Şükran Katmer

Talaşlı imalatta kesici takımların geometrik tasarımı ve yüzey özellikleri, işleme performansını doğrudan etkileyen faktörlerdir. Delme operasyonları, takım geometrisinin ve kaplama karakteristiklerinin kesme kuvvetleri, takım ömrü ve iş parçası yüzey kalitesindeki etkilerini daha belirgin ortaya koymaktadır. Bu çalışmada, PVD yöntemiyle elde edilen AlTiN kaplamalarda HiPIMS ve katodik ark teknikleri karşılaştırılmıştır. Kaplama öncesi ve sonrası uygulanan yüzey işlemlerinin delme performansına etkileri incelenmiştir. 4140 çeliğin Ø6,8 mm sementit karbür matkaplarla delinmesiyle yapılan denemelerde HiPIMS yöntemiyle kaplanmış takımların daha düşük kesme kuvveti, daha az çaptan sapma ve daha düşük takım aşınması sergilediğini ve yüzey işlemlerinin, kaplamanın alt tabakaya yapışmasını ve takım ömrünü artırdığı belirlenmiştir.

Uçak motorlarının kritik parçalarından biri olan pervane kanatlı turbo diskler (blisk), karmaşık geometrik yapıları ve yüksek sıcaklık, basınç ve devir hızlarında çalışmaları nedeniyle zorlu üretim süreçlerine sahiptir. Çalışmada, 17-4 PH paslanmaz çelikten üretilen blisklerin simültane beş eksen parmak freze ile kaba kanal boşaltma işlemi için kesme parametrelerinin optimizasyonu deneysel olarak incelenmiştir. Tam faktöriyel deney tasarımı ile üç farklı kesme hızı ve ilerleme miktarı kullanılarak dokuz deney gerçekleştirilmiştir. Kesme kuvveti, eğilme ve burulma momentleri analiz edilerek ANOVA yöntemiyle en uygun parametreler belirlenmiştir. Sonuçlar, kısa işleme süresi hedefiyle yüksek kesme hızı + orta veya yüksek ilerleme miktarının en uygun kombinasyon olduğunu göstermiştir.

Testere ile kesme işlemi imalat sürecinin ilk aşaması olup, endüstride çoğu kez, kesilen parça doğrudan bir sonraki aşamaya geçecek geometrik toleransları (diklik, paralellik, yalpa vb.) ve yüzey kalitesini taşımaz ve ikincil işlemlere ihtiyaç duyulur. Ancak kesilen malzemenin boyut tamlığı, geometrik toleransları ve yüzey durumunun istenen tolerans aralığında olması sağlanabilirse, malzeme ek işlemlere ihtiyaç duyulmadan bir sonraki aşamaya alınabilir. Bu çalışmada, yüksek mekanik özellikleri sayesinde savunma ve havacılık sektöründe yaygın kullanılan AA7075’in şerit testere ile kesilmesinde yüzey kalitesi, yüzey pürüzlüğü (Ra, Rz, Rq) esas alınarak karakterize edilmiştir. Bunun yanı sıra, testere tezgâhlarında yeni bir uygulama olan gagalama fonksiyonu ile kesme hızı ve ilerleme miktarının yüzey kalitesine etkileri araştırılmıştır. Her bir parametrenin üçer seviyesi üzerinden tam faktöriyel deney tasarımı uygulanmış ve veriler tek yönlü ve çok yönlü varyans analizi (ANOVA) ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, testerenin hem düşey yönde hem de soldan sağa hareketine bağlı olarak, tek yüzey üzerinde farklı bölgelerde istatistiki olarak anlamlı düzeyde farklı yüzey kaliteleri oluştuğunu göstermiştir. Gagalama fonksiyonu uygulanması, kesme hızının yüksek, ilerleme miktarının düşük/orta seviyelerinin kullanımı ile daha yüksek yüzey kalitesi elde etmek mümkün görülmektedir.

Al 7075 and Al 6082 alloys are alloys that are widely used in many sectors, especially aviation and automotive. During their processing along with the widespread use of those alloys, significant machinability problems such as low surface quality due to chip accumulation (Built Up Edge-BUE) on the cutting edge are observed. In this study, the effect of cutting-edge corner rounding and machining parameters on surface roughness in milling of Al 7075 and Al 6082 alloys were experimentally investigated. To determine the effect of cutting-edge rounding, two different corner rounding values (5.5-6 µm and 7-9 µm) were applied and compared with standard/coated and standard/uncoated tools in terms of machining performance. In the experimental studies, cutting parameters were determined as two different cutting speeds (300 m/min, 400 m/min) and two different feed rates (0.085 mm/tooth, 0.11 mm/tooth). With each tool, peripheral milling was performed on four sides of the prismatic test specimens under dry machining conditions. Taguchi L8 orthogonal array experimental design was used as the experimental design. Analysis of variance (ANOVA) was performed to evaluate the effects of cutting parameters on surface roughness and the reliability of all results was above 85%. The results of the analysis of variance revealed that the alloy type was more effective on the surface roughness. In the surface roughness measurements, the best surface roughness values (Ra=0.14 µm) were obtained in the experiments performed with a standard/coated cutting tool using a cutting speed of 300 m/min and a feed rate of 0.11 mm/tooth.

Within the scope of Euro 7 emission norms, new types of injectors and engine parts are produced in order to reduce fuel consumption to minimum levels in diesel engine vehicles and accordingly to reduce emission rates. The complex geometry, high precision and high strength required by the nozzle design that will meet the requirements of the aforementioned norms have made the produc-tion of the required nozzles on existing production platforms difficult and the manufacturers have faced serious problems. Manufacturing companies needed the development of tooling systems suitable for the existing production platform rather than investing in the high-cost machine park. In this study, it is aimed to increase the tool life by choosing the most appropriate machining parameters for the surface quality obtained in the production of a single nozzle, which is de-signed and manufactured using six different tools, which will enable the use of existing machining platforms in the production of Euro 7 nozzles. The average surface roughness value on the nozzle surfaces was determined as Ra = 0.34 µm and it was observed that the desired surface quality was achieved. Performance tests have shown that the design and production activities are successful and that the developed tooling system can be used for the production of Euro 7 Nozzle from existing production platforms.

Değişken talaş ve helis açılarına sahip dalga formlu parmak frezeler, talaşlı imalat alanında henüz çok yeni ve performansları hakkında çok az bilgi sahibi olunan kesici takımlardır. Bu çalışmada, helisel kesici kenar üzerinde değişken talaş ve helis açıları bulunan dalga formlu parmak frezelerin; çalışma sertleşmesi, yüksek takım aşınması ve yığıntı talaş (BUE) oluşturma eğilimi sebepleriyle işlenmesi zor malzemeler grubunda yer alan, AISI 316L östenitik paslanmaz çelik üzerindeki işleme performansları araştırılmıştır. Bu kapsamda, farklı dalga boylarına (mm) ve dalga genliklerine (µm) (6-550, 8-250, 4-450 ve 8-650) sahip dalga formlu ve standart form olmak üzere beş farklı yekpare karbür kesici takım, deneysel ve istatistiksel yaklaşımlardan oluşan bir çalışma planı çerçevesinde; kesme kuvvetleri, yüzey kalitesi ve takım ömrü kriterleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Dalga formlu takımlar; kesme kuvvetleri ve yüzey kalitesi açısından, pozitif talaş açılı bölgelerin sağladığı avantajlara rağmen negatif talaş açılı bölgelerdeki işleme olumsuzluklarının baskın gelmesi nedeniyle, bütün işleme şartlarında, standart takıma göre daha yüksek kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülük değerleri sergilemiştir. Diğer taraftan, daha küçük pozitif ve negatif talaş açılarına (+4°, -2°, -3°) sahip 8-250 ve 8-650 dalga formlu takımlarda, standart takıma göre sırasıyla %17,2 ve %6,9 oranlarında daha düşük takım aşınma değerleri görülmüştür. Sonuç olarak, AISI 316L malzemesinin işlenebilirliğini zorlaştıran yüksek mekanik dayanım ve yüksek çalışma sertleşmesi (pekleşme) özelliklerinin neden olduğu düşük takım ömrü problemi için 8-250 ve 8-650 dalga formlu takımların, kaba talaş (rough) frezeleme işlemlerinde çözüm olabileceği düşünülmüştür.