Farklı sertlikteki AISI 4340 çelik malzemelerin tornalanması esnasında güç tüketimi, kesme kuvveti, ses, akım ve yüzey pürüzlülüğünün modellenmesi

Şimdiye kadar yüzey pürüzlülüğü, takım ömrü, takım aşınması, kesme kuvvetleri, titreşim ve talaş kaldırma oranı gibi talaşlı imalatı etkileyen parametrelerin modellenmesi ve optimizasyonu üzerine birçok araştırma yapılmıştır. Ancak güç tüketimini, sesi ve akımı optimize etmek ve modellemek için çok az araştırma yapılmıştır. Bu amaçla, bu çalışmada kesme parametrelerinin ses, akım, yüzey pürüzlülüğü, kesme kuvvetleri ve güç tüketimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu çalışma, seramik, karbür ve CBN kesici uçlar kullanılarak AISI 4340 çeliğinin farklı sertlikte (30, 35, 40 HRC) tornalanması sırasında minimum güç tüketimine, kesme kuvvetlerine, sese, akıma ve yüzey pürüzlülüğüne yol açan en uygun talaşlı imalat parametrelerini elde etmeye odaklanmaktadır. Geliştirilen matematiksel modeller ile tahmin edilen sonuçlar, hesaplanan/deneysel değerlerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar; güç tüketimi, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü, ses ve akım için geliştirilen matematiksel modellerle tahmin edilen değerler, hesaplanan/deneysel değerler arasında yakın bir ilişki gösterdiğini ortaya koymaktadır. Optimizasyon sonucunda güç tüketimi, akım ve ses için en önemli parametrenin kesme hızı olduğu bulundu. Radyal kuvvet (Fx) ve teğetsel kuvvet (Fy) için en önemli parametrenin ilerleme; ilerleme kuvveti (Fz) için ise en önemli parametrenin kesme derinliği olduğu görülmüştür. Bunun yanı sıra yüzey pürüzlülüğüne en çok etki eden parametrenin kesici uç olduğu belirlenmiştir. Ayrıca güç tüketimi ile işleme parametreleri arasında güçlü bir ilişki olduğu tespit edilmiştir. Bu sayede optimum talaşlı imalat parametreleri kullanılarak güç tasarrufu sağlanabileceği belirlenmiştir.