Merchant modeli`nin polimer malzemelerin ortogonal kesimine uygulanması

Abstract

Bazı polimerler sahip oldukları mekanik özellikler sayesinde mühendislik uygulamalarında sıkça kullanılır. Bu çalışmada PEEK(Polietheretherketon), POM(Polioksimetilen), PE-1000 (Polietilen) ve Poliamid malzemelerden kaplamasız karbür uç yardımı ile ani durdurma tezgâhında ortogonal talaş kaldırılmıştır. Bütün malzemeler için her kesme operasyonunda kesme kuvvetleri ölçülmüştür. Farklı kesme hızlarında talaş kalınlığı oranı, talaş deformasyonu, kayma açısı, normal gerilme ve kayma gerilmesi, PEEK, POM, PE-1000 ve Poliamid malzemelerde bulunmuş ve Merchant modeli esas alınarak modele uygunluğu incelenmiştir. Ayrıca plastik malzemelerin farklı kesme hızlarında ani durdurma tezgahında talaş kaldırıldıktan sonra deformasyon bölgeleri incelenmiştir. Deformasyon bölgesindeki kayma açıları ile teorik hesaplanan kayma açıları değerleri karşılaştırılmıştır. Deneysel bulunan kayma açıları ile hesaplanan normal gerilme, kayma gerilmesi, talaş kaldırma oranı ve Merchant kayma açısı değerleri teorik sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, deneysel çalışmadan elde edilen sonuçların Merchant modeliyle uyumlu olduğu ve Merchant modelinin plastik malzemelerde de geçerli olabileceği sonucuna varılmıştır

Some polymers are widely used in engineering applications due to their properties. In this study, engineering polymers such as PEEK(Polietheretherketon), POM(Polioksimetilen), PE-1000 (Polietilen) and Poliamide were orthogonally cut by using quick stop mechanism with uncoated carbide tool. Cutting forces were measured for each cutting operation. Chip thickness ratio, chip deformation, shear angle , normal stress and shear stress were investigated at different cutting speed on each engineering polymer by considering Merchant model. In addition, after chip removed from plastic metarils in quik- stop lathe, deformation zone was examined. Share angle and theoretical share angle are compared in deformation zone. Normal stress, shear stress, chip removal ratio and Merchant share angle were compared with teorical results.Finally, it has been seen that the obtained results from the experimental study were compatible with that of Merchant model and It was concluded that the Merchant model may also apply to plastic materials.