TOPSIS Metodu Kullanılarak Kesici Takım Malzemesi Seçimi

Makine parçaları ve kalıpların talaşlı olarak işlenmesinde birçok kesici takım malzemesi kullanılmaktadır. Konvansiyonel işleme yöntemlerinden farklı olarak yüksek hızda kesme, kuru kesme ve sert metal işleme gibi talaşlı işleme yöntemlerinin kullanımı yaygınlaşmaktadır ve bu yüzden, işleme yöntemine uygun özelliklere sahip kesici takım malzemesinin seçilmesi önem arz etmektedir. Ancak, her kesici takım malzemesi her bir özellik için farklı performans göstermektedir ve uygulanan talaşlı işlemeye en uygun kesici takım malzemesinin seçilmesi gerekmektedir. Bu ihtiyaç doğrultusunda, bu çalışmada, 19 adet alternatif kesici takım malzemesi ve 10 adet seçim kriterinden oluşan bir karar matrisi ele alınmıştır. Kesici takım malzemelerinin yoğunluk, sertlik, akma dayanımı, elastisite modülü, basma dayanımı, kayma dayanımı, Charpy darbe dayanımı, termal iletkenlik, termal genleşme katsayısı ve maliyet değerleri seçim kriterleri olarak kullanılmıştır. Bu karar matrisindeki veriler kullanılarak, kesici takım malzemesi seçimi problemini çözmek amacıyla TOPSIS metodu uygulanmıştır. Suni tek kristalli elmas ve suni çok kristalli elmasın, en uygun kesici takım malzemesi olduğu belirlenmiştir. AISI O2, ASTM A2, AISI A11 ve ASTM A6, uygun olan diğer kesici takım malzemeleridir. Elde edilen sıralamanın, literatürde diğer malzeme seçim metotları ile elde edilenler ile uyum içerisinde olduğu görülmüştür.

Cutting Tool Material Selection Using TOPSIS Method

In machining of machine components and molds several cutting tool materials are used. As distinct from conventional machining methods, the usage of machining methods such as high speed machining, dry machining and hard machining becomes widespread; and hence, the selection of cutting tool material with properties suitable to used machining method has importance. However, each cutting tool material shows different performance for each property and the most suitable cutting tool material for the machining method applied must be selected. For this purpose, in this study, a decision matrix composed of 19 cutting tool materials and 10 selection criteria was utilized. The density, hardness, yield tensile strength, modulus of elasticity, compressive strength, shear strength, Charpy impact strength, thermal conductivity, coefficient of thermal expansion and cost of cutting tool materials were used as selection criteria. Using the data in the decision matrix, TOPSIS method was applied to solve the cutting tool material selection problem. Synthetic single crystal diamond and synthetic polycrystal diamond, followed by AISI O2, ASTM A2, AISI A11 and ASTM A6, were determined to be the most suitable cutting tool materials. It was seen that the rank was in good agreement with those of obtained by other selection methods in literature

___

  • 1. Altıntaş, Y., 2000, "Manufacturing Automation", Cambridge University Press, Vancouver, 275.
  • 2. Davis, J.R., 1995, "ASM specialty handbook: tool materials", ASM International Handbook Committee.
  • 3. Aslan, E., 2005, "Experimental investigation of cutting tool performance in high speed cutting of hardened X210 Cr12 cold-work tool steel (62 HRC)", Materials & Design, 26, 1, 21-7.
  • 4. Çalışkan, H., Kurbanoğlu, C., Panjan, P., Kramar, D., 2012, "Investigation of the performance of carbide cutting tools with hard coatings in hard milling based on the response surface methodology", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. DOI:10.1007/s00170-012-4374- y.
  • 5. Maity, S.R., Chatterjee, P., Chakraborty, S., 2012, "Cutting tool material selection using grey complex proportional assessment method", Materials & Design, 36, 0, 372-8.
  • 6. Tzeng, G.-H., Huang, J.-J., 2011, "Multiple attribute decision making: Methods and applications", CRC Press, USA, 335 sayfa.
  • 7. Chatterjee, P., Chakraborty, S., 2012, "Material selection using preferential ranking methods", Materials & Design, 35, 0, 384-93.
  • 8. Jeya Girubha, R., Vinodh, S., 2012, "Application of fuzzy VIKOR and environmental impact analysis for material selection of an automotive component", Materials & Design, 37, 0, 478-86.
  • 9. Çalışkan, H., Kurşuncu, B., Kurbanoğlu, C., Güven, Ş.Y., 2012, "Material selection for the tool holder working under hard milling conditions using different multi criteria decision making methods", Materials & Design. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2012.09.042.
  • 10. Shanian, A., Savadogo, O., 2006, "A material selection model based on the concept of multiple attribute decision making", Materials & Design, 27, 4, 329-37.
  • 11. Sharma, P.K., Aggarwal, A., Gupta, R., Suryanarayan, 1993, "A expert system for aid in material selection process", Engineering Management Conference, 27-31.
  • 12. Shanian, A., Savadogo, O., 2006, "TOPSIS multiple-criteria decision support analysis for material selection of metallic bipolar plates for polymer electrolyte fuel cell", Journal of Power Sources, 159, 2, 1095-104.
  • 13. Raju, K.S., Kumar, D.N., 1999, "Multicriterion decision making in irrigation planning", Agricultural Systems, 62, 2, 117-29.
  • 14. Rao, R.V., 2007, "Decision Making in the Manufacturing Environment: Using Graph Theory and Fuzzy Multiple Attribute Decision Making Methods", Springer-Verlag London Limited, 373 sayfa.
  • 15. Davim, J.P., 2008, "Machining: fundamentals and recent advances", Springer-Verlag London Limited, London.