Sertleştirilmiş 16MnCr5 çeliğinin yüksek hızda işlenmesi sırasında meydana gelen kesici takım davranışlarının araştırılması

Abstract

ÖZET SERTLEŞTİRİLMİŞ 16MnCr5 ÇELİĞİNİN YÜKSEK HIZDA İŞLENMESİ SIRASINDA MEYDANA GELEN KESİCİ TAKIM DAVRANIŞLARININ ARAŞTIRILMASI ÇETİN, Osman Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Ana Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danışman: Doç. Dr. Ersan ASLAN ŞUBAT 2004, 89 sayfa Sert ve yüksek hassasiyet gerektiren parçaların değişik adım ve işlemlerle farklı tezgahlarda işlenmesi çeşitli imalat güçlüklerini doğurur. Bu güçlükleri yenmek için takım kabiliyeti geliştirilerek imalat sıralamaları azaltılabilir. Sertleştirilmiş çeliğin tek aşamada işlenerek bütün işlemlerin tamamlanması (sert tornalama) buna yönelik bir çalışmadır. Bu çalışmada, 16MnCr5 çelik malzemelerden 040x170 ölçülerinden hazırlanan deney numuneleri, -63 HRC ye kadar sertleştirme işlemine tabi tutulmuş ve bu deney numunelerini işlemek için çok kristalli kübik boron nitrür (PCBN), seramik, sermet, PVD kaplamalı volfram karbür, CVD kaplamalı volfram karbür kesici takımlar kullanılmıştır. Deneyler BSD'li torna tezgahında soğutma sıvısı kullanılmadan yapılmıştır. Bütün deneyler aynı şartlarda, uygun kesme parametreleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Malzemelerin işlenmesiesnasında meydana gelen kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülükleri, kesici takımlardaki aşınmalar ve kesici ömrüne ait veriler alınmış, aşınma değerleri taramalı elektron mikroskobunda incelenmiştir. Sertleştirilmiş 16MnCr5 çeliğin tornalanması için kullanılan kesici takımların kesme verimlilikleri tespit edilmiş, bu malzemeye göre uygun kesici takımlar, bunlara ait kesme parametreleri ve takım ömrü ile ilgili değerler belirlenmeye. çalışılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda sertleştirilmiş 16MnCr5 çeliğin işlenmesinde en iyi verimi PCBN kesici takımların gösterdiği tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Sertleştirilmiş çeliklerin tornalanması, Çok kristalli kübik boron nitrür, Seramik, Sermet, Sert metal kesici takımlar.

ABSTRACT INVESTIGATION OF CUTTING TOOLS PERFORMANCES DURING THE HIGH SPEED MACHINING OF 16MnCr5 HARDENED STEEL ÇETİN, Osman Kırıkkale University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical. Eng., M.Sc. Thesis Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Ersan ASLAN February 2004, 89 pages Machining of hard and high sensitive with multiple steps and operations generate various manufacturing difficulties. In order to overcome these difficulties, operational steps may be decreased by improvement of cutting tool capacity. Single step machining of hardened steel (hard turning) is aimed for this purpose. As experimental samples, 16MnCr5 steel materials having the diameter of 040x170 mm were prepared as hardened up to ~63HRC poliy crystalline cubic boron nitrür (PCBN), ceramic, cermet, PVD coated WC, CVD coated WC tools were used to cut materials. Tests were carried out at a CNC lathe with dry cutting conditions. All tests were performed at the same conditions and by using same cutting parameters. Cutting forces, surface roughnesses, tool wears, changes of tools, changes of cutting edge geometry and wear rates during machining of materials were observed by Scaning Elektrone Microscope (SEM). Cutting performance and life of used tools inwere estimated at the end of experiments, so on proper tools suited to the hardened material. Values related with their cutting parameters and tool life were tried to be indentified. At the end of performed tests, PCBN cutting tool has showed the best performance for the machining of 16MnCr5 hardened steel with hardness -63 HRC. Keywords: Turning of hardened steels, Poly crystalline cubic boron nitride, Ceramic, Cermet, Hardened metal cutting tools. IV