Bitkisel esaslı kesme sıvılarının tornalamadaki performansının araştırılması

Abstract

Bu tezde, yeni geliştirilen bitkisel esaslı kesme sıvılarının tornalama işlemindeki performansı araştırılmıştır. Performans göstergesi olarak kesme hızı, ilerleme miktarı, talaş derinliği ve kesme sıvısı türü giriş parametreleri olarak belirlenmiştir. Çıkış parametresi olarak da yüzey pürüzlülüğü, tornalama kuvvetleri, takım aşınması değerleri ölçümlenerek analiz edilmiştir. İş parçası olarak AISI 304, AISI304L östenitik paslanmaz çelik malzeme ve 7075 alüminyum malzeme kullanılmıştır. Deneyler konvansiyonel torna tezgâhında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde 6 tane bitkisel esaslı kesme sıvısı, 1 tane mineral esaslı, 1 tanede yarı sentetik kesme sıvısı kullanılmıştır. Deneyler dört aşamada gerçekleştirilmiştir.İlk iki deney çalışmasında deney seti Taguchi L18 (3*3 6*1) ortogonal dizini ve D-optimal metodu esas alınarak hazırlanmıştır. Deney setlerinde kesme parametreleri olarak; devir sayısı, ilerleme, talaş derinliği ve kesme sıvısı alınmış, AISI 304L malzeme kullanılmıştır. Tornalama parametrelerinin etkisini analiz etmek için ortogonal dizin, işaret/gürültü (S/N) oranı, varyans analizi (ANOVA) ve regresyon analizi kullanılmıştır.Üçüncü deney setinde ilerlemenin etkisi araştırılmıştır.Dördüncü deneysel çalışma planı olarak üç deney malzemesi için ayrı ayrı performans deneyleri yapılmıştır.Genel olarak deney sonuçları, geliştirilen bitkisel esaslı kesme sıvılarının kuvveti, takım aşınmasını ve yüzey pürüzlülüğünü azaltmadaki performansının diğer ticari kesme sıvılarına eşit veya ticari kesme sıvılarından daha iyi olduğunu göstermiştir.

In this thesis, the performance of new developed vegetable based cutting fluids in the turning were analysed. Spindle speed, feed rate, depth of cut and cutting fluid type were specified as inlet parameters, surface roughness, turning forces, tool wear were specified as outlet parameters and required values were measured and analyzed. AISI 304, AISI304L austenitic stainless steel material and 7075 aluminum material were used as work pieces, DCMT 11T304-SM IC907 was used as cutting tool. Experiments were practiced at a conventional lathe. In experimental process, 6 vegetable based cutting fluids, 1 mineral based and 1 semi-synthetical cutting fluid were used for comparison. Experiments were carried out in four steps.In two initial experiments, the experimental setup was prepared by basing on Taguchi L18 (3*3 6*1) orthogonal array and D-optimal method. Spindle speed, feed rate, depth of cut and cutting fluid were considered as machining parameters and AISI 304L material was used. Orthogonal index, signal/noise (S/N) ratio, variance analysis (ANOVA) and regression analysis were used to analyze the effect of turning parameters.In the 3rd experimental setup, feed rate effect were investigated.As the 4th experimental study, performance experiments were carried out for all experiment materials individually.Experimental results indicated that, in general, the performance of developed vegetable based cutting fluids was equal or better than the other commercial cutting fluids in reducing the turning forces, tool wear and the surface roughness.