KOMPAKT LAMİNAT KOMPOZİTLERİN PARMAK FREZE İLE DELİNMESİNDE TAKIM AŞINMASININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE BOYUTSAL TAMLIK ÜZERİNE ETKİLERİ

Yıl 2017, Cilt: 6 Sayı: 3, 180 - 192, 15.12.2017

Tuncay Bilge Ali Rıza Motorcu

Öz

Kompak laminat kompozit (KLK)
malzemelerin delinmesinde yoğun olarak kullanılan kesici takımlardan biri de
parmak frezeler olup bu takımlar yüksek işleme oranları sergilemektedirler.
Kesici takım aşınması delik kalitesini de etkileyen önemli bir unsurdur.
Aşınmış takımlarla delme prosesini sürdürmek bileşenlerin montajını
güçleştirmektedir. Bu çalışmada, ön delik delinmiş KLK plakalar üzerinde
aşınmamış ve aşınmış (yan kenar aşınması kriteri Vb=0.3 mm ve üzeri) parmak
freze takımlarla işleme deneyleri yapılmış, takım aşınmasının ve delme
parametrelerinin (delme tipi, kesme hızı ve ilerleme miktarı) delik yüzey
bütünlüğü (delik çapı boyutsal tamlığı ve yüzey pürüzlülüğü) üzerindeki
etkileri araştırılmıştır. Varyans analizi ile delme parametrelerinin yüzey
bütünlüğü üzerindeki % katkıları belirlenmiş ve aşınmamış/aşınmış takımlarla
delme işlemleri için delme parametrelerinin optimal seviyeleri belirlenmiştir.
Deneysel çalışma sonuçlarının istatistiki değerlendirmelerine göre; boyutsal
tamlık üzerinde en etkili parametreler sırasıyla kesici takım (yaklaşık %57) ve
kesme hızı (yaklaşık %22) olmuş iken yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili
parametreler kesici takım (yaklaşık %85) ve delme tipi (yaklaşık % 5) olmuştur.
Aşınmamış parmak freze takımlarıyla yüksek kesme hızlarında ve düşük ilerleme
miktarlarında sürekli delme işlemi yapıldığında nominal ölçüye daha yakın delik
çapları elde edilmişken aşınmamış takımlarla düşük kesme hızı ve düşük ilerleme
miktarlarında kademeli delik delme işlemi yapıldığında deliklerin yüzey kalitesi
iyileşmiştir. 

Anahtar Kelimeler

Kompakt laminat kompozit, Delik delme, Parmak freze, Boyutsal tamlık, Yüzey pürüzlülüğü

Kaynakça

• [1]. Karpat, Y., Değer, B., and Bahtiyar, O., (2012). Drilling thick fabric woven CFRP laminates with double point angle drills, Journal of Materials Processing Technology, 212, 2117–2127. [2]. Krishnaraj, V., Prabukarthi, A., Ramanathan, A., Elanghovan, N., Kumar, M.S., Zitoune, R. and Davim, J.P., (2012). Optimization of machining parameters at high speed drilling of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) laminates”, Composites: Part B, 43, 1791–1799. [3]. Giasin, K., Ayvar-Soberanis, S., and Hodzic, A., (2016). Evaluation of cryogenic cooling and minimum quantity lubrication effects on machining GLARE laminates using design of experiments, Journal of Cleaner Production, 135, 533-548. [4]. Shyha, I.S., Aspinwall, D.K., Soo, S.L., and Bradley, S., (2009). Drill geometry and operating effects when cutting small diameter holes in CFRP, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 49, 1008–1014. [5]. Rawat, S., and Attia, H., (2009). Characterization of the dry high speed drilling process of woven composites using Machinability Maps approach, CIRP Annals-Manufacturing Technology, 58, 105–108. [6]. Khashaba, U.A., El-Sonbaty, I.A., Selmy, A.I., and Megahed, A.A. (2010). Machinability analysis in drilling woven GFR/epoxy composites: Part I–Effect of machining parameters, Composites: Part A, 41, 391–400. [7]. Durão, L.M.P., Gonçalves, D.J.S., Tavares, J.M. R.S., De Albuquerque, V.H.C., Vieira, A.A., and Marques, A.T., (2010). Drilling tool geometry evaluation for reinforced composite laminates, Composite Structures, 92, 1545–1550. [8]. Xu, J., An, Q., Cai, X., and Chen, M., (2013). Drilling machinability evaluation on new developed high-strength T800S/250F CFRP laminates, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 14 (10), 1687-1696. [9]. Shyha, I., Soo, S.L., Aspinwall, D., and Bradley, S., (2010). Effect of laminate configuration and feed rate on cutting performance when drilling holes in carbon fibre reinforced plastic composites, Journal of Materials Processing Technology, 210, 1023–1034. [10]. Rao, U.S., and Rodrigues, L.L.R., (2015). Controlling process factors to optimize surface quality in drilling of GFRP composites by ıntegrating DoE, ANOVA and RSM techniques, Indian Journal of Science and Technology, 8 (29), 1-8. [11]. Sofuoglu, S.D., (2017). Determination of optimal machining parameters of massive wooden edge glued panels which is made of Scots pine (Pinus sylvestris L.) using Taguchi design method, European Journal of Wood and Wood Products, 75 (1), 33–42. [12]. El-Hofy, M.H., Soo, S.L., Aspinwall, D.K., Sim, W.M., Pearson, D., and Harden, P., (2011). Factors affecting workpiece surface integrity in slotting of CFRP, Procedia Engineering, 19, 94-99. [13]. Nurhaniza, M., Ariffin, M.K.A.M., Mustapha, F., and Baharudin, B.T.H.T., (2016). Analyzing the effect of machining parameters setting to the surface roughness during end milling of CFRP-aluminium composite laminates, International Journal of Manufacturing Engineering, 1-9. [14]. Azmi, A.I., Lin, R.J.T.,and Bhattacharyya, D., (2010). Experimental study of machinability of GFRP composites by end milling, Materials and Manufacturing Processes, 27 (10), 1045-1050. [15]. Pałubicki, B. and Rogoziński, T., (2016). Efficiency of chips removal during CNC machining of particleboard, Wood Research, 61 (5), 811-818. [16]. Babu, G.D., Babu, K.S., and Gowd, B.U.M., (2013). Effect of machining parameters on milled natural fiber reinforced plastic composites, Journal of Advanced Mechanical Engineering, 1, 1-12. [17]. Bilge, T., Motorcu, A.R., and Ivanov, A., (2017). Kompakt laminat kompozit malzemenin tungsten karbür takımlarla delinmesinde delaminasyon faktörünün değerlendirilmesi, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, (Yayın Baskıda.), pp.1-10. [18]. Bilge, T., Motorcu, A.R., and Ivanov, A., (2016). Kompakt Laminant Kompozitin Delinmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Değerlendirilmesi”, 17. Uluslararası Makina Tasarım ve İmalat Kongresi, pp.1-16. [19]. Kim, D., Beal, A., Kwon, P., (2015). Effect of tool wear on hole quality in drilling of carbon fiber reinforced plastic–Titanium alloy stacks using tungsten carbide and polycrystalline diamond tools, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 138 (3), doi: 10.1115/1.4031052.