7075, 6061 Ve 2024 Alüminyum Alaşımlarının Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğü ve Takım Aşınmasının Karşılaştırılması

Alüminyum ve alaşımları hafifliği yanı sıra sağlamlığı ve kolay şekillendirilebilme özellikleri sayesinde endüstride giderek artan kullanım alanına sahip olmuştur. Bu alaşımlar içerisinde 7075, 6061 ve 2024 kalite aluminyum alaşımlarının özellikle savunma ve havacılık sanayinde önemi ve kullanım alanları hızla artmaktadır. Bu çalışmada Al 7075, 6061 ve 2024 alaşımlarının talaşlı işlenmesinde yüzey pürüzlülük değerleri ve kesici takım aşınma davranışlarında optimum değerlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu maksatla Al 7075, 6061 ve 2024 alaşımlarının üzerinde CNC tornada işleme deneyleri yapılmıştır. İşleme deneyleri, 2,5 mm sabit talaş derinliği, dört farklı kesme hızı (200, 250, 325, 400 m/min) ve üç farklı ilerleme değeri (0,250-0,325-0,400 mm/rev) seçilerek yapılmıştır. Deneylerde alüminyum işlemeye uygun sementit karbür kesici takımlar kullanılmıştır. Deneylerde işlenen yüzeylerin pürüzlülük değerleri ölçülmüş ve kesici takımların aşınma davranışları incelenmiştir. Üç farklı aluminyum alaşımının aralarında deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuçta farklı işleme parametrelerine göre elde edilen değerler yorumlanmış ve optimum işleme parametreleri belirlenmiştir. İlerleme miktarındaki küçük artışlara karşılık yüzey pürüzlülük değerlerinde büyük artışlar meydana gelmiştir. Kesici takımlarda dikkate değer aşınma mekanizmaları oluşmamıştır.

Anahtar Kelimeler:

Alüminyum Alaşımı, Tornalama, İlerleme, Kesme Hızı, Yüzey Pürüzlülüğü, Takım Aşınması

Comparison of Surface Roughness and Tool Wear in Turning of 7075, 6061 and 2024 Aluminum Alloys

Aluminium and its alloys having properties such as lightness, strength and easy formability has ever increasing usage area in industry. Importance and usage areas of 7075, 6061 and 2024 quality Al alloy in defense and aviation industry increases rapidly Determination of optimum values in surface roughness and cutting tools wear behaviours in machining of 7075, 6061 and 2024 aluminum alloy is aimed in this study. For this purpose, machining tests on 7075, 6061 and 2024 aluminum alloy was performed to CNC lathe. These tests were performed by choosing constant cutting depths (2.5 mm), four different cutting speeds (200, 250, 325, 400 m/min) and three different feed rate values (0.250-0.325-0.400 mm/rev). Carbide cutting tools suitable for machining aluminum was used in tests. In tests, roughness values of machined surfaces were measured and wear behaviours of cutting tools were examined. The test results were compared among the three different aluminum alloys. Finally, comparison will be made by interpreting values that are obtained according to different machining parameters and optimum machining parameters were determined. Large increase in surface roughness corresponds to the slight increase in feed rate has occurred. Appreciable wear mechanisms were not happened in cutting tools.

Keywords:

Aluminum Alloy, Turning, Feed Rate, Cutting Speed, Surface Roughness, Tool Wear,

PDF

___

Abdallah A., Rajamony B., Embark A., (2014). “Optimization of cutting parameters for surface roughness in CNC turning machining with aluminum alloy 6061 material”, International organization of Scientific Research, 4, 10, 1-10.
Ay M., Karagöl T., (2011). “Investigation of the machinability of the Al 7075 alloy using DLC coated cutting tools”, Scientific Research and Essays, 6, 1, 44-51.
Camposeco-Negrete C., (2015). “Optimization of cutting parameters using Response Surface Method for minimizing energy consumption and maximizing cutting quality in turning of AISI 6061 T6 aluminum”, Journal of Cleaner Production, 91, 109–117.
Deepak D., Rajendra B., (2015). “İnvestigations 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.
List G., (2015). “Wear behavior of cemented carbide tools in dry machining of aluminium alloy”,Wear, 259, 7-12, 1177-1189.
H. Demir ve S. Gündüz, (2009). “The effects of aging on machinability of 6061 T6 Aluminium Alloy”, MateriAls & Design, 30, 5,1480–1483.
H. Gökkaya ve M. NAlbant, (2007). “Kesme hızının yığıntı katmanı ve yığıntı tAlaş oluşumu üzerindeki etkilerinin sem ile incelenmesi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Dergisi, 22, 3, 481-488.
H. Kaya, A.Cengiz, M. Uçar, (2010). “Talaş formuna bağlı olarak 7075 Al Alaşımının işlenebilirlik parametrelerinin uygunluğunun tespit edilmesi”, 2. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu, 77-91, Konya.
Pridhvijit A., Binu C. Y., (2015). “Experimental Study and Parameter Optimization of Turning Operation of Aluminium Alloy-2014”, International Journal of Engineering Research and General Science , 3, 5.
Ranganath M. S., Vipin, R. S. Mishra, Prateek, Nikhil, (2015). “Optimization of Surface Roughness in CNC Turning of Aluminium 6061 Using Taguchi Techniques”, International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), 5, 5.
Rogov V. A., Siamak G., (2013). “Optimization of Surface Roughness and Vibration in Turning of Aluminum Alloy AA2024 Using Taguchi Technique”, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering, 7, 11.
Sekmen M., Günay M., Şeker U., (2015). “Alüminyum Alaşımlarının İşlenmesinde Kesme Hızı ve Talaş Açısının Yüzey Pürüzlülüğü, Yığıntı Talaş ve Yığıntı Katmanı Oluşumu Üzerine Etkisi”, Journal of Polytechnic, 18, 3, 141-148.
Sreejith P.S., (2008). “Machining of 6061 T6 Aluminium Alloy with MQL, dry and flooded lubricant conditions” MateriAls Letters, 62, 2, 276–278.
Trent, E.M., (1989). “Metal cutting”, Butterworths Press, London, 1-171.
TS 6212 EN ISO 4288, (1999). “Mamulün Geometrik Özellikleri (Gps) - Yüzey Yapısı : Profil Metodu - Yüzey Yapısının Değerlendirilmesi İçin Kurallar ve İşlemler”, TSE, Ankara.
Zhao T., Jiang Y., (2008). “Fatigue of 7075-T651 Aluminum Alloy”, InternationAl journal of fatigue, 30, 834-849. Şeker, U., (2000). “Talaşlı İmalatta Takım Tasarımı”, G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Ders Notları, 39-45, Ankara.