CNC MAKİNESİ KESME PARAMETRELERİNİN CEVİZ ODUNUNUN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Osman Kaba; Bekir Cihad Bal

doi:10.17780/ksujes.1352802

EN TR

INVESTIGATION OF THE EFFECT OF CNC MACHINE CUTTING PARAMETERS ON THE SURFACE ROUGHNESS OF WALNUT WOOD

Abstract

Some wood species such as walnut, sapele and Scots pine are used in wood carving processes. Today, wooden surface carving operations can be done manually or using CNC machines. In this study, it was tried to determine the surface roughness and processing time of solid wood material by using different spindle speed, step over and fate rate on the CNC machine. One of the important quality features of solid wood material is surface roughness. The processing time for each part in CNC machines is an important parameter that affects the total capacity. The aim of this study is to determine the effect of tool path settings on surface roughness and processing time during the processing of wood material with CNC machines. At the end of the experiments; it is seen that there is a decrease in the Ra, Rp and Rv in general with the increase of spindle speed. However, it is determined the roughness increases with the increase of step over and feed rate. In general, it has been found the surface roughness decreases as the spindle speed increases, and the stepover and feed rate decrease, and the processing time increases as the step over and feed rate decrease.

Keywords

CNC MAKİNESİ KESME PARAMETRELERİNİN CEVİZ ODUNUNUN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

Ceviz, sapelli ve sarıçam gibi bazı ağaç türleri, ahşap yüzey oyma işlemlerinde kullanılan ağaç türlerindendir. Günümüzde, ahşap yüzey oyma işlemleri manuel olarak veya CNC makinelerinden yararlanılarak yapılabilmektedir. Bu çalışmada, CNC tezgâhında farklı besleme hızı, bıçak adımı ve bıçak motoru devri kullanılarak masif ağaç malzemenin yüzey pürüzlülüğü ve işlem süresi belirlenmeye çalışılmıştır. Masif ağaç malzemenin önemli kalite özelliklerinden birisi yüzey pürüzlülüğüdür. Ayrıca, CNC makinelerinde her bir parça için işlem süresi toplam kapasiteyi etkileyen önemli bir parametredir. Bu çalışmanın amacı; masif ağaç malzemenin CNC makineleri ile şekillendirilmesi esnasında, kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü ve işlem süresi üzerine etkisini belirlemektir. Çalışma sonunda; bıçak motoru hızının artması ile Ra, Rp ve Rv değerlerinde bir düşüş olduğu görülmüştür. Fakat bıçak adımı ve besleme hızının artmasıyla yüzey pürüzlülüğünün arttığı belirlenmiştir. Genel olarak, bıçak motoru hızı arttıkça ve bıçak adımı ve besleme hızı azaldıkça yüzey pürüzlülüğü azalmakta olduğu ve bıçak adımı ve besleme hızı azaldıkça işlem süresinin arttığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Destekleyen kurum bulunmamaktadır.

Project Number

Destek alınmadı

Ethical Statement

Bu makalede etik ilkelere dikkat edilmiştir ve 3 kişilerle çıkar çatışması bulunmamaktadır.

References

Akçakaya E., (2018). Lif levha yüzeylerinin CNC makineleri ile işlenmesinde yüzey pürüzlülüğü üzerine takım yolu ayarlarının etkileri, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş.
Aras, O. & Sofuoğlu, S. D. (2021). Anadolu kestanesi (Castenia sativa Mill.) ağaç türünün CNC ile işlenmesinde yüzey pürüzlülüğünün işleme parametreleri ile ilişkisi. Mobilya ve Ahşap Malzeme Araştırmaları Dergisi, 4 (2) , 114-125. https://doi.org/10.33725/mamad.992157
Bal B.C. (2018). CNC makinelerinin bazı ayarlarının parça işleme süresi ve lif levhanın yüzey pürüzlülüğü üzerine etkileri, Mobilya ve Ahşap Malzeme Araştırmaları Dergisi, 1 (1), 21-30. https://doi.org/10.33725/mamad.427588
Bal B.C., & Akçakaya E, (2018). The effects of step over, feed rate and finish depth on the surface roughness of fiberboard processed with CNC machine, Mobilya ve Ahşap Malzeme Araştırmaları Dergisi, 1(2), 86-93. https://doi.org/ 10.33725/mamad.481278
Bal, B.C., & Dumanoğlu, F. (2019). Surface roughness and processing time of a medium density fiberboard cabinet door processed via CNC Router, and the Energy Consumption of the CNC Router, BioResources, 14(4); 9500-9508. https://doi.org/10.15376/biores.14.4.9500-9508
Bal B.C., & Gündeş Z, (2020). Surface roughness of medium-density fiberboard processed with CNC machine, Measurement, 153 (2020), 107421. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.107421
Baykan, İ. (1996). Rendelenmiş ve zımparalanmış masif ağaç malzeme yüzeylerinde yüzey pürüzlülüklerine ilişkin araştırmalar, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
Cutri, F., Maycock, K., & Parkin, R. (1991). Surface measurement of planed and moulded timber products, Sensors and Actuators A: Physical, 26(1-3), 433-437. https://doi.org/10.1016/0924-4247(91)87027-Z

Çakıroğlu, E. O., Demir, A., Aydın, İ., & Büyüksarı, Ü. (2022). Prediction of optimum CNC cutting conditions using artificial neural network models for the best wood surface quality, low energy consumption, and Time Savings, BioResources, 17(2). 2501-2524, https://doi.org/10.15376/biores.17.2.2501-2524
Davim, J. P.,Clemente, V. C., & Silva, S. (2009). Surface roughness aspects in milling MDF (Medium Density FibreBoard), The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 40(1-2), 49-55. https://doi.org/10.1007/s00170-007-1318-z
De Deus, P. R., de SampaioAlves, M. C., & Vieira, F. H. A. (2015). The quality of MDF work pieces machined in CNC milling machine in cutting speeds, feed rate, and depth of cut. Meccanica, 50(12), 2899-2906. https://doi.org/10.1007/s11012-015-0187-z
Demir, A., Cakiroglu, E. O., & Aydin, I. (2022). Effects of CNC processing parameters on surface quality of wood-based panels used in furniture industry. Wood Industry/Drvna Industrija, 73(4), 363-371 https://doi.org/ 10.5552/drvind.2022.2109
Dumanoğlu, F, & Bal BC, (2022). CNC makinesi ile işlenmiş lif levhaların yüzey pürüzlülüğü ve işlem süresi üzerine işleme parametrelerinin etkileri, KSÜ-JES, 25(4), 615-621. https://doi.org/10.17780/ksujes.1144224
Kaba O., (2022). CNC makinesi kesme parametrelerinin ceviz odununun yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
Karagöz, Ü., (2010). Ahşap malzemenin CNC ile işlenmesinde yüzey kalitesini etkileyen işleme parametrelerinin belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
Koç, K. H., Erdinler, E. S., Hazir, E., & Öztürk, E. (2017). Effect of CNC application parameters on wooden surface quality, Measurement 107, 12-18. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.05.001
Mitchell, P., & Lemaster, R., (2002). Investigation of machine parameters on the surface quality in routing soft maple, Forest Products Journal, Sayı 52(6): s. 85–90.
Örs, Y., & Baykan, İ., (1999). Masif ağaç malzemede rendeleme ve zımparalamanın yüzey pürüzlülüğüne etkileri, Turkish J. of Agriculture and Forestry, Sayı 23: s. 577-582.
Singer, H., & Özşahin, Ş. (2022). Prioritization of factors affecting surface roughness of wood and wood-based materials in CNC machining: a fuzzy analytic hierarchy process model. Wood Material Science & Engineering, 17(2), 63-71. https://doi.org/10.1080/17480272.2020.1778079
Sofuoğlu, S.D., (2008). Bazı yerli ağaç türü odunlarının işlenme özelliklerinden yüzey kalitesi üzerine etkileri, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul
Sofuoğlu, S.D., (2015a). Determination of optimal machining parameters of massive wooden edge-glued panels made of European larch (Larix decidua Mill.) using Taguchi Design Method, BioResources, 10(4), s. 6797-6808. https://doi.org/10.15376/biores.10.4.7772-7781
Sofuoğlu, S.D., (2015b). Using artificial neural networks to model the surface roughness of massive wooden edge-glued panels made of scotch pine (Pinus sylvestris L.) in a Machining Process with Computer Numerical Control, BioResources. 10(4), s. 6797-6808, https://doi.org/10.15376/biores.10.4.6797-6808
Sofuoğlu, S.D., (2016). Determination of optimal machining parameters of massive wooden edge-glued panels which is made of scots pine (Pinus sylvestris L.), using Taguchi Design Methods, European Journal of Wood and Wood Pr., 75(2017), 33-42. https://doi.org/10.1007/s00107-016-1028-z
Sütçü, A., & Karagöz, Ü., (2012). Effect of machınıng parameters on surface qualıty after face mıllıng of MDF, Wood Research, 57 (2): 231-240.
TS 2471, (1976). Odunda fiziksel ve mekaniksel deneyler için rutubet miktarı tayini. Türk Standartları Enstitüsü. Ankara.
TS 2472. (1976). Odunda, fiziksel ve mekanik deneyler için birim hacim ağırlığı tayini. Türk Standartları Enstitüsü. Ankara.
TS 971, (1988). Yüzey pürüzlülüğünün–parametreler ve pürüzlülük tespiti kuralları, TSE Standardı, Ankara.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering (Other) , Forest Industry Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Authors

Osman Kaba
0000-0001-5627-8966
Türkiye

Bekir Cihad Bal ^*
0000-0001-7097-4132
Türkiye

Publication Date

March 3, 2024

Submission Date

August 30, 2023

Acceptance Date

December 5, 2023

Published in Issue

Year 2024 Volume: 27 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.1352802

IZ

https://izlik.org/JA23KD27CM

Cite

RIS / Bibtex

APA

Kaba, O., & Bal, B. C. (2024). CNC MAKİNESİ KESME PARAMETRELERİNİN CEVİZ ODUNUNUN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(1), 69-77. https://doi.org/10.17780/ksujes.1352802

Cited By

Analyze the effects of CNC machining parameters on the surface roughness (Rz) of Anatolian chestnut

Ağaç ve Orman

https://doi.org/10.59751/agacorman.1467058

The effect of the Aspect and machining parameters on CNC machining of solid wood material

Bilge International Journal of Science and Technology Research

https://doi.org/10.30516/bilgesci.1641807