, International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), 5 (5), 42-50, 2015.
5 Deepak D., Rajendra B., Investigations on the surface roughness produced in turning of Al 6061 (as-cast) by taguchi method, International Journal of Research in Engineering and Technology, 4 (8), 295-298, 2015.
6 Pridhvijit A.,. Binu C.Y, Experimental Study and Parameter Optimization of Turning Operation of Aluminium Alloy-2014, International Journal of Engineering Research and General Science, 3 (5), 525-530, 2015.
7 Deepak D., Rajendra B., Optimization of Machining Parameters for Turning of Al6061 using Robust Design Principle to minimize the surface roughness, Procedia Technology, 24, 372-378, 2016.
8 Mustafa A., Tanju K., Investigation of the machinability of the Al 7075 alloy using DLC coated cutting tools, Scientific Research and Essays, 6 (1), 44-51, 2011.
9 Md. Ali T., Nath T., Cutting Parameters Optimization for Turning AA6063-T6 Alloy by Using Taguchi Method, International Journal of Research in Mechanical Engineering & Technology IJRMET, 4 (2), 82-86, 2014.
10 Zeelan B.N., Mahesh G., Muthuprakash N., Optimization of CNC Turning Process Parameters on Aluminium 6061 Using Genetic Algorithm, International Journal of Science and Modern Engineering (IJISME), 1 (9), 43-46, 2013.
11 Abdallah A., Rajamony B., Embark A., Optimization of cutting parameters for surface roughness in CNC turning machining with aluminum alloy 6061 material, IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN), 4 (10), 01-10, 2014.
12 Ramreddy B., Varvatte G., Optimization Of Process Parameters in Cnc Turning Of Aluminium Alloy 7075 By Taguchi Method Using Regression Analysis, Proceeding of NCRIET-2015 & Indian J.Sci.Res. 12 (1), 203-208, 2015.
13 Sekmen M., Günay M., Şeker U., Alüminyum Alaşımlarının İşlenmesinde Kesme Hızı ve Talaş Açısının Yüzey Pürüzlülüğü, Yığıntı Talaş ve Yığıntı Katmanı Oluşumu Üzerine Etkisi, Politeknik Dergisi, 18 (3), 141-148, 2015.
14 Dişbudak T., Şensoy S., 7075 Alüminyum Alaşımının Tornalamasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin Analizi, Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi, 1, 13-29, 2014.
15 Gökkaya H., AA 5052 Alaşımının İşlenmesinde İşleme Parametrelerinin Kesme Kuvveti Ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi, Journal of Engineering Sciences, 12 (3), 295-301, 2006.
16 Gökkaya H., Nalbant M., Kesme Hızının Yığıntı Katmanı ve Yığıntı Talaş Oluşumu Üzerindeki Etkilerinin Sem İle İncelenmesi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 22 (3), 481-488, 2007.
17 Gökkaya H., The Effects of Machining Parameters on Cutting Forces, Surface Roughness, Built-Up Edge (BUE) and Built-Up Layer (BUL) During Machining AA2014 (T4) Alloy, Strojniški vestnik-Journal of Mechanical Engineering, 56 (9), 584-593, 2010.
18. Raykara S.J, D'Addonab D.M., Manea A.M., Multi-objective optimization of high speed turning of Al 7075 using grey relational analysis, Procedia CIRP, 33, 293-298, 2015.
19 Yusuf M., Ariffin M.K.A., Ismail N., Sulaiman S., Optimization of Cutting Parameters on Turning Process Based on Surface Roughness using Response Surface Methodology, Applied Mechanics and Materials, 117-119, 1561-1565, 2012.
20 Sahoo P., Pratap A., Bandyopadhyay A., Modeling and optimization of surface roughness and tool vibration in CNC turning of Aluminum alloy using hybrid RSM-WPCA methodology, International Journal of Industrial Engineering Computations, 8,385-39 8, 2017.
21 Akgün M., Özlü B., Demir H., Döküm Yöntemiyle Üretilmiş Al-12Si Alaşımlarının Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünün Optimizasyonu, 1st International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies Proceedings, Tokat-Turkey, 344-348, 2-4 November, 2017.
22 Singh D., Chadha V., Singari R.M., Effect Of Nose Radius On Surface Roughness During CNCTurning Using Response Surface Methodology, International Journal of Recent advances in Mechanical Engineering (IJMECH), 5 (2), 31-45, 2016.
23 Gangopadhyay S., Acharya R., Chattopadhyay A.K., Sargade V.G., Effect Of Cutting Speed And Surface Chemistry Of Cutting Tools On The Formation Of BUL Or BUE And Surface Quality Of The Generated Surface In Dry Turning Of AA6005 Aluminium Alloy, Machining Science and Technology, 14 (2), 208-223, 2010.
24 Horváth R., Drégelyi-Kiss Á., Analysis of surface roughness of aluminum alloys fine turned: United phenomenological models and multi-performance optimization, Measurement, 65, 181-192, 2015.
25 Pattnaik S.K., Bhoi N.K., Padhi S., Sarangi S.K., Dry machining of aluminum for proper selection of cutting tool: tool performance and tool wear, Int J Adv Manuf Technol, 98, 55-65, 2018.
26 Pul M., Bican O., Farklı Alüminyum Alaşımlarının Tornalanmasında Alaşım Cinsinin Bazı İşleme Özelliklerine Etkisinin Karşılaştırılması, Mühendislik Bilimleri ve Araştırmaları Dergisi, 3 (1) 9-17, 2021.
27 Özcatalbas Y., Chip and built-up edge formation in themachining of in situ Al4C3–Al composite, Materials and Design, 24, 215-221, 2003.
28 Pul M., Şeker U., Metal Matrisli Kompozitlerin Tornalanmasında İlerleme Oranının Kesici Takım Aşınma Davranışlarına Etkisi, Politeknik Dergisi, 17 (3), 99-106, 2014.
29 Özsoy Y., Değişken İlerlemeli Tornalamada Talaş Kırılması Ve Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi, , Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2008.
30 Rico L., Noriega S., García J.L., Martínez E.A, Ñeco R., Estrada F.J., Effect of the Side Cutting–Edge Angle on the Surface Roughness for Aluminum 1350 in the Turning Operation by Taguchi Method, Journal of Applied Research and Technology, 8 (3), 395-405, 2010.
31 Neşeli S., Yaldız S., Tornalamada Yaklaşma Açısı ve Talaş Açısına Bağlı Tırlama Titreşimlerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkileri, Politeknik Dergisi, 10 (4), 383-389, 2007.
32 Şahan Ö., Ti6Al4V Alaşımının Mikro Tornalanması Ve Kesme Kuvvetlerinin Mekanistik Modellenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eylül, 2019.
33 Abdalrahman R.A., Hama Sure S.A., The Influence of Cutting Edge Angles Included Angle and Nose Radius on Surface Finish of Aluminum Alloy 1050 in Turning, ZANCO Journal of Pure and Applied Sciences, 32 (1), 31-38, 2020.
34 Yılmaz E., ETİAL 180 Alüminyum Alaşımının İşlenmesinde Kesici Takım Geometrisi Ve Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2010.