Delik delme işlemlerinde kesme parametrelerine bağlı olarak oluşan sıcaklığın modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Al6061 malzemesinin kuru kesme şartlarındaki delme performansı araştırılmıştır. Performans göstergesi olarak kesme hızı, ilerleme oranı ve kesici takım giriş parametreleri olarak belirlenmiştir. Çıkış parametresi olarakta kesme kuvveti ve takım talaş ara yüzeyinde oluşan sıcaklık değerleri analiz edilmiştir. Deneyler üç aşamada gerçekleşmiştir. İlk olarak deney çalışmasında deney seti Taguchi L18 ( 2*1-3*2) ortogonal dizini esas alınarak deney düzeneği hazırlanmıştır. İkinci olarak kaplamasız ve kaplamalı (TiN/TiAl/TiCN) kesici takımlarda üç farklı ilerleme oranı (0,1-0,2-0,3 mm/rev) ve kesme hızı (170-200-230 m/min) kullanılarak deneyler yapılmıştır. Kesme kuvvetleri Kistler 9257 B model dinamometre yardımıyla, takım talaş ara yüzeyinde oluşan sıcaklık da K tipi ısıl çift ile eş zamanlı olarak ölçülmüştür. Ölçüm sonucunda kesme kuvvetlerinin ortalaması, sıcaklıkların ise maksimum değerleri alınmıştır. Üçüncü aşama olarak; elde edilen deney verileri kullanılarak Taguchi, Regresyon, ANOVA (varyans analizi) ve Yapay Sinir Ağları (YSA) modelleri ile optimizasyon yapılarak yeni modeller geliştirilmiştir. Taguchi Metodu yardımıyla en uygun kesme parametreleri bulunmuştur. İstatiksel yöntemlerle kesme kuvveti ve sıcaklık için I. ve II. derece regresyon denklemleri ile modellenmiştir.Modelde faktörlerin etkinliği ANOVA ile tespit edilmiştir. YSA modeli ile de kesme parametrelerinin seçimini optimize eden modeller geliştirilmiştir. Deney sonuçları ile tahmin değerlerinin karşılaştırılmasında en iyi sonuç YSA modeliyle elde edilmiştir.

In this study, Al6061 material drilling performance has been investigated in dry cutting conditions. Cutting speed, feed rate and cutting tool were determinated for input parameters. Cutting forces and temperatures values were analysed for output parameters. Experiments were performed in three step. In the first degree, in the first step, the experimental equipment wereprepared according to the Taguchi L18 ( 2*1-3*2) ortogonal index. In the second step, drilling tests were carried out using three different cutting speeds (170-200-230 m/min) and three different feed rates (0,1-0,2-0,3 mm/rev) with uncoated and coated (TiN/TiAl/TiCN) cutting tools. Cutting forces and temperatures were measured in synchronous with Kistler 9257 B dynamometer and K-type thermocouple. After the measure, ments average cutting forces and maximum temperature values have acquired. In the third step, new models have been developed by optimization with Taguchi, regression and ANN models. The most appropriate cutting parameters were found with the help of Taguchi Method. First and second degree degree regression equationfor cutting force and temperature were modelled with statistical methods. The effectiveness of the factors in the model was determined by ANOVA. ANN models were developed to optimize the selection of cutting parameters in the model. The best results were obtained with ANN modelfrom the comparison of estimated values.