Yazar "Yurtkuran, Hakan" seçeneğine göre listele
Listeleniyor 1 - 8 / 8
Sayfa Başına Sonuç
Sıralama seçenekleri
Öğe Dın 1.2344 çeliğinin tornalanmasında oluşan kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğünün modellenmesi(Karabük Üniversitesi, 2013) Yurtkuran, Hakan; Günay, MustafaBu çalışmada, sertleştirilmiş DIN 1.2344 sıcak iş takım çeliğinin kaplamalı ve kaplamasız kübik bor nitrür (CBN) kesici takımlar kullanılarak işlenebilirliği incelenmiştir. Taguchi L32 dikey dizinine göre sert tornalama deneyleri yapılmıştır. Esas kesme kuvveti (Fc) ve ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra) üzerinde kesme derinliği, ilerleme miktarı ve kesme hızının etkileri incelenmiştir. Kesme şartlarının Fc ve Ra üzerindeki önem seviyeleri varyans analizi (ANOVA) ile belirlenmiştir. Ayrıca, Fc ve Ra?nın tahmini için regresyon analizi (RA) ve yapay sinir ağları (YSA) ile matematiksel modeller geliştirilmiştir. Deneysel sonuçlar ile RA ve YSA sonucunda elde edilen Fc ve Ra değerlerinin karşılaştırılması yapılarak geliştirilen modellerin uygulanabilirliği değerlendirilmiştir. DIN 1.2344 çeliğinin işlenmesinde, en düşük Ra değeri kaplamasız CBN kesici takım ile 150 m/dak kesme hızı, 0,05 mm/dev ilerleme miktarı ve 0,1 mm kesme derinliğinde 0,23 µm olarak elde edilmiştir. En düşük Fc değeri; 200 m/dak kesme hızı, 0,05 mm/dev ilerleme miktarı ve 0,1 mm kesme derinliğinde 60,62 N olarak ölçülmüştür. ANOVA sonuçlarına göre, Ra üzerinde en fazla öneme sahip değişken %98,68 PCR ile ilerleme miktarı olurken, Fc üzerinde en fazla öneme sahip değişken %62,43 PCR ile kesme derinliği olarak belirlenmiştir.Öğe Investigation of machinability indicators during sustainable milling of 17-4PH stainless steel under dry and MQL environments(Sage Publications Ltd, 2023) Yurtkuran, Hakan; Boy, Mehmet; Gunay, Mustafa17-4PH steel, which has the perfect combination of corrosion resistance and high mechanical properties, is especially preferred in defense and aerospace applications, but its machinability is poor. Thus, an extensive research has been conducted on its milling under sustainable cutting regimes (dry and minimum quantity lubrication_MQL) to contribute to both more efficient use and sustainable machining. First, the changes in resultant cutting force (Fr), the average surface roughness (Ra), the mean roughness depth (Rz) and total energy consumption (Pc-T) were investigated after the experiments performed by applying the L-18 orthogonal array. Subsequently, machining conditions were optimized for the minimization of machinability indicators with the Taguchi-based grey relational analysis technique. Finally, the predictive models for these indicators were developed by regression analysis. The order of importance for Fr and Pc-T was the depth of cut and feed, while for Ra and Rz this ordering was found to be feed rate and cutting regime. Short curved chips formed in MQL cutting regime contributed positively to the minimization of the considered machinability indicators. Although the energy consumption due to spindle speed increased with increasing cutting speed in dry cutting environment, the decrease in material strength resulted in a decrease in Pc-T. Since the cooling effect of MQL reduces the cutting temperature, material softening and thus the expected decrease in cutting resistance could not be achieved, so the decrease in Pc-T was not as much as dry cutting. Optimum machining conditions were determined as MQL cutting regime, the cutting speed of 120 m/min, the cutting depth of 0.5 mm and feed rate of 0.05 mm/rev. The determination coefficients of the predictive models developed by regression analysis showed that these models can be used safely in up milling.Öğe Modelling and Optimization of the Surface Roughness in High Speed Hard Turning with Coated and Uncoated CBN Insert(Gazi Univ, 2016) Yurtkuran, Hakan; Korkmaz, Mehmet Erdi; Gunay, MustafaThis study focuses on predictive model for Ra and optimization of cutting conditions in high speed hard turning of X40CrMoV5-1 steel by CBN insert. Cutting speed, feed rate, depth of cut and coating condition have been considered as cutting parameters. The experiments have been performed in CNC lathe according to Taguchi L-32 orthogonal array. The first order mathematical model for the Ra has been developed with multiple regression analysis. Optimization study with analysis of signal-to-noise (S/N) ratios has indicated that feed rate is the negatively most significant factor for Ra under dry cutting conditions. The best surface roughness has been achieved by the lower feed rate and uncoated CBN insert.Öğe PH13-8Mo ÇELİĞİNİN FREZELENMESİNDE FARKLI İŞLEME ŞARTLARININ İŞLENEBİLİRLİĞE ETKİSİ(2024-03) Yurtkuran, HakanBu çalışmada, PH13-8Mo paslanmaz çeliğin frezelenmesinde yenilikçi ve sürdürülebilir soğutma/yağlama yöntemlerinin işleme performansı üzerinde etkileri ve işlenebilirlik süreçleri boyunca tezgâh tarafından tüketilen enerji miktarı incelenmiştir. İşleme deneyleri kaplamalı sementit karbür takımlar kullanılarak CNC dik işleme merkezinde gerçekleştirilmiştir. Bu hedefle, kuru, Minimum Miktarda Yağlama (MMY), Grafen (GRP+MMY), Kriyojenik (CRYO), CRYO+MMY, Hegzagonal Bor Nitrür (hBN+MMY) kesme koşulları oluşturulmuştur. Deneyler kesme hızı (40-80 m/dak), ilerleme (0,04-0,12 mm/dev) ve sabit (0,8 mm) kesme derinliğinde gerçekleştirilmiştir. 6 farklı kesme koşulunun kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü ve enerji tüketimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Tüm kesme koşullarında kesme kuvvetinin değerlendirilmesinde en iyi sonuca GRP+MMY ortamında ulaşılmıştır. En iyi yüzey pürüzlülük değerine ise tüm kesme koşullarında hBN+MMY kesme ortamında ulaşılmıştır. CRYO+MMY kesme koşulunda ise en düşük enerji tüketimi verilerine ulaşılmıştır. Kuru ve MMY işlemeye kıyasla GRP+MMY kesme rejimi kullanıldığında sırasıyla kesme kuvvetlerinde ortalama %14,62 ve %8,04’lük bir iyileşme görülmüştür. Kuru işlemeye kıyasla CRYO kesme rejimi kullanıldığında yüzey pürüzlülüğünde ortalama %20,59 oranlarında iyileşme sağlanmıştır. Fakat MMY, GRP+MMY ve hBN+MMY işleme koşullarında ortalama yüzey pürüzlülüğünde sırasıyla %2,03, %9,07 ve %23,56’lık artış söz konusudur. Tüm kesme ortamlarında ilerleme hızı 0,04 mm/dev'den 0,08 mm/dev'e çıktığında enerji tüketimi ortalama %3,14 artmıştır. Ayrıca ilerleme hızı 0,08 mm/dev'den 0,12 mm/dev'e çıktığında bu artış oranı %2,46 olarak görülmektedir. ANOVA sonuçları değerlendirildiğinde tüm kesme koşullarında ilerleme hızı, kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkin parametre olarak görülmüştür.Öğe Prediction of power consumption and its signals in sustainable turning of PH13-8Mo steel with different machine learning models(Springer London Ltd, 2024) Yurtkuran, Hakan; Korkmaz, Mehmet Erdi; Gupta, Munish Kumar; Yilmaz, Hakan; Gunay, Mustafa; Vashishtha, GovindDue to extensive distribution and huge demand of energy efficient processes, the energy-saving of machining processes draws more and more attention, and a significant variety of methods have evolved to prognosis or optimise the energy consumption in machining operations. Similarly, the estimation of power consumption-cutting conditions relationships is of great importance for optimizing processing costs and for cleaner machining. Compared to traditional methods, machine learning (ML) approach is one of the effective analysis options to model machinability indicators such as cutting force, tool wear, power consumption and surface quality. In this study, PH13-8Mo stainless steel was machined with coated carbide inserts using primarily Dry, MQL, nano-Graphene + MQL, nano-hBN + MQL, Cryo, Cryo + MQL cutting environments. Power consumption and its signals during milling were measured and different machine learning models were applied to estimate the Pc. To develop the Pc model based on the ML algorithm, 70% of the power consumption data is reserved for training and 30% for testing. In all cutting environments, power consumption increased by an average of 3.14% as feed speed increased. The reduction in Pc compared to the dry cutting was calculated as an average of 2.2%, 3.17%, 2.57%, 4.88% and 5.45% for MQL, nano-Graphen + MQL, nano-hBN + MQL, Cryo, Cryo + MQL, respectively. It is seen that the developed prediction model can reflect the power consumption-parameter relationships at high accuracy.Öğe Predictive modelling and optimization for machinability indicators in cleaner milling of PH13-8Mo using sustainable cutting environments(Springer Heidelberg, 2024) Yurtkuran, Hakan; Gunay, MustafaThis study aims to optimize and model the resultant cutting force (Fr) and surface roughness (Ra) in the cleaner milling of PH13-8Mo stainless steel, which is extremely difficult to machine due to its high technical properties. The impacts of dry, minimal quantity lubrication (MQL) and cryogenic (Cryo) environments on the Fr and Ra were investigated in the up-milling of PH13-8Mo. The experiments were done using TiAlN-coated inserts at varying cutting speeds and feed rates. Control factors were optimized simultaneously with Taguchi-based grey relational analysis (TGRA) to minimize Fr and Ra. Predictive models of Fr and Ra were developed by the response surface method. An average of 20.98% and 19.86% improvement in Ra was achieved in the MQL and cryo environments, respectively. Increased sticking, chipping and microcracks in the insert due to cryogenic cooling increased Fr and Ra. Optimum factors were found as an MQL environment, a 60 m/min cutting speed and a 0.04 mm/rev feed rate with TGRA. The high correlations of the developed mathematical models showed that the models were reliable. Thus, significant support will be provided to sustainable machining with the industrial use of data obtained for machinability indicators in milling PH13-8Mo steel.Öğe Sertleştirilmiş x40crmov5-1 çeliğinin tornalanmasında kesme kuvvetinin deneysel ve nümerik olarak incelenmesi(2018) Yaşar, Nafiz; Yurtkuran, Hakan; Günay, MustafaX40CrMoV5-1 sıcak iş takım çeliği, enjeksiyon ve ekstrüzyon kalıplarında yüksek sıcaklık,tokluk ve aşınma direnci gerektiren parçaların imalatında yaygın olarak kullanılır. Diğer yandan,silindirik parçaların nihai geometriye getirilmesinde, taşlama yerine sert tornalamanın tercihedilmesi üretim zamanı ve maliyeti azaltırken, aynı zamanda parçanın yorulma mukavemetindeiyileşme sağlamaktadır. Bu çalışmada, vakumla ısıl işlemde 55±1 HRC'ye sertleştirilmişX40CrMoV5-1 takım çeliğinin seramik kesici takımlar (kaplamalı ve kaplamasız) kullanılaraktornalanmasında elde edilen esas kesme kuvveti (Fc) değerleri deneysel ve nümerik olarakincelenmiştir. Sert tornalama deneyleri, kesme parametrelerinin (ilerleme hızı, kesme hızı vekesme derinliği) farklı seviyeleri kullanılarak Taguchi L32 deney tasarımına göregerçekleştirilmiştir. Fc değerlerinin deneysel olarak belirlenmesinde Kistler 9257B dinamometreve ekipmanları kullanılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemine dayalı olarak yapılan kesmesimülasyonları DEFORM 3D yazılımında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, kesme parametrelerinin Fcüzerindeki etkileri güven düzeyi %95 olan varyans analizi (ANOVA) ile belirlenmiştir. Fcdeğerleri için deneysel ve nümerik analiz sonuçları arasındaki benzerlik kaplamasız takımlar içinortalama %94, kaplamalı takımlar için %91 olarak bulunmuştur. Deneysel verilere dayanılarakyapılan ANOVA sonuçlarına göre en önemli faktörün kesme derinliği olduğu tespit edilmiştir.Öğe A State of the Art on Sustainable Metal Working Fluids in Machining Applications(World Scientific Publ Co Pte Ltd, 2024) Yurtkuran, Hakan; Guenay, Mustafa; Rai, RituMetalworking fluids (MWFs) play a crucial role in machining processes by lubricating and cooling cutting tools, reducing friction, and improving overall machining efficiency. These fluids can be classified into various types, including cutting oils, water-based fluids, and semi-synthetic or synthetic fluids. Cutting oils are often mineral-based, providing excellent lubrication in heavy-duty applications. Water-based fluids, on the other hand, are more environmentally friendly and commonly used in light to moderate machining operations. Semi-synthetic and synthetic fluids offer a balance between performance and eco-friendliness, incorporating additives to enhance their properties. Proper selection and management of MWFs are essential for optimizing tool life, surface finish, and overall productivity in metal machining applications. Research has shown that the cost of cutting fluid in machining constitutes 17% of the total production cost. In the same research, it was stated that the cutting tool cost was around 4%. This review provides an overview of the current advancements in sustainable MWFs within machining applications. It explores state-of-the-art technologies, formulations, and practices aimed at minimizing environmental impact while maintaining optimal performance in metalworking processes. The review encompasses eco-friendly additives, recycling methods, and emerging trends in the development of MWFs, emphasizing the importance of sustainable practices in the manufacturing industry.
