Toolox 44 malzemesinin tornalanmasında yüzey pürüzlülüğünün ve takım aşınmasının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, ön sertleştirilmiş bir takım çeliği olan Toolox 44 malzemesinin CNC torna tezgâhında işlenmesi sırasında kesme hızı, ilerleme ve kesici uç burun radyüsü değerlerinin yüzey pürüzlülüğü (Ra) ve kesici takım aşınması üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Deneyler (0,5 mm) sabit talaş derinliğinde soğutma sıvısı kullanılmadan gerçekleştirilmiştir. Tornalamada üç farklı kesme hızı (80 m/dak, 110 m/dak ve 140 m/dak), ilerleme miktarı (0,1 mm/dev, 0,2 mm/dev ve 0,3 mm/dev) ve kesici uç burun radyüsü (0,2 mm, 0,4 mm ve 0,8 mm) kullanılmıştır. Deney şartlarında talaş yüzeyinde krater aşınması veya kesici uç yüzeyinde talaş yapışması (built-up edge, BUE) tespit edilmemiştir. Ancak uçların serbest yüzeylerinde aşınma görülmüştür. Kesme hızı 140 m/dak, ilerleme 0,1 mm/dev ve kesici uç burun radyüsü 0,4 mm olduğu durumda en düşük serbest yüzey aşınması bulunmuştur. Tüm kesme hızları ve tüm kesici uç burun radyüsleri için, ilerleme miktarındaki artışla birlikte Ra değerinin yükseldiği tespit edilmiştir. Yine tüm kesme hızlarında genel olarak kesici uç burun radyüsünün artması ise Ra değerini düşürdüğü gözlemlenmiştir. Etkilerinin büyüklüğüne göre sırasıyla ilerleme miktarı, kesici uç burun radyüsü ve kesme hızı Ra değerini en fazla etkileyen parametreler olarak sıralanmıştır. Toolox 44 malzemesinin tornalanmasında kesici uç radyüsü ve kesme hızı hangi değerde olursa olsun Ra değerini önemli ölçüde artırması sebebiyle, ilerlemenin 0,3 mm/dev olarak seçilmemesi önerilmektedir. İlerlemenin 0,2 mm/dev olarak seçilmesi durumunda, iyi bir yüzey kalitesinin elde edilmesi için kesici uç burun radyüsünün 0,8 mm olması gerektiği bulunmuştur. Bu bulgular, Toolox 44 malzemesinin işlenebilirlik özelliklerini anlamak ve yüzey kalitesi ile takım ömrünü optimize etmek için önemli bir rehber niteliğindedir.This study investigates the effects of cutting speed, feed rate, and tool nose radius on surface roughness (Ra) and tool wear during the machining of pre-hardened Toolox 44 steel using a CNC lathe. Turning experiments were conducted under dry cutting conditions with a constant depth of cut (0.5 mm). Three different cutting speeds (80, 110, and 140 m/min), feed rates (0.1, 0.2, and 0.3 mm/rev), and tool nose radii (0.2, 0.4, and 0.8 mm) were used. Under the experimental conditions, no built-up edge (BUE) or crater wear was observed on the tool surfaces. However, wear was observed on the flank surfaces of the tools. The lowest flank wear was observed at a cutting speed of 140 m/min, a feed rate of 0.1 mm/rev, and a tool nose radius of 0.4 mm. It was found that the Ra value increased with an increase in feed rate for all cutting speeds (80, 110, and 140 m/min) and tool nose radii (0.2, 0.4, and 0.8 mm). In general, it was observed that the Ra value decreased as the tool nose radius increased for all cutting speeds. The parameters affecting the Ra value were ranked in terms of their influence as follows: feed rate, tool nose radius, and cutting speed. Due to the significant increase in the Ra value observed with a feed rate of 0.3 mm/rev, it is recommended not to select this value during the machining of Toolox 44 steel. If a feed rate of 0.2 mm/rev is to be used, a tool nose radius of 0.8 mm should be selected to achieve optimal surface quality. These findings provide important guidance for understanding the machinability characteristics of Toolox 44 steel and optimizing surface quality and tool life.