Bilgisayar Kontrollü Makine (CNC) ile Mermerlerin İşlenebilirliğinde Kesme Kuvveti ve Spesifik Enerjinin Belirlenmesi

Year 2016, Volume: 16 Issue: 2, 420 - 430, 30.04.2016

Gencay Sarıışık , Erkan Özkan

Abstract

Bu çalışmada, bilgisayar kontrollü makine (CNC) ile mermerlerin işlenebilirliğinde kesme kuvveti ve

spesifik enerjisi belirlenmiştir. Piyasada yaygın olarak kullanılan ve oluşumlarına göre sınıflandırılmış, 5

farklı tür mermer üzerine araştırma yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda, parmak frezeli kesici uç (6.0 mm)

ile farklı işleme türü (dış hatlar ve çizgisel), kesme derinliği (1.2, 1.6 ve 2.0 mm), ilerleme hızı (2000,

2500 ve 3000 mm/dk) parametreleri seçilmiştir. Bilgisayar kontrollü makine ile yapılan işlenebilirlik

deneylerinde işleme türü, kesme derinliği ve ilerleme hızına göre Fz, Fc ve Ft kuvvetleri ve spesifik enerji

değerlerinin istatistiksel analizi yapılmıştır. Mermerlerin kuvvet değerleri ve spesifik enerji değerleri

bakımından p<0.001 anlamlılık düzeyinde işleme türü, kesme derinliği ve ilerleme hızı arasında

istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur. Sonuç olarak bu çalışmada, işleme türü, kesme derinliği ve

ilerleme hızının işlenebilirliği etkilediği belirlenmiştir.

Keywords

Mermer”, “Bilgisayar kontrollü makine (CNC)”, “İlerleme hızı”, “Kesme derinliği”, “Kesme Kuvvet”, “Spesifik enerji”

References

• Akdas, H., & Yurdakul, M. 2014. Analysis of the Industrial Cutting Process of Natural Building Stones: Evaluation of Electric Power Consumption. Journal of Testing and Evaluation, 42(4), 1‐11.
• Asche J, Tönshoff HK, Friemuth T 1999. Cutting Principles, wear and applications of diamond tools in the stone and civil engineering industry", Proceedings of Diamond tools Conference, pp. 151– 157
• Aslantaş, K., Özbek O., Ucun, İ., Büyüksağiş, İ.S. (2009). İnvestigation of the effect of aixol cutting force on circular diamond sawblade used marble projesses, Materials and Manufacturing Processes, 24(12): 1423‐1430.
• Bayram, F., Yasitli, N. E., Kulaksiz, S., & Ozcelik, Y. (2012). Optimization of limestone sawing using circular saws with reference to unit wear and energy. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 0954406212451067.
• Bayram, F. (2013). Prediction of sawing performance based on index properties of rocks. Arabian Journal of Geosciences, 6(11), 4357‐4362.
• Büyüksağiş, İ.S., Atıcı, Ü., Adem, E. (2003). Travertenlerde tabaka yönünün kesme verimi üzerine etkileri. IV. Mermer Sempozyumu, 18‐19 Aralık, 189‐199.
• Brach K, Pai DM, Ratterman E, Shaw MC (1988) Grinding forces and energy. Transactions of the ASME: Journal of Engineering for Industry 110:25–31
• Cevindik, M. (2009). Üç eksenli CNC ile mermer işlemede elektrik enerji tüketimine etki eden parametreler. Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Elektrik Eğitimi Anabilim Dalı, Afyonkarahisar.
• Ersoy, A., Atıcı, U. (2004). Performance characteristics of circular diamond saws in cutting different types of rocks. Diamond and Related Materials, 13: 22‐37.
• Ersoy, A., Atıcı, U. (2005). Specific energy prediction for circular diamond saw in cutting different types of rocks using multivariable linear regression analysis. Journal of Mining Science, 41(3): 240‐260.
• Han, Q.L., Li, Y. and Xu, X.P. (2007). A comparativestudy of stone sawing with thin and normal blades. Key Engineering Materials, 329: 687‐692.
• Hu, S., Wang, C., Chen, B. and Hu, Y. (2006). Dry‐cutting concrete study of diamond saw blade with different segment width. Materials Science Forum, 532‐533: 321‐324.
• Hwang, T.W., Malkin, S. (1999) Upper bound analysis for specific energy in grinding of ceramics, Wear, 231 161–171.
• Jerro HD, Pamg SS, Yang C, Mirshams RA (1999) Kinematics analysis of the chipping process using the circular diamond saw blade. Transactions of ASME: Journal of Manufacturing Science and Engineering 121:257–264.
• Karakurt, I., Aydin, G., & Aydiner, K. (2013). Experimental and statistical analysis of cutting force acting on diamond sawblade in sawing of granitic rocks. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 227(2), 286‐300.
• Polini, W. and Turchetta S. (2004). Force and specific energy in stone cutting by diamond mill. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44: 1189‐1196.
• Sarıışık, G., Oyman, E. (2009). Mermer atıklarının değerlendirilmesinde bilgisayar kontrollü doğal taş işleme makinaları (CNC) kullanımı ile yeni ürün geliştirme, mermer artıklarının değerlendirilmesi ve çevresel etkilerinin azaltılması. I. Mermer Artıklarının Değerlendirilmesi ve Çevresel Etkilerinin Azaltılması Sempozyumu, Diyarbakır, 16‐17 Ekim.
• Sarıışık G ve Özkan E, (2015). Bilgisayar kontrollü makineler (CNC) ile doğal taş artıklarının islenmesi ve modellenmesi. 7. Ulusal Kırmataş Sempozyumu, İstanbul, 3‐4 Mart.
• Tönshoff, H. K., Hillmann‐Apmann, H. and Asche, J. (2002). Diamond tools in stone and civil engineering industry: cutting principles, wear and applications. Diamond and Related Materials, 11: 736‐741.
• Turchetta, S. (2009). Cutting force on a diamond grit in stone machining. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 44(9‐10), 854‐ 861.
• Turchetta, S. (2012). Cutting force and diamond tool wear in stone machining, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 61: 441–448.
• Ucun, İ., Aslantaş, K., Büyükağiş, İ.S., Taşgetiren, S. (2011). An investigation of the effect of diamond concertration and matrix material couposition in the circular sowing process of granites, proc. IMECHE Portc: Journal of Mechanical Sience , 225: 17‐27.
• Ucun, İ., Aslantaş, K., Büyükağiş, İ.S., Taşgetiren, S. (2012). Micromechanical modelling of diamond debonding in couposite segments, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 50 (2): 609‐626.
• Ucun, İ., Aslantaş, K., Büyükağiş, İ.S., Taşgetiren, S. (2013).Effect of cooling liguids on cutting process using diamond segmented disc of naturel stones. J. of Proc IMECHE Portc: Mechanical Engineering Science 227(10): 2315‐2327.
• Yilmazkaya, E., & Ozcelik, Y. (2015). The Effects of Operational Parameters on a Mono‐wire Cutting System: Efficiency in Marble Processing. Rock Mechanics and Rock Engineering, 1‐17.
• Yurdakul, M., & Akdas, H. (2012). Prediction of specific cutting energy for large diameter circular saws during natural stone cutting. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 53, 38‐44.
• Yu, Y.Q., Zhang, Y.F., Li, Y. and Xu, X.P. (2006). Sawing of granite with side‐slotted diamond segments. Key Engineering Materials, 315‐316: 103‐107.
• Xu, X., Li, Y. and Yu, Y. (2003). Force ratio in the circular sawing of granites with a diamond segmented blade. Journal of Materials Processing Technology, 139: 281‐285.
• Wang, C.Y., Hu, Y.N. and Ding, H.N. (2004). Cuttingforces in sawing process of reinforced concrete. Materials Science Forum, 471‐472: 292‐297.