Experimental and Statistical Investigation of The Effects of Heat-Assisted Turning of AISI 4340 Steel on Dimensional Stability and Surface Roughness

Journal of Polytechnic Pub Date : 2024-02-09 DOI:10.2339/politeknik.1409419

Atakan Uğraş, F. Kafkas

{"title":"Experimental and Statistical Investigation of The Effects of Heat-Assisted Turning of AISI 4340 Steel on Dimensional Stability and Surface Roughness","authors":"Atakan Uğraş, F. Kafkas","doi":"10.2339/politeknik.1409419","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Bu çalışmada iş malzemesinin boyutsal kararlılık özelliklerini ve yüzey kalitesini iyileştirmek için ısı destekli işleme (IDİ) yöntemi kullanılmıştır. Çevrimiçi ölçümler yapılarak kesme için harcanan güç (Pc, kW) ve iş malzemesi sıcaklığı (Tmr, °C) belirlenmiştir. Çevrimdışı ölçümlerde iş parçası çapı ölçülerek çap ölçüsündeki sapma (ÇÖS, µm) değeri belirlenmiş ve yüzey pürüzlülüğü (Ra, µm) ölçülmüştür. IDİ yönteminde kesme için harcanan güç (Pc) değerinde maksimum %14,43 azalma sağlanmıştır. Aynı kesme şartlarında ÇÖS değeri konvansiyonel işlemede 80 µm olarak gerçekleşirken, IDİ yönteminde 50 µm’ a düşmektedir. Yüzey pürüzlülüğü (Ra, µm) konvansiyonel işlemede 2,66 µm olarak gerçekleşirken, IDİ yönteminde 2,42 µm’ a düşmektedir. İstatistiksel analiz sonuçlarına göre ÇÖS ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili işlem parametresi ilerleme oranı (f) olmuştur. Ancak IDİ yönteminin her ikisi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Ön ısıtma, kesme ile eş zamanlı yapılamadığı için üretilen ısı iş malzemesi hacminde genleşmeye neden olmaktadır. Bu durum TIG esaslı IDİ yöntemini kullanarak hassas boyutsal toleranslara sahip parçaların işlenmesini zorlaştırır.","PeriodicalId":16884,"journal":{"name":"Journal of Polytechnic","volume":"78 ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-02-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Polytechnic","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.2339/politeknik.1409419","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Bu çalışmada iş malzemesinin boyutsal kararlılık özelliklerini ve yüzey kalitesini iyileştirmek için ısı destekli işleme (IDİ) yöntemi kullanılmıştır. Çevrimiçi ölçümler yapılarak kesme için harcanan güç (Pc, kW) ve iş malzemesi sıcaklığı (Tmr, °C) belirlenmiştir. Çevrimdışı ölçümlerde iş parçası çapı ölçülerek çap ölçüsündeki sapma (ÇÖS, µm) değeri belirlenmiş ve yüzey pürüzlülüğü (Ra, µm) ölçülmüştür. IDİ yönteminde kesme için harcanan güç (Pc) değerinde maksimum %14,43 azalma sağlanmıştır. Aynı kesme şartlarında ÇÖS değeri konvansiyonel işlemede 80 µm olarak gerçekleşirken, IDİ yönteminde 50 µm’ a düşmektedir. Yüzey pürüzlülüğü (Ra, µm) konvansiyonel işlemede 2,66 µm olarak gerçekleşirken, IDİ yönteminde 2,42 µm’ a düşmektedir. İstatistiksel analiz sonuçlarına göre ÇÖS ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili işlem parametresi ilerleme oranı (f) olmuştur. Ancak IDİ yönteminin her ikisi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Ön ısıtma, kesme ile eş zamanlı yapılamadığı için üretilen ısı iş malzemesi hacminde genleşmeye neden olmaktadır. Bu durum TIG esaslı IDİ yöntemini kullanarak hassas boyutsal toleranslara sahip parçaların işlenmesini zorlaştırır.

查看原文本刊更多论文

热辅助车削 AISI 4340 钢对尺寸稳定性和表面粗糙度影响的实验和统计调查

本研究采用热辅助加工（THM）来提高工件的尺寸稳定性和表面质量。在线测量的目的是确定切削所消耗的功率（Pc，千瓦）和工件温度（Tmr，摄氏度）。在离线测量中，测量工件直径以确定直径偏差（DMD，µm），并测量表面粗糙度（Ra，µm）。在 IDI 方法中，切割消耗功率（Pc）最大降低了 14.43%。在相同的切削条件下，传统加工的 CLC 值为 80 µm，而 IDI 方法的 CLC 值则降至 50 µm。表面粗糙度（Ra，微米）在传统加工中为 2.66 微米，在 IDI 方法中降至 2.42 微米。根据统计分析结果，对 CDS 和表面粗糙度最有效的工艺参数是进给量 (f)。然而，IDI 方法对两者都有显著影响。由于预热不能与切削同时进行，产生的热量会导致工件体积膨胀。因此，使用基于 TIG 的 IDI 方法很难加工出具有精确尺寸公差的零件。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Journal of Polytechnic

自引率

0.00%

发文量