Experimental investigation of the effects of cutting tool coating materials on surface roughness in machining of AISI 1040 steel

Bu çalışmada, farklı kesici takım kaplama malzemesinin farklı işleme parametrelerine bağlı olarak iş parçasının yüzey kalitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, AISI 1040 çeliği; PVD yöntemiyle $Al_2O_3$ kaplanmış, CVD yöntemiyle üç katlı kaplama uygulanmışken üstte TiN kaplı) iki farklı sementit karbür takımla torna tezgahında, soğutma sıvısı kullanılmadan işlenmiştir. Kesme parametrelerinden kesme derinliği sabit tutularak (2.5 mm) beş farklı kesme hızı (58, 83, 116, 163, 225 m/min) ve iki farklı ilerleme (0.24, 0.32 mm/rev) değerlerinde talaş kaldırma işlemleri gerçekleştirilerek bu parametrelerin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan deneylerde en düşük ortalama yüzey pürüzlülüğü en üstte TiN kaplı üç katlı kaplamaya sahip takımla elde edilmiştir. İlerleme miktarının %33 artırılmasıyla ortalama yüzey pürüzlülüğünde %14 artış gözlenmiş, kesme hızının %388 artırılması-ise yüzey pürüzlülüğünde %114 iyileşme elde edilmiştir.In this study, the effects of different cutting tool coating materials on surface roughness of work piece were investigated as well as the cutting parameters. For this purpose, AISI 1040 steel was machined by two different cemented carbide cutting tools coated with $Al_2O_3$ by PVD (Physical Vapour Deposition) and triple coated (TiN on uppermost) by CVD (Chemical Vapour Deposition) and no coolant was used in turning operations. In these tests, five different cutting speed values (58, 83, 116, 163, 225 m/min) and two different feed rate values (0.24, 0.32 mm/rev) were used with constant depth of cut (2.5mm). According to test results the minimum average surface roughness was obtained with the cutting tool having triple coating on uppermost TiN. 14% improvement: was observed in average surface roughness by increasing the feed rate 33% and 114% improvement was obtained by increasing the cutting speed 388%