Kesici Takım Geometrisinin Ti-6Al-4V’nin İşlenmesi Sırasında Oluşan Tırtıklı Talaş Üzerindeki Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Araştırılması

Yıl 2020, Cilt: 11 Sayı: 3, 1131 - 1138, 30.09.2020

Okan Deniz Yılmaz , Samad Nadimi Bavil Olıaeı

https://doi.org/10.24012/dumf.708814

Öz

Ti-6Al-4V titanyum alaşımının işlenmesi sırasında tırtıklı talaş (serrated chip) oluşumunun modellenmesi oldukça zordur ve takım ömrünü, işlenmiş parçanın doğruluğunu ve yüzey kalitesini etkilediği için hayati öneme sahiptir. Kesici uç geometrisinin tırtıklı talaş (serrated chip) oluşumu üzerindeki etkisi daha ileri araştırmalar gerektirirken, termal yumuşama, deformasyon yumuşaması ve hasara dayanan modeller olmak üzere bu sorunu çözmek için çeşitli malzeme modelleri geliştirilmiştir. Bu çalışmada, teğet hiperbolik (TANH) fonksiyon kullanarak deformasyon yumuşama etkisini dikkate alan modifiye edilmiş bir Johnson-Cook temel malzeme modeli ele alınmıştır. Farklı geometrilere (talaş açısı, boşluk açısı ve kenar yarıçapı) sahip olan kesici takımların tırtıklı talaş oluşumu üzerinde etkileri modellenmiş ve analiz edilmiştir. Kesme kuvveti, talaş morfolojisi ve tırtıklı talaşın derecesi talaşlı imalat verisi olarak kullanılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Talaşlı imalat, sonlu elemanlar yöntemi, tırtıklı talaş oluşumu, Ti-6Al-4V, Coulomb Sürtünme Katsayısı

Kaynakça

• Xu X, Zhang J, Liu H, Qi Y, Liu Z, Zhao W. ”Effect of morphological evolution of serrated chips on surface formation during high speed cutting Ti6Al4V”. Procedia CIRP, 77, 147-150, 2018.
• Cui X, Zhao B, Jiao F, Zheng J. ”Chip formation and its effects on cutting force, tool temperature, tool stress, and cutting edge wear in high-and ultra-high-speed milling”. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 83(1-4), 55-65, 2016.
• Wang B, Liu Z. “Shear localization sensitivity analysis for Johnson–Cook constitutive parameters on serrated chips in high speed machining of Ti6Al4V”. Simulation Modelling Practice and Theory, 55, 63-76, 2015.
• Umbrello D. “Finite element simulation of conventional and high speed machining of Ti6Al4V alloy”. Journal of materials processing technology, 196(1-3), 79-87, 2008.
• Nikawa M, Mori H, Kitagawa, Y, Okada M. “FEM simulation for orthogonal cutting of Titanium-alloy considering ductile fracture to Johnson-Cook model”. Mechanical Engineering Journal, 3(2), 15-00536, 2016.
• Calamaz M, Coupard D, Girot F. “A new material model for 2D numerical simulation of serrated chip formation when machining titanium alloy Ti–6Al–4V”. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48(3-4), 275-288, 2008.