In this study, drilling of AISI 4140 tempering steel with different gash rake angle the effects of the gash rake angle on the thrust force and drilling moment were investigated by experimental and FEM supported virtual simulation studies, and surface roughness was investigated experimentally.In the experiments, monolithic solid carbide drill are used that has +10 °, 0 °, -10 ° gash rake angle and diametre with 6,8mm. Experimental design was developed based on three different drill gash rake angle, cutting speed and feed rate with using Minitab 18 statistical software and Taguchi L9 experiment design method. Experiments have been carried out on AISI 4140 tempering steel is widely used in the manufacturing industry and can be purchased commercially. Variance Analysis (ANOVA) was applied to evaluate the test results and the effects of the independent variables (Ya: slit saw angle, Vc: cutting speed, f: feed amount) on the pushing force during hole drilling were evaluated according to significance value of 0.05. When the test results are examined, it is seen that the drill gash rake angle does not have a significant effect on the thrust force, drilling moment and surface roughness in drilling of AISI 4140 tempered steel, but it has a 63.78% effect on the thrust force. In the Finite Element supported virtual simulation studies, it is seen that it gives guiding results for the thrust force and drilling moment in drilling of AISI 4140 tempered steel with different drill slot swarf angles.
Bu çalışmada farklı yarık talaş açısına (gash rake angle) sahip matkaplar ile AISI 4140 ıslah çeliğinin delinmesinde yarık talaş açısının itme kuvveti ve delme momenti üzerine etkileri deneysel ve FEM destekli sanal simülasyon çalışmaları ile yüzey pürüzlülüğü ise deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde +10°, 0°, -10° yarık talaş açısına sahip 6,8 mm çapında yekpare karbür kaplamalı matkaplar kullanılmıştır. Deney tasarımı Minitab 18 istatistik yazılımı Taguchi L9 deney tasarımı kullanılarak üç farklı matkap yarık talaş açsı, kesme hızı ve ilerleme miktarı esas alınarak oluşturulmuştur. Deneyler imalat sanayisinde yaygın olarak kullanılan ve ticari olarak temin edilebilen AISI 4140 ıslah çeliği üzerinde gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarını değerlendirmek amacıyla Varyans Analizi (ANOVA) uygulanmış olup bağımsız değişkenlerin (Ya: yarık talaş açısı, Vc: Kesme hız, f: İlerleme miktarı) delik deleme sırasında meydana gelen itme kuvveti üzerine etkileri 0,05 anlamlılık değerine göre değerlendirilmiştir. Deney sonuçları incelendiğinde AISI 4140 ıslah çeliğinin delinmesinde matkap yarık talaş açısının itme kuvveti, delme momenti ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde üzerinde anlamlı bir etkisinin olmadığı görülse de itme kuvveti üzerinde %63,78’lik bir etkiye sahiptir. Yapılan Sonlu Elemanlar destekli sanal simülasyon çalışmalarında ise farklı matkap yarık talaş açılarıyla AISI 4140 ıslah çeliğinin delinmesinde itme kuvveti ve delme momenti için yol gösterici sonuçlar verdiği görülmektedir.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Mechanical Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Publication Date | December 31, 2022 |
Submission Date | September 5, 2022 |
Acceptance Date | December 31, 2022 |
Published in Issue | Year 2022 Volume: 8 Issue: 3 |