Cam fiber takviyeli polimer kompozitlerde (CFTP)çevresel frezeleme problemlerinin deneysel olarakaraştırılması

Abstract

Bu çalışmada cam fiber takviyeli polimer kompozit malzemelerin farklı geometrideki kesici takımlarla çevresel frezelenmesi araştırılmıştır. Deneyler; üç farklı geometriye (Standart parmak freze (T1), çok sayıda kesici ağıza sahip `kirpi` olarak tabir edilen freze (T2), sağ ve sol yönlü heslisel kanallara sahip, çift helis freze (T3)) sahip parmak freze kullanılarak CNC dik işleme merkezinde yapılmıştır. Deneylerde üç farklı kesme hızı (90, 130 ve 170 m/dak) ve üç farklı ilerleme miktarı (0,1; 0,15 ve 0,2 mm/dev) kullanılmıştır. Kesme derinliği (ap) 10 mm ve yanal kesme miktarı (ae) 5 mm olarak sabit tutulmuştur. Kullanılan kesici takımlar Takım 1, Takım 2 ve Takım 3 olarak adlandırılmış olup şekil ve çizelgelerde T1, T2 ve T3 olarak kullanılmıştır. Bu kapsamda kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlüğü, kesme momentleri ve delaminasyon genişliği araştırılmıştır. Deneysel veriler değerlendirildiğinde, artan kesme hızı ve artan ilerleme miktarına bağlı olarak kesme kuvvetlerinin de arttığı gözlenmiştir. Kesici takım geometrileri değerlendirildiğinde en düşük kesme kuvvetleri, sağ ve sol yönlü helisel kanallara sahip, çift helis yönlü T3 Kodlu kesici takımla elde edilmiştir. Artan kesme hızı ve artan ilerleme miktarına bağlı olarak ortalama yüzey pürüzlülük değerlerinin T1 ve T3 numaralı takımlarda kararlı kaldığı gözlenmiştir. Kesici takım geometrileri değerlendirildiğinde en düşük kesme momentleri, T3 kodlu kesici takımla elde edilmiştir. Deneyler sonucunda delaminasyona rastlanmamıştır. Deneyler sonucunda elde edilen veriler Minitab veri analiz programı kullanılarak tam faktöriyel deney tasarımı üzerinden varyans analizi ile değerlendirilmiştir.Bu deney parametrelerinin en etkilisi, takım geometrisi faktörü olduğu tespit edilmiştir.

In this work, peripheral milling of glass fiber reinforced polymer composite material is researched with different geometric shaped cutting tools. Experiments are done at CNC vertical machining center. Three different geometry shaped (standard) end-mill (T1), mill with various cutting tool which called 'hedgehog' (T2) and both way spiral helix mill with spiral canals (T3) used for experiment. In the experiments, three different cutting speed (90, 130 and 170 m/min) and three different feeding rate (0,1, 0,15 and 0,2 mm/rev) were used. Constants are chosen 10 mm for deep of cut (ap) and 5 mm side cutting amount (ae) . Used tools are named Tool Set 1, Tool Set 2 and Tool Set 3. The sets used as T1, T2 and T3 at tables. The effect of cutting force, surface roughness, cutting moments and delamination wideness are researched. When experimental values considered increased, cutting speed and increased feeding rate, the cutting force increased too. When we compare the cutting tool geometries, the least shear force obtained with left and right helix canalled, both way mill which coded T3. Respect to increased cutting speed and feeding rate, average of surface smoothness is stable while using T1 and T3 tool sets. Comparison of cutting tools' geometries shows T3 coded cutting set creates the least cutting moment. Delamination was not obtained after the experiments. The data sets which obtained from experiments are evaluated at analysis of variance with Minitab data analysis softwares full factorial experiment design module. After the analysis it could be said that, the most efficient experiment parameter is tool set geometry.