Research Information System
INTERNATIONAL ANKARA CONFERENCE ON SCIENTIFIC RESEARCHES, Ankara, Turkey, 4 - 06 October 2019, pp.351-361
Hole diameter, material and geometry of tap, coating condition and cutting speed are the most
important factors affecting screw quality in tapping operations. On the other hand,
determining the most suitable cutting parameters (cutting speed) is very important in terms of
easy chip evacuation and increasing the tool life. Molybdenum is known as a material with
good thermal conductivity as well as the high melting temperature, low thermal expansion
coefficient desired for high temperature applications and is used in the most critical parts of
the whole. However, the use of molybdenum in the developing space/aerospace, nuclear and
electronics industries is increasing day by day, as it can safely maintain its high mechanical properties at room temperature and temperature-increasing environments. In this study; the
effects of different tap geometries, coating condition and cutting speeds on cutting forces
were investigated in screwing operations performed by using coolant on commercial purity
molybdenum material. For this purpose, 12 experiments were performed using 4 different
M6×1 HSS taps (flat-uncoated, flat-coated, helical-uncoated and helical-coated) and 3
different cutting speeds (7, 8 and 9 m/min). The experiments were carried out with full
factorial experiment design. Cutting forces during the experiments were measured and
Signal/Noise (S/N) ratios of these results were calculated. For S/N ratios, variance analysis
(ANOVA) with 95% confidence level was performed. At the end of the tests, the screws were
cut in the wire electrical discharge machine in line with their axes in order not to disturb the
profiles of the screws and to obtain clean and burr-free surfaces. Photographs were taken by
enlarging with digital microscope vertical to the cut surfaces. According to ANOVA results,
the most important control factor affecting the cutting force was determined to be tap type
(91.26%). As a result of the cutting force measurements, the lowest cutting force was obtained
with a straight geometry AlCrN coated tap at a cutting speed of 7 m/min. In the images of the
screw profiles, it is seen that there are material losses and breaks. It has been found that these
breaks and material losses tend to decrease in screwing by tap with coated helical geometry at
relatively high cutting speeds
Kılavuzla vida açma operasyonlarında delik çapı, kılavuz malzemesi ve geometrisi, kaplama
durumu ve kesme hızı vida kalitesini etkileyen en önemli etkenlerdendir. Diğer taraftan
kullanılacak en uygun kesme parametrelerinin (kesme hızı) belirlenmesi, talaşın kolay tahliye
edilebilmesi ve kesici takım ömrünün artması açısından oldukça önemlidir. Molibden, yüksek
sıcaklık uygulamaları için arzulanan yüksek ergime noktası, düşük termal genleşme
katsayısının yanı sıra iyi termal iletkenliğe sahip bir malzeme olarak bilinir ve bütünün en
kritik parçalarında kullanılır. Bununla birlikte, oda sıcaklığında ve ısının arttığı ortamlarda
güvenli bir şekilde yüksek mekanik özelliklerini devam ettirebildiğinden dolayı gelişmekte
olan uzay/havacılık, nükleer ve elektronik endüstrisinde molibden kullanımı gün geçtikçe
artmaktadır. Bu çalışmada; ticari saflıktaki molibden malzeme üzerinde kesme sıvısı
kullanılarak gerçekleştirilen kılavuzla vida açma operasyonlarında, farklı kılavuz
geometrilerinin, kaplama durumunun ve kesme hızlarının kesme kuvvetleri (Vc) üzerindeki
etkileri incelenmiştir. Bu amaçla 4 farklı HSS kılavuz (düz-kaplamasız, düz-kaplamalı, heliskaplamasız, helis-kaplamalı) ve 3 farklı kesme hızı (7, 8 ve 9 m/dak) ile kesme sıvısı
kullanılarak M6×1 vida açılarak tam faktöriyel deney tasarımı ile deneyler
gerçekleştirilmiştir. Deneyler süresince oluşan Vc değerleri ölçülmüş ve bu değerlerin
Sinyal/Gürültü (S/N) değerleri hesaplanmıştır. S/N değerleri için %95 güven düzeyinde
varyans analizi (ANOVA) uygulanmıştır. Deneyler sonunda açılan vidaların profillerini
bozmamak, çapaksız ve temiz yüzeyler elde edilebilmesi için eksenleri doğrultusunda tel
erezyon tezgâhında kesilmiştir. Kesilen yüzeylere dik olacak şekilde dijital mikroskopla
büyültme yapılarak fotoğrafları çekilmiştir. ANOVA sonucuna göre kesme kuvveti üzerinde
etkili olan en önemli kontrol faktörünün kılavuz türü (%91,26) olduğu belirlenmiştir. Kesme
kuvveti ölçümleri sonucunda en düşük kesme kuvveti düz geometriye sahip AlCrN kaplamalı
kılavuz ile 7 m/dak kesme hızında elde edildiği görülmüştür. Vida diş profillerinin
görüntülerinde ise malzeme kayıpları ve kırılmaların olduğu görülmektedir. Bu kırılma ve
malzeme kayıplarının nispeten yüksek kesme hızlarında kaplamalı helis geometriye sahip
kılavuzlarla açılan vidalarda azalma eğilimine girdiği görülmüştür