Search

Aluminyum profil kullanılarak imal edilen bu yaşam alanları ürünlerinin üretim proseslerinde; Kesim ve Freze işlemleri büyük bir etkendir. Ölçülendirme, Projelendirme ve aksesuar montajlarının, dizayn resimlerine uygunluğunun kusursuz olması ve sistemin montaj sonrası sorunsuz çalışması için üretim alanında her iki prosesin doğruluğu kilit rol oynamaktadır. İşleme makineleri sayesinde projelendirmede istenen detaylar oluşturulabilmektedir. Müşteri memnuniyetinin üst seviyede, ürün maliyetlerinin ise düşük seviyede olması üretim işletmelerinde sürekli aranan bir kriterdir ve birçok üretim tesisi çalışanları iyileştirme çalışmaları yaparak bu iki kriteri istenilen seviyede tutmayı amaçlamaktadır. Tez'de konu olarak ele alınan çalışmada, müşteri talepleri doğrultusunda üretilen kapama sistemleri (kış bahçeleri, Katlanır ve sürgülü kapılar, kaplama, korkuluk ve diğer camlı kapama sistemleri) için kullanılan Aluminyum profillerin freze prosesindeki çalışmalar yer almaktadır. Bu sistemlerin tasarımı yapılırken, belirlenen kalite kriterlerine göre tasarım yapılması gerekmektedir. Profilin cam taşıma kapasitesi, sistemin rizgar ve kar yükü dayanımları, sistem genişliği ve yüksekliği, çatı için eğim dereceleri, aksesuar montaj konumları ve adetleri, istenen cam ölçülerine göre fitil ve fırça kombinasyonları, belirlenen kalite kriterlerine uygun ve garanti kapsamına giriyor ise projenin tasarım onayı kabul edilmektedir. Bu kriterlerin dışında bir ürün var ise müşteriden revizyon talep edilir ve uygulanabilirlik kriterleri tekrar gözden geçirilmektedir. Projelendirme üzerinde tüm detaylar tamamlandıktan sonra üretim kalite kriterleri (Boyahane için Qualicode, kesim ve freze için işleme kriterleri, üretilebilirlik kriterleri ve ISO kalite standartlarına uyum, geri dönüştürülebilir malzeme kullanımı) devreye girer ve bu kriterlere göre üretim yapılmalıdır. Tez'in yazım amacı; İşleme Merkezinde Aluminyum profillerin işlenmesi sonucunda ortaya çıkan çeşitli problemlerin, fabrika bünyesinde bulunan bölümlere nasıl yansıdığını, kalite problemlerinin üretim, sevkiyat ve müşteri memnuniyetine etkilerinin sayısal verilere dayanarak hesaplanması ve çeşitli analizler uygulanarak bu problemlerin kök nedenine inilerek, kesin çözüm kriterlerinin belirlenmesidir. Hedef konu belirlenirken, üretim ve sevkiyatın zamanında tamamlanamaması incelendiğinde ortaya çıkan sorunlar, ERP programlarında bulunan hurda miktarlarının, planlanan üretim miktarına göre oranı hesaplanmıştır. Montaj proseslerinde 'Montaj Duruş Formu' kaydı ile tutulan formlar incelenerek, hurdanın üretim ve diğer proseslere etkisi hesaplanmıştır. Hedefler, müşterinin üreticiden istediği teslim süresi ve kalite kriterleri baz alınarak belirlenmiştir. Mevcut Durum Analizi ile makine problemlerinin kök nedenine inilerek, kullanım ve bakım talimatlarından da faydalanılarak çözüm önerileri değerlendirilmiş ve uygulamaya alınmıştır.Yapılan iyileştirmeler gözlemlenmiş, ERP sisteminde ortaya çıkan hurda değerleri, montaj duruş formundaki veriler analiz edilerek iyileştirme çalışmalarının ürün maliyetlerine etkisi hesapanmıştır. Ek olarak iyileştirmelerin kalıcı olması için mevcut talimatlara ilaveler yapılarak standartlaştırmanın doğruluğu artırılmıştır. Benzer çözümlerin diğer makinelere uygulanabilirliğinin kolaylaştırılması için ise yaygınlaştırma çalışması yapılmıştır. Yaygınlaştırma çalışması, herhangi bir iyileştirmenin belirli alanların dışında da yapılabilirliğinin bir göstergesidir. Endüstriyel herhangi iki makine kullanım veya hizmet sektörü ne olursa olsun, talimatlarla sınırlandırılması gerekmektedir. Aksi taktirde; arıza adetleri artış gösterir ve buna bağlı olarak makine verimliliği düşer, iş kazası yaşanma riski artar. Ülkemizdeki Sanayi kuruluşlarının çalışma verimliliğinin artırılması, fabrika verimliliğine ve ülke ekonomisine önemli katkılar sağlamaktadır. İyileştirmelerin sınırlı bir alan içerisinde olmadığını görebilmek ve bu çalışmaları sürekli hale getirebilmek firmaların nitelikli büyümesine katkı sağlayacaktır. In the production processes of these living spaces products manufactured using aluminium profiles; cuting and milling processes are big factor. The Accuracy of both processes plays a key role in the production area in order for the dimensioning, projecting and accessory asemblies to be perfect in accordance with the technical pictures and the system to work smoothly after the assembly. In the study, which is the subject of the thesis, there are studies in the milling process of Aluminum profiles used for closing systems (Winter Garden, Folding Doors, Glazing, Railing, Sliding systems and other with glass products) produces in line with customer demands. While designing these systems, it is necessary to design according to the determined quality criteria. The design approval of the projects is accepted if the glass carrying capacity of the profile, the wind and snow load resistance of the system, the width and height of the system, the slope degrees for the roofs, the mounting positions and numbers of accessories, the combinations of gasket and brushes according to the desired glass dimensions, comply with the determined quality criteria and are within the scope of warranty. Is being done. If there is a product other than these criteria, a revision is requested from the customer and the applicability criteria are reviewed again. After all the details on the project ara completed, the production quality criteria (Qualicode for paintshop, processing criteria for cutting and milling, manufactuability criteria and compliance with ISO quality standarts, use of recyclable materials) come into play and production should be made according to these criteria. Thanks to the processing machines, the desired details can be created in projecting. Customer satisfaction is at a high level and product costs are at a low level , which is a constantly sought criterion in production enterprices, and many production facility employees aim to keep theese two criteria at the desired level by making improvement studies. Writing purpose of the thesis; How the various problems arising from the processing of aluminium profiles in the machining center are reflected in the departments within the factory, he effects of quality problems on production, shipment and customer satisfaction are calculated based on numerical data and by applying various analysis determining the exact solution criteria by determining the root cause of these problems. While determining the target subject, the problems that arise when the production and delivery cannot be completed on time are examined, the ratio of the scrap qty in the ERP programs to the planned production amount has been calculated. In the assembly processes, the form kept with the 'Assembly Stopped Form' record were examined, and the effect of scrap on production and other processes was calculated. Targets are determined based on the delivery time and quality criteria requested by the customer from the manufacturer. With the current situation analysis, the root cause of the machine problems was addressed and the solution suggestions were evalueted and implemented by making use of the usage and maintenance instructions. The improvements made were observed the scrap values generated in the ERP system and the data in the assembly stopped form were analyzed and the effect of the improvement works on the product cost was calculated. In addition, the accuary of standardization has been increased bu making additions to the existing instructions so that the improvements are permanent. In order to facilitate the applicability of similar solutions to other machines, a dissemination study has been made. Dissemination work is an indicator that any improvement can be done outside of certain areas. Any two industrial machines, regardless of use or servise sector, need to be limited by instructions. Otherwise; the number of breakdowns increases and the machine efficiency decreases accordingly, and the risk of work accident incerases. Increasing the working efficiency of industrial establishments in our country contributes significanly to factory productivity and the national economy. To be able to see that the improvements are not in a limited area and to make these studies permanent will contribute to the qualified growth of the companies.

Helical Springs are mechanical parts which are frequently used for designing of machines. Conventionally, they are obtained by turning of wire materials Lately, helical machined springs are improved as an alternative to conventional springs. Helical machined springs have higher efficiency and higher inexorability compared to conventional type springs. In terms of pure moment behaviour, the performance of helical springs are high. They have property of simplifying complicated designs as they are a whole with convenient connecting interface. They are used frequently in critical areas; such as Aviation and Aerospace Industry, Defence Industry and Medical Sector; where specific applications are made. Because machined springs appeared latterly, it is seen that knowledge in the literature is poor. Based on from this point, a study has been conducted to determine moment loads of helical machined springs under angular displacement. In order to determine torsional spring constant of helical machined springs, which are used in specific mechanisms for aviation sector, in a rapid and correct way artificial neural network is improved. This master thesis consists of two main parts namely; experimental and numerical studies. In the experimental studies part; with test setup, torsional moments of machined spring test specimen under angular displacement are determined. In the numerical studies part; finite element methods are generated for the test specimens which are used in experimental studies. Result obtained from analysis model are verified with experimental results. Torsional spring constant value obtained from analysis model is converged to torsional spring constant value obtained from experimental results with average 2.125% error. Later, effect intensities on torsional moment of machined spring dimensions which are determined by dimensional parameters are investigated with correlation technique. At the end of this section, effect intensity on torsional spring constant value of parameters such as radial thickness (𝑡�), axial thickness (𝑏�), helix lenght (𝐿�), mean diameter (𝑑�𝑚�), slot diameter (𝑑�𝑟�), gap (𝑝�); which determine machined spring dimensions; are obtained as 𝑡� >𝑏�>𝐿�> 𝑑�𝑚� > 𝑑�𝑟� >𝑝�. In the next section, for 720 different machined springs parametric analysis studies are performed. With using the results obtained from parametric analysis studies, artificial neural network that estimates torsional spring constant is improved. Helisel yaylar, makina tasarımlarında sıklıkla kullanılan mekanik parçalardır. Geleneksel olarak tel malzemenin sarımıyla elde edilirler. Son dönemlerde, geleneksel tipte üretilen yaylara alternatif olarak helisel işleme yaylar geliştirilmiştir. Helisel işleme yaylar, geleneksel tipteki yaylara göre daha yüksek performans, daha yüksek direngenlik veririler. Saf moment davranışı bakımından performansları yüksektir. Kullanılacakları yere uygun bağlantı arayüzü ile bir bütün halinde olmaları nedeniyle karmaşık tasarımları basitleştirme özelliklerine sahiplerdir. Havacılık ve Uzay Sanayi, Savunma Sanayi ve Medikal Sektör gibi özel uygulamaların yapıldığı kritik alanlarda sıklıkla kullanılırlar. İşleme yayların son dönemlerde ortaya çıkması nedeniyle, literatürdeki bilgi birikiminin nadir olduğu görülmüştür. Bu noktadan yola çıkarak, helisel işleme yaylarının açısal deplasman altındaki moment yüklerini belirleyebilmek ve yay tasarım parametrelerinin yaydaki moment ve gerilmeleri üzerindeki etkisini incelemek için bir çalışma yapılmıştır. Bu yüksek lisans tezi, deneysel ve sayısal çalışmalar olmak üzere iki ana bölümden oluşmaktadır. Deneysel çalışmalar bölümünde yapılan test düzeneği ile işleme yay test numunelerinin açısal deplasman altındaki burulma momentleri belirlenmiştir. Sayısal çalışmalar kısmında, deneysel çalışmalarda kullanılan test numuneleri için sonlu eleman yöntemiyle analiz modelleri oluşturulmuştur. Analiz modellerinden elde edilen sonuçlar, deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır. Analiz modellerinden elde edilen burulma yay sabiti değerinin deneysel sonuçlardan elde edilen burulma yay sabitlerine, ortalama %2.125 hata miktarıyla yaklaştığı görülmüştür. Daha sonra, işleme yay ebatlarını belirleyen boyutsal parametrelerin burulma momenti üzerindeki etki şiddetleri korelasyon tekniği ile araştırılmıştır. Bu bölüm sonucunda; işleme yay boyutlarını belirleyen radyal et kalınlığı (𝑡�), eksenel et kalınlığı (𝑏�), helis boyu (𝐿�), ortalama çap (𝑑�𝑚�), slot çapı (𝑑�𝑟�), kanal boşluğu (𝑝�) gibi parametrelerin burulma yay sabiti değeri üzerindeki etki şiddetleri 𝑡� >𝑏�>𝐿�> 𝑑�𝑚� > 𝑑�𝑟� >𝑝� olarak elde edilmiştir. Bundan sonraki kısımda ise, 720 farklı işleme yay için parametrik analiz çalışması yapılmıştır. Parametrik analiz çalışmalarından elde edilen sonuçlar kullanılarak, burulma yay sabiti tahmini yapan yapay sinir ağı geliştirilmiştir.

Gelişen teknolojiye uygun olarak üretimde kalite ve verimliliği artırmak için makine görme sistemlerinin kullanılması yaygınlaşmaktadır. Üretimin toleranslara uygun olarak yüksek hızlarda ve düşük maliyetlerle sağlanabilmesi araştırmacıların üzerinde çalıştığı temel konulardan biridir. Ayrıca, kalite muhafaza edilirken, hatalı üretim en aza indirgenmelidir. Bu çalışmada amaç, ekstrüzyon hattından gelen karmaşık şekilli profil parçalarının hassas kısımlarına ait istenen boyutların ve hassasiyetlerin, uygun olup olmadığını belirleyen özerk bir gerçek zamanlı sistem tasarlamak olmuştur. Dijital kamera tarafından elde edilen karmaşık şekilli profil parçalarına ait görüntüler, ilk olarak çalışma ortamından kaynaklanan gürültüleri düzeltmeye yönelik ardışık işlemlere tabi tutulmuştur. Daha sonra 2 boyutlu ölçüm gerçekleştirmek için çeşitli görüntü işleme algoritmaları uygulanmıştır. Yapılan araştırmalarda, endüstriyel ürünlerin görüntü işleme teknikleri ile boyut kontrolünde genellikle temel geometrik şekillerin dikkate alındığı görülmektedir. Bu çalışmada diğer uygulamalardan farklı olarak karmaşık şekilli profillere yönelik görüntü işleme sistemi tasarlanmıştır. Çalışma hem bilgisayar üzerinde çevrimdışı olarak hem de prototip olarak tasarlanan ekstrüzyon hattında gerçek zamanlı olarak test edilmiştir. Klasik ölçme aletlerinden dijital kumpaslarla yapılan ölçümler bu çalışmada geliştirilen sistemin ürettiği sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Uygun ölçme şartları karşılanamadığı takdirde her iki yöntemde de olumlu ve olumsuz etkiler karşımıza çıkmaktadır. Gerçek zamanlı ölçme kontrol sistemi gereksiz hammadde tüketimini en aza indirmek, profil kalitesini iyileştirmek, maliyetleri azaltmak, standart olmayan malzemelerin üretimini azaltmak, üretim hattının kapasitesini artırmak ve diğer üreticilerle rekabet edebilmek için tercih edilmektedir., In order to increase quality and efficiency in production process, using of the machine vision systems are prevailing by the developing technology. To provide the production which is in accordance with product tolerances on high speed and low cost are one of the main subjects which researchers study on. Besides, while the quality is being kept, defective production in process must be minimized. The purpose of this application is that the designing an autonomous real-time system which determines whether desired dimensions and precisions belonging to sensitive areas of complex shaped profile parts coming from extrusion line are appropriate or not. The images of complex shaped profile parts, taken by digital camera, is the first process a sequential operations which are correcting noisy images caused by working environment, then various image processing algorithms are applied to carry out 2 dimensional measurement. The most important characteristic of this operation separating other process is that real-time controlling of the parts which have complex shaped profile. This operation is both tested by computer as offline and applied with real-time on extrusion line. The acquiring results are compared with the results obtained by conventional systems. If the appropriate measurement conditions are not met, positive and negative effects are encountered in both methods. Real-time dimension control system is preferred to minimize unnecessary consumption of raw materials, improve the quality of profiles, minimize the cost of labor, decrease the production of non-standard materials, increase the capacity of line and compete with the other manufacturers., Bu tez çalışması Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Koordinatörlüğü tarafından 16201037 nolu proje ile desteklenmiştir.

Talaşlı imalat işlemlerinde bir adet kesici takımla işlenen parça sayısı, döküm parçanın mekanik ve kimyasal yapısı, kesici takım malzemenin özellikleri ve döküm işlemi ile talaşlı işleme arasında geçen süre gibi bazı nedenlerden dolayı sürekli değişmektedir. Bunun sonucunda, birim ürün başına düşen kesici takım maliyetleri artmaktadır. Ayrıca seri üretimde toplam işleme süresi uzamakta, dolayısıyla verim kaybı oluşmaktadır. Bu çalışmada bazı döküm parametrelerinin ve yaşlandırma süresinin, talaşlı işleme performansına etkileri incelenmiştir. abstract The number of parts machined with one cutting tool in the machining process is constantly changing. This is because the chemical structure of the cast part and the elapsed time between casting with machining. As a result, it increases the cost per unit of product falling cutting tools. Also the total processing time is prolonged series production, it is composed of loss of efficiency. This study examined the effect of machining of some casting process parameters and aging time made an attempt to solve this issue.

Şekil hafızalı alaşımlar işlenmesi zor malzemeler sınıfındadır. Bu dezavantaj malzemenin talaşlı imalatı esnasında kesici takımların aşınmasına, yüksek kesme kuvvetlerine ve kötü yüzey kalitesine sebep olmaktadır. Bu çalışmada şekil hafızalı alaşımların işlenmesinde soğutucu ve yağlayıcıların etkisi işleme performansı açısından incelenmiştir. Talaşlı imalat deneyleri kuru, MQL, MQL+CO2, kesme sıvısı ve LN2 koşulları altında yapılmıştır. Deneyler sonucunda kesici takımların aşınma miktarları, kesme kuvvetleri ve kesme sıcaklıkları incelenmiştir. Çalışma kapsamında işlenmiş malzemelerin yüzey bütünlüğü özellikleride kapsamlı olarak incelenmiştir. İşlenen numunelerin yüzey pürüzlülüğü, yüzey altı sertliği, mikroyapısı, XRD analizi ve DSC analizleri yapılmıştır. Farklı işleme parametrelerinde işlenen numunelerin aşınma dayanımlarını incelemek için lineer aşınma testleri yapılmış.Çalışma kapsamında NiTiHf şekil hafızalı alaşım malzemesinin talaşlı imalat simülasyonları da yapılmıştır. Simülasyon çalışmaları için malzemenin hassasiyet analizleri yapılmış ve simülasyonlar bu değerlere göre yapılmıştır. Simülasyonlar sonucunda deneysel veriler ile kıyaslama yapılmıştır.--------------------Shape memory alloys are in the class of materials that are difficult to process. This disadvantage causes wear of cutting tools, high cutting forces and poor surface quality during the machining of the material. In this study, the effect of coolants and lubricants in the processing of shape memory alloys was investigated in terms of machining performance. Machining experiments were performed under dry, MQL, MQL + CO2, coolant and LN2 conditions. At the end of the experiments, the wear, cutting force and cutting temperatures of the cutting tools were examined. Within the scope of the study, the surface integrity properties of the machined materials were also examined extensively. Surface roughness, sub-surface hardness, microstructure, XRD analysis and DSC analysis of the machined samples were made. Linear abrasion tests were conducted to examine the abrasion resistance of the samples machined in different processing parameters.Machining simulations of NiTiHf shape memory alloy material were also made within the scope of the study. For simulation studies, sensitivity analysis of the material was made and simulations were made according to these values. As a result of the simulations, a comparison was made with the experimental data.

Talaşlı işlemede, talaş oluşumu sırasında mekanik enerji ısı enerjisine dönüşmektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte modern endüstrilerde kullanılan iş parçası malzemeleri de değişim göstermiş, talaşlı işleme açısından yüksek sertlik ve küçük ısı iletkenliği gibi olumsuz özellikleri bulunan malzemelerin kullanımı artmıştır. Bu tür özelliklere sahip malzemelerin işlenmesi sırasında normalden daha fazla ısı açığa çıktığından kesici takım ömürleri azaldığı bilinmektedir.Kesici takımların verimliliklerini ve sürdürülebilirliklerini arttırma konularında araştırmacılar çeşitli yöntemler denemektedir. Bu yöntemlerden endüstride en yaygın kullanılanı kesme sıvısı ile işlemedir. Kesme sıvısı kullanımıyla hem işleme sırasında oluşan ısı takımdan uzaklaştırılır hem de bu sıvıların yağlayıcı ve soğutucu özellikleri sayesinde takım ömründe artış sağlanır. Kesme sıvılarının bu olumlu özelliklerine karşın atıkların bertaraf maliyetleri, ekolojik açıdan yarattığı sorunlar ve insan sağlığına verdiği zararlar gibi olumsuz etkileri vardır. Sürdürülebilir üretim için takım ömrü, sürtünme, kesme kuvvetleri ve iş parçası yüzey pürüzlülüğü gibi konularda kesici takımların iyileştirilmeleri gerekmektedir.Kesici takımlarda denenen iyileştirmelerden bazıları, yeni kesici takım malzemelerinin geliştirilmesi, yeni takım kaplamalarının uygulanması ve takım geometrisindeki çeşitli değişikliklerdir. Son zamanlarda çalışılan bir konu ise talaşlı işleme sırasında takım ile iş parçası ve takım ile talaş arasındaki sürtünmeyi azaltarak, takım ömrünü arttırmayı amaçlayan takım yüzeyi dokulandırma işlemidir. Temel olarak bu işlem, takımın yüzey bütünlüğünü lazer, mikro EDM, mekanik taşlama vb. yöntemlerle değiştirerek takım ömrü, kesme kuvvetleri gibi konularda iyileştirmeler sağlamayı hedeflemektedir.Dokulandırılmış takımların işleme sırasında oluşan kesme kuvvetlerine, takım aşınmalarına, iş parçası yüzey pürüzlülüğüne ve talaş oluşumlarına etkileri konularında literatürdeki çalışmalar kısıtlıdır. Yüzey dokulandırma işlemi uygulanmış takımların talaş kaldırmaya etkilerinin incelenmesi literatüre ve imalat endüstrisine takım verimliliği açısından önemli katkılar sağlayacaktır. Bu çalışmada öncelikle bu tezin konusu olan yüzey dokulandırma işlemiyle ilgili literatür özeti sunulmuş devamında yüzey dokulandırma, yüzey dokulandırmanın etkisi, silici (wiper) takım geometrisi ve takım aşınmaları konularında kısaca bilgiler verilmiştir. Çalışmanın deneysel kısmında ise, literatürdeki verileri doğrulamak ve asıl deneyler için bilgi toplamak adına, bir dizi ön deneyler yapılmıştır. Bu deneyler için iki farklı lazer işleme yöntemiyle üç adet geleneksel geometrili takım dokulandırılarak, doku oluşturulmamış takımla karşılaştırılıp doku tipinin ve doku derinliğinin serbest yüzey aşınmasına etkileri incelenmiştir. Ayrıca dokulandırma işleminin iş parçası yüzey pürüzlülüğüne ve talaş oluşumuna etkileri de araştırılan konular arasındadır. Ön deneylerde elde edilen sonuçlara göre literatürdeki sonuçlara paralel olarak kesici takım serbest yüzeyinde doku bulunması takım ile iş parçası arasındaki temas yüzeyini azaltarak takım ömrünü önemli ölçüde arttırmış, dahası doku tipinin ve derinliğinin serbest yüzey aşınmasında önemli etkilerinin olduğu bulunmuştur. Dokulandırılmış takımlar ile talaş kaldırma sonucu iş parçası yüzey pürüzlülükleri doku derinliğine göre değişim göstermiştir. Son olarak talaş formları karşılaştırmasında kesici kenara göre paralel dokulu takımların işlemeye girişte ve çıkışta oluşturduğu talaşlarda talaş kalınlığı incelmiş talaşta uzama meydana gelmiştir. Tezin asıl konusu olan deneylerde ise, doku tipi, dokular arası genişlik ve lazer gücü parametreleriyle Taguchi L9 (3^3) deneysel tasarım yöntemine göre dokuz adet silici geometrili takım dokulandırılarak en uygun doku parametresi belirlenmiştir. Ayrıca tüm dokulandırılmış takımlar için serbest yüzey aşınmaları, iş parçası yüzey pürüzlülük değerleri ve talaş formları incelenmiştir. Son olarak dokusuz referans takım ile doku tiplerine göre en iyi serbest yüzey aşınmalarına sahip takımlarla işleme sırasında oluşan kuvvetler karşılaştırılmıştır. Deney sonuçlarına göre silici geometrili takımların serbest yüzeyinde doku oluşturulmasının uygun parametrelerle takım ömrünü yaklaşık %27'ye kadar arttırdığı fakat iş parçası yüzey pürüzlülüğü açısından olumsuz etkiye sahip olduğu görülmüştür. Oluşan kuvvetlere bakıldığında kesme ve ilerleme kuvvetleri dokulandırma işleminden etkilenmezken, radyal kuvvetlerde artış görülmüştür. Son olarak dokulandırılmış takımlarla malzeme kaldırma sonucu oluşan talaşların benzerlik gösterdiği görülmüş, dokusuz takımın aksine işlemeye girişte ve çıkışta oluşan talaşların talaş kalınlığında incelme ve talaş boyunda uzama meydana gelmiştir. In machining, mechanical energy transforms into thermal energy. With the advancing technology, the workpiece materails used in modern industries have also changed and the usage of materials with negative properties such as high hardness and low thermal conductivity has increased. During the machining of such materials, tool life decreases because of more heat releasing than normal.Researchers are trying various methods to increase the productivity and sustainability of cutting tools. Of these methods, the most widely used in the industry is machining with the cutting fluids. With the usage of cutting fluids, both the generated heat during machining decreases and the lubrication effects of these fluids increases the tool life. Despite these posivite effects of cutting fluids, they are harmful to ecology and human health and also they have expensive disposal costs. For the sustainable production, cutting tools has to be improved in terms of tool life, cutting forces and workpiece surface roughness values. Some of the improvements that have been tried on cutting tools are the development of new cutting tool materials, the application of new tool coatings, and various changes in tool geometry. A recent research topic is the tool surface texturing, which aims to increase tool life depending decrease the friction between tool and workpiece. Basically, this process aims to change the surface integrity of the tool by laser, micro EDM, mechanical grinding etc. methods and to improve the tool life and cutting forces.Studies in the literature on the effects of textured tools during machining are limited. Investigation of the effects of surface texturing tools in machining will make significant contributions to literature and manufacturing industry.In this study, firstly the literature summary about the surface texturing process which is the subject of this thesis is presented and then surface texturing, effect of surface texturing, wiper tool geometry and tool wear subjects are explained. In the experimental part of the study, a series of preliminary experiments were conducted to confirm the data in the literature and to gather information for the actual experiments. For these preliminary experiments, three conventional tools were textured by using two different laser processing methods, and the effects of texture type and depth on flank wear were investigated. In additon, the effects of texturing on Ra value of workpiece and chip formations were also investigated. According to the results obtained in the preliminary experiments, in parallel with the results in the literature, the surface texture on the cutting tool flank face decreased the contact area between tool and workpiece and significantly increased the tool life. Moreover, it was found that the texture type and depth had important effects on the flank wear. The surface roughness of the workpiece as a result of machining with textured tools varied according to the texture depth. In addition, it was seen that there was no visible changes on chip forms but during machining on entering and exiting of both parallel textured tools, irrespective of depth, different chip formation occured. In the actual experiments, which are the main subject of the thesis, nine wiper tools were textured according to Taguchi L9 (3^3) experimental design method and the most appropriate texture parameters were determined with texture type, width and laser power parameters. Moreover, flank wear, workpiece surface roughness values and chip forms were investigated for all textured wiper tools. Finally, the generated forces during machining were compared with the non-textured reference tool and the tools with the best free surface wear according to the texture types. According to the results of the experiment, it has been seen that the surface texturing on the flank face of wiper tools increased the tool life up to 27% with suitable parameters but it was observed that surface texturing has negative effect on workpiece avarage surface roughness. In terms of the generated forces during machining with textured wiper tools, the cutting and feed forces were not affected by the texturing process, whereas radial forces increased. Finally, it was observed that the chip forms showed similarity during machining with all cutting tools but during machining on entering and exiting of textured wiper tools, different chip formation occurred. 109

YÖK Tez No: 619684 Bu çalışmada, nikel esaslı Inconel X-750 süper alaşımının frezelenmesinde yenilikçi ve sürdürülebilir soğutma/yağlama yöntemlerinin işleme performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. İşleme deneyleri kaplamalı sementit karbür takımlar kullanılarak CNC dik işleme merkezinde iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla hBN, MoS2 ve grafit nano partiküllerinin farklı oranlarda (hacimce % 0,25, % 0,50, % 0,75 ve % 1) bitkisel esaslı yağa eklenmesiyle nano akışkan karışımlar hazırlanmıştır. Deneyler sabit kesme hızı (45 m/dak), ilerleme (0,10 mm/dev) ve kesme derinliğinde (0,5 mm) gerçekleştirilmiştir. Kuru, Minimum Miktarda Yağlama (MMY) ve 12 farklı nanopartikül katkılı MMY (Nano MMY) kesme koşullarının kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı, kesici takım aşınması ve ömrü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Tüm kesme koşullarında en iyi performansı, hacimce % 0,50 konsantrasyonlu Nano MMY kesme koşulu göstermiştir. Nano akışkanlar kendi içlerinde değerlendirildiğinde, hacimce % 0,50 hBN katkılı Nano MMY kesme koşulu diğer kesme koşullarına göre üstünlük sağlamıştır. Hacimce % 0,50 konsantrasyonlu hBN nano akışkan kesme koşulu, kuru ve MMY kesme koşuluna göre sırasıyla kesme kuvvetinde % 25,7 - % 18,86, yüzey pürüzlülüğünde % 54,26 - % 45,42, takım ömründe % 222 - % 48,7 oranında iyileşme sağlamıştır. Deneysel çalışmanın ikinci aşamasında eşit oranda (hacimce % 0,25 + % 0,25) yağa eklenen nano partiküller ile üç farklı hibrid nano akışkan (hBN+grafit, hBN+MoS2 ve grafit+MoS2) karışımlar hazırlanmıştır. Deneyler, üç farklı hibrid nano akışkan (Hibrid Nano MMY) kesme koşulu, kesme hızı (30, 45 ve 60 m/dak), ilerleme (0,05-0,10 ve 0,15 mm/dev) ve sabit kesme derinliğinde (0,5 mm) gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; hBN+grafit nano partikül katkılı Hibrid Nano MMY kesme koşulu, kesme kuvvetinde (314 N), yüzey pürüzlülüğünde (0,180 µm), kesme sıcaklığında (115 ?C) ve takım ömründe diğer kesme koşullarına göre daha iyi performans göstermiştir. Son olarak ANOVA aracılığıyla işleme parametrelerinin kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı ve takım ömrü üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. ANOVA analizi sonuçlarına göre; kesme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü, kesme sıcaklığı ve takım ömrüne etki eden en önemli işleme parametreleri sırasıyla, % 89,03 etki oranıyla ilerleme, % 74,22 etki oranıyla ilerleme, % 67,43 etki oranıyla kesme hızı ve % 85,95 etki oranıyla kesme hızı olmuştur. In this study, the effects of innovative and sustainable cooling/lubrication methods on machining performance in milling of nickel based Inconel X-750 super alloy were investigated. Experiments were carried out in two stages at CNC vertical machining center using coated cemented carbide tools. For this purpose, the nanofluids were prepared by adding four different concentrations hBN, MoS2 and graphite nanoparticles into vegetable based oil. Experiments were carried out at constant cutting speed (45 m/min), feed rate (0.10 mm/rev) and cutting depth (0.5 mm). Cutting force, surface roughness, cutting temperature, tool wear and life effects were investigated under dry, MQL and 12 different NanoMQL conditions. NanoMQL cutting condition has shown the better performance in all cutting conditions at 0.50 vol% concentration ratio. NanoMQL cutting condition was superior to other cutting conditions at 0.50 vol% concentration ratio. hBN nanofluid cutting condition with 0.50 vol% concentration showed better performance at cutting force 25.7%-18.86%, surface roughness 54.26%-45.42% and tool life 222%-48.7% according to dry and MQL cutting conditions, respectively. In the second stage of the study, nanoparticles were added into oil with equal concentration (0.25%+0.25 vol%) and three different hybrid nanofluid were prepared. Experiments were carried out at three different Hybrid NanoMQL cutting conditions (hBN+graphite, hBN+MoS2 and graphite+MoS2), cutting speed (30, 45 and 60 m/min), feed rate (0.05, 0.10 and 0.15 mm/rev) and constant cutting depth (0.5 mm). According to the results; hBN+graphite cutting condition showed better performance at cutting force (314 N), surface roughness (0.180 µm), cutting temperature (115 ?C) and tool life compared to other cutting conditions. Finally, the effects of machining parameters on cutting force, surface roughness, cutting temperature and tool life were analyzed through ANOVA. According to the ANOVA analysis; the most important machining parameters affecting the cutting force, surface roughness, cutting temperature and tool life were 89.03% feed rate, 74.22% feed rate, 67.43% cutting speed and 85.95% cutting speed, respectively.

Bu çalışmada, elektro erozyon ile işleme (EEİ) metodu kullanılarak 400 ve 500 m çaplı, delikli dönel pirinç elektrotlar ile Ti-6Al-4V ve Inconel 718 alaşım malzemelerinden imal edilmiş iş parçaları üzerinde farklı EEİ işleme parametreleri (akım, işleme süresi, bekleme süresi) ile mikro delikler imal edilmiştir. Bu çalışmanın amacı, EEİ yöntemi kullanılarak delinen mikro deliklerde delik geometrisini incelemek, elde edilen en iyi geometrik özellikler ile en iyi geometrik özellikleri sağlayan işleme parametrelerini ve bu özellikler üzerinde en etkin işleme parametrelerini belirlemektir. Delik geometrisini incelemek amacıyla çap büyümesi, koniklik ve yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmıştır. Her iki çap ölçüsü için Ti-6Al-4V iş parçası malzemesi üzerinde imal edilen deliklerdeki çap büyümesi, koniklik ve yüzey pürüzlülüğü değerlerinin Inconel 718 malzemeye kıyasla daha düşük olduğu görülmüştür. Ti-6Al-4V malzemede elde edilen en düşük çap büyümesi: %26,93, koniklik: % 0,38, yüzey pürüzlülüğü: 2,42 µm olarak gerçekleşmiştir. Inconel 718 malzemede elde edilen en düşük çap büyümesi: %70,53, koniklik: %0,59 ve yüzey pürüzlülüğü: 2,32 µm olarak gerçekleşmiştir. Her iki iş parçasında da en düşük çap büyümesi, koniklik ve yüzey pürüzlülüğü 500 m çapta elde edilmiştir. Delik çapı küçüldükçe hem Ti-6Al-4V'den, hem de Inconel 718 alaşım malzemelerinden imal edilmiş iş parçalarında çap büyümesi, koniklik ve yüzey pürüzlülüğü değerlerinin arttığı gözlemlenmiştir. In the present work; 400 and 500 m micro holes were drilled by using electrical discharge machining (EDM) method with different machining parameters (current, pulse-on time and pulse-off time) on Ti-6Al-4V (titanium) and Inconel 718 work pieces material. Single channel, rotational brass electrodes were used to drill micro holes. The objective of this study is to investigate the geometric properties of micro holes drilled by using EDM method; specify the best geometric properties obtained, the machining parameters to achieve these properties and the most effecting machining parameters on each geometric property. For these purposes, overcut, taper and surface roughness were measured on each experiments. Overcut, taper and surface roughness values are lower on Ti-6Al-4V rather than Inconel 718. For Ti-6Al-4V work piece material, minimum overcut ratio: 26,93%, taper: 0,38%, surface roughness: 2,42µm. For Inconel 718 work piece material, minimum overcut ratio: 70,53%, taper: 0,59%, surface roughness: 2,32µm. For both work pieces, lower overcut, taper and surface roughness values were achieved on 500 m holes. The smaller the diameter of the holes, the lower the overcut, taper and surface roughness values. 109

Bu çalışmanın amacı, R22 soğutucu akışkanı ile çalışan ticari tip bir soğutma sisteminde, onun alternatifi olan ozon dostu R417A, R422A, R422D ve R438A soğutucu akışkanlarının incelenmesidir. Bu incelemede, yapılan ölçümler ile sistemden kızılötesi görüntüler alınarak, soğutma kapasitesi ve soğutma tesir katsayısı (COP) gibi enerji parametrelerinin tespiti için deneysel ve termal görüntü işleme yöntemleri kullanılmıştır. Bu tez çalışmasının literatürdeki çalışmalardan farkı, ticari tip soğutma sistemlerinde, sistem üzerinden alınacak ölçüm değerleri yerine termal görüntü analizi işleme tekniği kullanılarak soğutucu akışkanların performanslarının belirlenmesi, tez çalışmasının özgün yönü olarak görülmektedir. Sistemde, sıcaklık ve basınç değerlerini ölçmek için, K tipi termokupl ile basınç transmitteri kullanılmıştır. Kompresörün elektrik tüketimini ölçmek için enerji analizörü kullanılmıştır. Bu veriler, tarayıcı ve alarm cihazı, dönüştürücü, proses izleme kayıt ve kontrol programı kullanılarak data logger cihazı ile bilgisayara istenilen zaman dilimlerine göre aktarılmıştır. Yerçekimi kuvveti ve yanal kısıtlama ağlarına dayalı kızılötesi görüntü iyileştirme modeli ile hesaplama çalışmasında elde edilen sonuçlar, önerilen algoritmanın yalnızca kontrast ve ayrıntı bilgilerini arttırmanın yanında, aynı zamanda bulanıklık giderimi sağlayarak net bir görüntü elde ederek, kenarları ortaya çıkartmıştır. R22 soğutucu akışkanı ve alternatifleri, teorik olarak Chemours refrigerant expert akışkan yazılımı kullanılarak, COP değeri referans kabul edilerek performansları karşılaştırılmıştır. R22 kullanılarak elde edilen COP değerlerine en yakın sonuç veren soğutucu akışkanlarının sırasıyla R438A, R417A, R422D ve R422A olduğu görülmüştür. Matematiksel yöntem ile hesaplama sonuçlarına göre, ticari tip soğutma sisteminde R22 soğutucu akışkanı ile alternatifleri R422A, R422D, R417A ve R438A'nın COP değerlerinin karşılaştırması yapılmıştır. R22 ile elde edilen COP değerine sırasıyla R438A, R417A, R422D ve R422A soğutucu akışkanlarının yakın olduğu görülmüştür. R22 soğutucu akışkanı ve alternatiflerinin performanslarını, kızılötesi görüntü analizi ile gerçekleştirmek için PCSA ve yüzey sıcaklık bilgi esaslı COPYS olmak üzere, iki yöntem önerilmiştir. Sayısal ve görsel uygulama sonuçlarına göre, R22 soğutucu akışkanına en yakın performansı sırasıyla R438A, R417A, R422D ve R422A göstermiştir. The aim of this study is to examine the ozone friendly R417A, R422A, R422D and R438A refrigerants, which are alternatives to the R22 refrigerant in a commercial type refrigeration system. In this study, experimental and thermal image processing methods were used to determine energy parameters such as refrigeration capacity and coefficient of performance (COP) by taking infrared images from the system through measurements. The original aspect of this thesis study is that the performance of the refrigerants in commercial type refrigeration systems was determined using the thermal image analysis processing technique instead of the measurement values to be taken from the system. In the system, K-type thermocouple and pressure transmitter were used to measure the temperature and pressure values. An energy analyzer was used to measure the electricity consumption of the compressor. These data were transferred to the computer with a data logger device and according to the desired time periods using a scanner, alarm device, converter, process monitoring record and control program. The results obtained in the calculation study with the infrared image enhancement model based on the gravitational force and lateral limitation networks revealed the edges not only by increasing the contrast and detail information of the proposed algorithm, but also by providing a clear image through blur removal. The performances of the R22 refrigerant and its alternatives were compared by theoretically using the Chemours refrigerant expert fluid software and by accepting the COP value as the reference value. It was observed that the refrigerants that produce the closest results to the COP values obtained using R22 were R438A, R417A, R422D and R422A, respectively. According to the mathematical method calculation results, the COP values of the R22 refrigerant and its alternatives R422A, R422D, R417A and R438A were compared in the commercial type refrigeration system. R438A, R417A, R422D and R422A refrigerants were found to be close to the COP value obtained with R22, respectively. Two methods, namely, the PCSA and surface temperature information based COPST were proposed to analyze the performances of R22 refrigerant and its alternatives with infrared image analysis method. According to the numerical and visual application results, R438A, R417A, R422D and R422A showed the closest performance to R22 refrigerant, respectively.

Metal Matrisli kompozitler (MMK) yüksek elastik modülü, yüksek aşınma direnci, yüksek mukavemet, ısıya karşı dirençli olan yeni geliştirilmiş malzemelerdendir. Yüksek sertlik ve aşınma direnci gibi fiziksel özellikler MMK'lerin geleneksel işleme yöntemler ile işlenmelerini zorlaştırmıştır. Geleneksel işleme yöntemlerini kullanarak çok sert seramik takviyeli kompozit malzemelerin işlenmesi seramik partiküllerinin aşındırıcı özelliği nedeni ile yüksek takım aşınmasına sebep olduğu bilinmektedir, aşınma ise takım ömrünü azaltmaktadır. Su jeti ve lazer ışını ile işleme gibi gelişmiş geleneksel olmayan işleme yöntemlerinde bu malzemelerin işlenmesinde uygulanmaktadır, fakat bu yöntemlerde takım maliyeti ve işparçanın boyutsal kıstlamaları gibi problemler meydana çıkmaktadır. Bu nedenle, Elektro Erozyon ile İşleme (EEİ) Yöntemi ile üç boyutlu karmaşık şekilli geometrilerin geleneksel yöntemlere kıyasla, takım ve işparçası arasında bir temas olmaksızın işlenmesi bu yöntemi ön plana çıkarmaktadır. Bu çalışma, TiB2 ile takviye edilmiş Al 2014 metal matris kompozitin (MMK) EEİ Yöntemi ve toz- katkılı Elektro Erozyon ile İşleme (TKEEİ) Yöntem ile işlenebilirliği araştırılmıştır. %2, %4 ve %8 TiB2 oranı ile takviye edilmiş üç farklı Al 2014 kompozit numunesi, vakumlu infiltrasyon yöntemi kullanılarak optimum koşullarda üretilmiştir. Farklı takviye hacim oranlarına sahip kompozit numunelerin, proses parametrelerine bağlı olarak işlenebilirliği deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, TiB2 içeriğinin işparça işleme hızı (İİH) ve takım aşınma hızı (TAH) üzerindeki etkisini belirlemek için farklı akımlar ve takviye oranları ile yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara bakıldığında, İİH ve TAH karşılaştırıldığında TKEEİ yönteminin EEİ yöntemine göre daha iyi olduğunu göstermektedir. Uygulanan akım ve takviye oranı da İşparça İşleme Hızı (İİH) üzerinde önemli bir etkiye sahip olmuştur. Deneysel çalışmalar sonucunda, uygulanan akımın artmasıyla birlikte İİH'nın arttığı ancak İİH'nın daha yüksek takviye oranlarında azaldığı gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, daha yüksek akımlar ve takviye oranlarında, takım aşınma hızının arttığı da görülmüştür. İşleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri ayrıca araştırılmıştır. Uygulanan akımın ve takviye oranın artması yüzey pürüzlülüğünün artmasına sebep olmuştur. Elde edilen sonuçlarla ANOVA analizi yapılmış, parametrelerin yüzde olarak etkileri belirlenmiştir. Metal Matrix Composites (MMC) are newly developed materials with high elastic modulus, high abrasion resistance, high strength, heat resistance. Physical properties such as high hardness and abrasion resistance make it difficult for MMCs to be processed with conventional processing methods. Processing of very hard composite materials using conventional machining methods has resulted in high tool wear due to the abrasive nature of reinforcement particles, which reduces tool life. In advanced non- traditional machining methods such as water jet machining and laser beam machining, these materials are applied in machining, but in these methods, there are problems such as tool cost and work piece dimensional constraints. This study investigated the processing properties of TiB2-reinforced Al 2014 metal matrix composite (MMC) with electro-discharge machining (EDM) and powder-mixed electro- discharge machining (PMEDM). Three different Al 2014 composite samples supplemented with 2%, 4% and 8% TiB2 were produced under optimum conditions using a vacuum infiltration method. Composite samples with different reinforcement volume ratios were examined to show the effect of different reinforcement ratios and different process parameters on the machinability of MMKs. The experiments were carried out with different currents and reinforcement ratios to determine the effect of TiB2 content on the workpiece speed (HR) and tool wear rate (TAH). When the results obtained from the experiments are compared, it is seen that when compared to İHI and TAH, the method of TEEI is better than EEI method. The applied current and the reinforcement rate also had a significant effect on the Workpiece Machining speed (IR) value. Studies have shown that with the increase of the applied current, IHI increases, however, IGE has decreased in higher reinforcement ratios. The results also show an increased tool wear rate at higher currents and reinforcement ratios. The effects of surface roughness on the processing parameters were also investigated. The increase in the applied current and the reinforcement rate caused the surface roughness to increase. Moreover, ANOVA analysis was performed on the results obtained in this study and the effects of the parameters as a percentage were determined. In addition, the regression equation obtained as a result of the analysis is given. 149

Bu arastirmanin amaci zihin engelli bireylere kumas uzerine cizilen desene pul isleme becerisinin ogretiminde eszamanli ipucuyla ogretimin etkililigini arastirmaktir. Bu amaca ulasmak icin, tek denekli arastirma yontemlerinden denekler arasi yoklama evreli coklu yoklama modeli ile pul isleme becerisinin on kosul davranislarini yerine getiren yaslari 19 ila 22 arasinda degisen uc kiz ogrenci ile pul isleme becerisinin ogretiminde es zamanli ipucuyla ogretimin etkililigi degerlendirmek uzere toplu yoklama, gunluk yoklama, ogretim ve izleme oturumlari duzenlenmis, degerlendirme icin tek firsat yontemi kullanilmis, gozlemciler arasi guvenirlik ve uygulama guvenirligi verisi toplanmistir. Arastirma sonuclari eszamanli ipucuyla ogretimin zihin engelli bireylere kumas uzerine cizilen desene pul isleme becerisinin ogretiminde etkili oldugu, deneklerin kumas uzerine cizilen desene pul isleme becerisini farkli ortam, farkli desen ve farkli arac gereclere genelleyebildiklerini ve ogretimi yapilan kumas uzerine cizilen desene pul isleme becerisinin bir, iki ve dort hafta sonra da kaliciliginin korundugunu gosterir niteliktedir.

Gelişmiş toplumlar, gündelik yaşamlarında birçok ambalaj ürünüyle temas halindedirler. Teknolojinin gelişmesi ve üretim süreçlerin hızlanması ile beraber ambalaj üretim maliyetleri düşmüş ve buna paralel olarak tüketim miktarları ise oldukça yükselmiştir. Günümüzde rijit plastik gıda ambalajlarının üretim prosesinde rutin bir şekilde el değmeden plastik ambalajların üretimi gerçekleştirilmektedir. Ancak üretimin ikinci ve önemli kısmı olan kalite kontrol işlemi personel yardımı ile manuel olarak yapılmaktadır.Bu çalışmada, rijit plastik gıda ambalajı imalat prosesinde görüntü işleme tabanlı ürün kalite kontrolü gerçekleştirilmiştir. Bu sayede plastik ambalaj üzerindeki kusurların tayini yapılmıştır. Ayrıca bu çalışma bazı fonlarca desteklenen bir projenin de parçası mahiyetindedir. Bu sebeple ana sistemin bir parçası olan görüntü işleme sistemince belirlenen kusurlar yine ana sistemin parçası olan diğer bileşenlere aktarılarak el değmeden kalite kontrol ve paketleme işlemini gerçekleştirmiştir. Görüntü işleme sistemince belirlenen kusurlar bir ayırıcı ünite yardımı ile sistemden uzaklaştırılmıştır. Görüntü işleme uygulaması endüstriyel bir sistem ile yapıldığından, geleneksel bilgisayar tabanlı görüntü işleme sistemlerine göre çok hızlı sonuçlar alınmıştır. Ayrıca filtreler yardımı ile kenar bulma uygulamaları, siyah beyaz dönüşümleri, parazit giderme gibi fonksiyonlar taranarak sistemin en kararlı halde çalışması sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlar grafiksel ve şekilsel olarak sunulmuştur. Developed societies are in contact with many packaging products in their daily lives. Today, in the production process of food packaging, manufacturing without hand touching. However, the second and important part of the production, quality control process, is carried out manually with the help of personnel.In this study, image quality based product quality control was realized in rigid plastic food packaging manufacturing process. Thus, the defects on the plastic packaging were determined. This work is also part of a project funded by some funds. For this reason, the defects determined by the image processing system, which is a part of the system, are transferred to the other components which are part of the system and perform quality control and packaging process without hand touching. Defects removed from the system by the separator unit. Since the image processing application is performed with an industrial system, very fast results are obtained compared to computer based image processing systems. In addition, the functions such as edge detection applications, black-and-white transformations, noise reduction were scanned with the help of filters and the system was operated in the most stable state. The results obtained are presented graphically and formally. 121

ÖZETYüksek Lisans TeziPASLANMAZ ÇELİĞİN FİBER LAZERLE KESİLMESİNDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONUHüseyin UZUNKarabük ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüMakine Mühendisliği Anabilim DalıTez Danışmanı:Prof. Dr. Mustafa GÜNAYHaziran 2019, 57 SayfaBu çalışmada, AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğin fiber lazerle kesilmesinde işleme parametrelerinin (odak noktası, basınç ve ilerleme hızı) yüzey pürüzlüğü (Ra) ve delik kalitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu bağlamda, 5 mm kalınlığında paslanmaz çelik malzemenin, üç farklı odak noktası (-3, -4 ve -5 mm), basınç (12, 16 ve 18 bar) ve ilerleme hızı (1200, 1600 ve 2000 mm/dak) kullanılarak delinebilirliği değerlendirilmiştir. İşleme parametrelerinin çapak yüksekliği ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri varyans analizi (ANOVA) ile incelenmiştir. Son olarak, Taguchi optimizasyon yöntemine göre işleme parametreleri optimize edilmiştir. Ferritik paslanmaz çeliğin fiber lazer ile delinmesinde, basıncın yükselmesiyle Ra değerlerinde bir azalma görülürken, ilerleme hızının artmasıyla birlikte Ra değerlerinin arttığı belirlenmiştir. ANOVA sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğü üzerinde en büyük etkiye sahip parametre %51,70 PCR ile ilerleme hızıdır. Çapak yüksekliğine varyans analizi uygulandığında, ilerleme hızının %38,71 PCR ile en fazla etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Optimizasyon sonucunda, en düşük yüzey pürüzlülüğü -4 odak noktası, 18 bar basınç ve 1200 mm/dak ilerleme hızında 1,25 µm olarak bulunmuştur. En küçük çapak yüksekliği ise -5 odak noktası, 15 bar basınç ve 1200 mm/dak ilerleme hızında 504 µm olarak elde edilmiştir.Anahtar Sözcükler:AISI 430, Fiber lazer, Çapak yüksekliği, Yüzey pürüzlülüğüBilim Kodu:914.3.028 ABSTRACTM. Sc. ThesisOPTIMIZATION OF MACHINING PARAMETERS IN CUTTING OF STAINLESS STEEL WITH FIBER LASERHüseyin UZUNKarabük UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Mechanical EngineeringThesis Advisor:Prof. Dr. Mustafa GÜNAYJune 2019, 57 PagesIn this study, the effect of machining parameters (focal point, pressure and feed rate) on surface roughness (Ra) and hole quality in fiber laser cutting of AISI 430 ferritic stainless steel was investigated. In this context, the drillability of stainless steel material of 5 mm thick was evaluated by using three different focal points (-3, -4 and -5 mm), pressure (12, 16 and 18 bar) and feed rate (1200, 1600 and 2000 mm/min). The effects of machining parameters on burr height and surface roughness were examined by the analysis of variance (ANOVA). Finally, the machining parameters were optimized according to the Taguchi optimization method. In the drilling of ferritic stainless steel with fiber laser, Ra values decreased with increasing pressure while Ra values increased with increasing feed rate. According to ANOVA results, the parameter which has the highest effect on surface roughness is feed rate with 51,70% PCR. When the analysis of variance was applied to the burr height, it was determined that the feed rate has the most effect with 38.71% PCR. As a result of the optimization, the lowest surface roughness was found to be 1,25 µm with -4 focal points, 18 bar pressure and 1200 mm/min feed rate. The smallest burr height was obtained as 504 µm with -5 focal points, 15 bar pressure and 1200 mm/min feed rate.Anahtar Sözcükler:AISI 430, Fibre laser, Burr height, Surface roughnessBilim Kodu:914.3.028 71

Metal matrisli kompozitler (MMK), metal alaşımlara kıyasla yüksek elastisite modülüne, yüksek mukavemete, yüksek tokluğa, düşük yoğunluğa ve yüksek aşınma direnci gibi üstün özelliklere sahip malzemelerdir. Bu çalışmada Al2014 matrisli ve B4C takviyeli kompozit malzemeler %0, %5 ve %10 takviye-hacim oranlarında vakumlu infiltrasyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Kompozit malzemelerin üretiminde optimum üretim parametreleri kullanılmıştır. Üretilen işparçaları geleneksel EEİ ve toz katkılı elektro erozyonla işleme (TK/EEİ) yöntemi kullanılarak işlenmiş ve sonuçlar EEİ yöntemi ile işlenmiş işparçalarının sonuçları ile kıyaslanmıştır. İşlemelerde kullanılan akım ve işparçası malzemesinin takviye-hacim oranının işparçası işleme hızı (İİH) ve elektrot aşınma hızı (EAH) üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bunun yanısıra taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak işleme sonrası meydana gelen yüzey değişimleri incelenmiştir. Ayrıca, işleme performansını etkileyen parametrelerin önem sırasını belirlemek için varyans analizi yapılmıştır. TK/EEİ yöntemi kullanılarak işlenebilirliğin daha kararlı hale geldiği, daha yüksek işleme hızı ve daha düşük elektrot aşınması elde edildiği tespit edilmiştir. Metal matrix composites (MMK) are materials that have high elastic modulus, high strength, high toughness, low density and high wear resistance compared to metal alloys. In this study, Al2014 matrix and B4C reinforced composite materials were produced by vacuum infiltration method at 0%, 5% and 10% reinforcement ratios. Optimum production parameters were used in the production of composite materials. The produced workpieces were machined with normal EDM and Powder Mixed Electro Discharge Machining (PM/EDM) and the results were compared with the workpieces that machined with EDM method. The effect of the processing parameters such as current and reinforcement ratio on Material Removal Rate (MRR) and Tool Wear Rate (TWR) were investigated. Furthermore, surface electron microscopy (SEM) were used to investigate surface changes after machining. Moreover, variance analysis was performed to determine the parameters effecting the machining performance. By using PM/EDM method, more stable machinability, higher machining speed and lower electrode wear has been obtained. 137

Bu çalışmada, bor karbür ve silisyum karbür partikül ile takviyelendirilmiş alüminyum metal matris kompozitlerin (B4Cp/ Al 7075, SiCp/ Al 7075 ve (B4Cp + SiCp)/Al 7075) işlenebilirliği toz katkılı elektro erozyon ile işleme yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Al 7075, farklı sinterleme sürelerinde (90 dakika, 120 dakika, 150 dakika) ve B4C (%10 ve %20), SiC (% 10 ve %20) ve B4C + SiC (%5+%5, %10 +%10) oranları ile takviye edilerek toz metalürjisi yöntemi ile kompozitler üretilmiştir. İyileştirilmiş iş parçası işleme hızı (İİH) ve azalan yüzey pürüzlülüğü elde etmek için, 50 nanometreden küçük ortalama partikül boyutuna sahip grafit tozu, gazyağı dielektrik sıvısında karıştırılmış ve 6 mm çapa sahip grafit elektrot kullanılarak deneyler yapılmıştır. Numuneler farklı akımlarla (2A, 4A ve 8A) işlenerek iş parçası işleme hızı ve yüzey pürüzlülüğü performans çıktıları değerlendirilmiştir. TKEEİ işleminden sonra, işlenmiş yüzeyler taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, kompozit içindeki takviye parçacıklarının İİH üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Elde edilen sonuçlardan boşalım akımının artması ile İİH'nın çoğunlukla arttığı, diğer yandan İİH'nin kompozit içindeki takviyeli parçacık yüzdesi ile azaldığı görülmüştür. In this study, machinability of boron carbide and silicon carbide particle reinforced aluminum metal matrix composites (B4Cp /AA 7075, SiCp/ AA 7075 and (B4Cp+SiCp)/AA 7075) ) has been investigated by using powder-mixed electrical discharge machining (PMEDM). AA 7075 reinforced with various rates of B4C (10% and 20%), SiC (10% and 20%) and B4C+ SiC ( %5+%5, %10+%10) at different sintering time (90 minutes, 120 minutes and 150 minutes) has been produced via powder metallurgy method. In order to obtain improved material removal rate (MRR) and decreased surface roughness, graphite powder with mean particle size of smaller than 50 nanometer were mixed in kerosene dielectric fluid and experiments were carried on using graphite electrode having 6 mm diameter. Samples were machined with different currents (2A, 4A and 8A) and material removal rates (MRR) and surface roughness values were evaluated. After powder-mixed electrical discharge machining (PMEDM) process, machined surfaces were examined by scanning electron microscopy (SEM). Obtained results indicate that current and percentage of reinforced particle in composite have mostly significant influence on MRR. It was observed from results that MRR mostly increases with increasing of current values, on the other hand MRR decreases with percentage of reinforced particle in composite. 128

Bu tez çalışmasında mikro işleme yöntemindeki kesme parametrelerinin belirlenmesi ve takım aşınması ile yüzey pürüzlülüğü deneysel olarak çalışılmıştır. Deneylerde 0,4, 0,5, 0,7 mm çaplarında kaplamasız tungusten karbür yekpare gövdeli parmak frezeler kullanılmıştır. Kesme parametreleri ise sırasıyla 0,05 mm, 0,075 mm ve 0,1 mm eksenel kesme derinliğinde, devir başına ilerlemesi 0,002 mm/dev, 0,006 mm/dev ve 0,01 mm/dev ve yanal kayma mesafesi ise takım çapının %30, %40 ve %50 oranında belirlenmiştir. Mikro işleme yöntemi ile Ti-6Al-4V iş parçasının işlenmesi sonucunda uygun kesme parametrelerini belirleyebilmek için takım aşınması ve iş parçasının yüzey pürüzlülüğü ölçülmüştür. Mikro işleme yöntemindeki takım ömrünü bulabilmek için, takımlar ile yaklaşık 70, 140 ve 200 saniye mikro işleme yapılarak, takımların her deney sonundaki aşınma miktarları Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri ile belirlenmiştir. Deneylerin sonunda, devir başına ilerleme değeri sabit tutulduğunda, eksenel kesme derinliğinin artması ile serbest yüzey aşınması ve maksimum yüzey pürüzlülük değerlerinde artış meydana geldiği görülmüştür. Eksenel kesme derinliği sabit iken, devir başına ilerleme değeri arttıkça serbest yüzey aşınma değerinin belirli bir devir başına ilerleme değerine kadar arttığı fakat söz konusu devir başına ilerleme değerinden sonra serbest yüzey aşınma değerlerinde azalma olduğu görülmüştür. Yanal kayma mesafesi sabit iken, maksimum yüzey pürüzlülüğü ve serbest yüzey aşınma değerinin değişiminde, devir başına ilerleme değerinin etkisinin, eksenel kesme derinliği etkisinden daha fazla olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Takım ömrü için yapılan deneylerin sonunda, işleme mesafesi arttıkça daha yüksek kesme hızlı olan 0,7 mm çaplı takımların daha düşük kesme hızlı olan 0,5 mm çaplı takımlardan daha fazla aşındığı sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, yapılan deneylerde 0,4 mm çaplı takımlarda kırılma gözlenmiş olup, 0,5 mm çaptan daha düşük çaplı takımlar ile yapılan işlemelerde kırılma riskinin arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Buna ilaveten, bu çalışmada takımlarda meydana gelen aşınmalar ve yüzey pürüzlülüğünün analizi doğrultusunda, en uygun kesme parametreleri belirlenmiş ve kesme parametrelerinin aşınma, yüzey pürüzlülüğüne etkilerinin ortaya çıkarılması amacıyla varyans (ANOVA) analizi gerçekleştirilmiştir. Determination of cutting parameters in micro processing method, tool wear and surface roughness are studied as experimentally in this thesis. The uncoated tungsten carbide solid shank end mills having the diameter of 0,4, 0,5 and 0,7 are used in the experiments. The cutting parameters were determined as 0,05 mm, 0,075 mm and 0,1 mm for the depth of cut, 0,002 mm/dev, 0,006 mm/dev and 0,01 mm/dev for the feed per revolution and 30%, 40% and 50% of the cutting tool diameter for step-over rate respectively. As a result of milling the Ti-6Al-4V workpiece with micro manufacturing method, the tool wear and surface roughness of workpiece were measured in order to determine suitable cutting parameters. In order to determine the tool life in the micro processing method, the wear of the tools at the end of each experiment were determined by Scanning Electron Microscope (SEM) images by micro milling with the tools for approxiametly 70, 140 and 200 seconds. As a result of the experiments made for the tool life, it was concluded that as the milling distance increases, 0,7 mm diameter tools with higher cutting speed wear more than the tools having 0,5 mm diameter and lower cutting speed. At the end of the experiments, it was observed that when the feed rate per revolution is kept constant, the increase in axial cutting depth increases the flank wear and maximum surface roughness values. While the axial cutting depth is constant, it was found that as the feed rate per revolution increases, the flank wear value increases to a certain feed rate per revolution, but the flank wear values decrease after that feed rate. It was concluded that the effect of feed rate per revolution is greater than the effect of axial depth of cut in the change of maximum surface roughness and flank wear values while the step-over rate is constant. Besides, it was observed that, the tools having the diameter of 0,4 mm were broken at the experiments, therefore, it was concluded that the risk of breakage increases in machining with tools less than 0,5 mm in diameter. In addition, in this study, the optimum cutting parameters were determined in accordance with the wear and surface roughness analysis and variance (ANOVA) analysis was performed to determine the effects of cutting parameters on wear and surface roughness. 142

Uzun namlulu piyade tüfekleri bir askerin operasyonel sahada en aktif kullandığı ekipmanıdır. Taşıma kolaylığı açısından hafif olması istenen bir ekipmandır. El kundakları da silahın ağırlık olarak önemli bir parçasıdır. Bu parçanın metal malzeme yerine elyaf takviyeli kompozit malzemeden üretilmesi parça ağırlığının ciddi biçimde azalmasını, ayrıca namlu etrafında oluşan ısının metal malzemeye göre kullanıcıya daha az iletimini sağlayacaktır. Çalışmada genel kullanıma uygun geometrili bir elkundağı modeli tasarlanmış, bu tasarıma göre kompozit malzeme üretim yöntemlerinden faydalanılarak yarı mamul malzeme üretilmiştir. Ayrıca işleme koşullarının optimizasyonunu yapmak amacı ile numune plakalar hazırlanarak karbon ve cam elyaf takviyeli malzemelerin frezelenmesi ile ilgili deneysel planlama yapılmıştır. Optimizasyon işleminde varyans analizi yöntemi kullanılmış deney parametreleri olarak iş mili devir sayısı ve ilerleme değeri nihai hedef olan ürünün yüzey pürüzlülüğü açısından optimize edilmiştir. Deneysel çalışmada kompozit malzeme işleme için geliştirilmiş 6mm çapında iki ağızlı 15° helis açılı Titanyum Nitrür (TiN) kaplamalı karbür parmak freze kullanılmıştır. Kesme parametreleri olarak farklı devir sayısı ve ilerleme değerleri belirlenmiştir. Bu değerlere göre numunelere tek pasoda alın ve yanal frezeleme işlemi uygulanmıştır. İşlenen yüzeyler yüzey pürüzlülüğü ölçüm cihazı ile ölçülmüştür. Elde edilen veriler istatistiksel yöntemler ile değerlendirlerek optimize edilmiş optimizasyon için varyans analizi metodu kullanılmış, alın ve yanal işleme için optimum devir sayısı ve ilerleme değerleri belirlenmiştir.Optimizasyon sonuçlarına göre en uygun işleme koşulları karbon fiber takviyeli ve cam fiber takviyeli kompozitler için yüksek devir ve düşük ilerleme olarak belirlenmiştir. En iyi yüzey pürüzlülüğü sonucunun karbon elyaf takviyeli kompozit malzemede s=12000 dev/dak devir ve f=100 mm/dak ilerleme değeri, cam elyaf takviyeli malzemede s=9500 dev/dak devir ve f=500 mm/dak ilerleme değeri ile elde edildiği gözlemlenmiştir. Long-barreled infantry rifles are the most active operational equipment of a soldier in the operational field. It is a lightweight equipment for ease of transportation. Handguards are also an important part of the weapon weight. The production of this part from the fiber-reinforced composite material instead of the metal material will significantly reduce the weight of the component, and will also allow the user to transmit less heat around the barrel than the metal material.In this study, a handguard model with suitable geometry for general use is designed and semi-finished material is produced by using composite material production methods according to this design. In addition, in order to optimize the machining conditions, sample plates were prepared and experimental planning was done for milling carbon and glass fiber reinforced materials.In the optimization process, analysis of variance are used, speed and feed are determined as input parameters. The output parameter was determined as surface roughness. In the experimental study, 15º helix TiN coated carbide end mills with two rims of 6 mm diameter were used for composite material machining. Different speed and feed are determined as cutting parameters. According to these values, samples were taken to a single pass face and lateral milling was performed. The treated surfaces were measured by surface roughness measurement device. The obtained data was optimized by statistical methods and the optimum speed and progress values were determined for face and lateral milling.According to the optimization results, the most suitable machining conditions for carbon fiber reinforced and glass fiber reinforced composites are high speed and low feed. The best results for carbon reinforced composites were obtained with s = 12000 rpm and f = 100 mm / min, for glass reinforced composites were obtained with s = 9500 rpm and f = 500 mm / min. 78

Kömür yakıcılarında ısıl verimin iyileştirilmesi konusu, artan yakıt fiyatları ve çevresel kaygılardan dolayı mühendisler için her geçen gün daha büyük önem arz etmektedir. Bu çerçevede, verimli ve temiz çalışan yakıcıların ortak özellikleri, yakıt/hava oranını ideal değerinde denetleyen bir kapalı çevrim kontrol sistemine sahip olmalarıdır. Bu bakımdan, son zamanlarda yanma odasının kameralar aracılığıyla görüntülenmesi ve görüntü işleme teknikleri ile yanma verimliliğinin analizi konuları ilgi çekmektedir.Bu çalışma temel olarak üç ardışık aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada 85000 kcal/h kapasiteli stokerli bir kömür yakıcısının yanma odası farklı iki açıdan kameralar aracılığı ile gözetlenmiştir. Yakıcıya olan kömür yüklemesi, sabit ve yükleme-bekleme olacak şekilde gerçekleştirilerek farklı yanma koşulları için alev görüntüleri elde edilmiştir. Aynı zamanda bir baca gazı analiz cihazı yardımı ile yanmaya ait hava fazlalık katsayısı ve emisyon değerleri elde edilmiştir. Elde edilen alev görüntülerine farklı görüntü işleme teknikleri uygulanarak görüntü matrislerinden anlamlı bilgiler çıkarılmıştır. Daha sonra hava fazlalık katsayısının, görüntü bilgileri ve baca gazı sıcaklığı ve sadece görüntü bilgileri kullanılmak suretiyle iki farklı şekilde tahmin işlemi yüksek doğruluklu YSA modelleri ile gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, yanma odasına olan hava beslemesi ve hava fazlalık katsayısı arasındaki ilişki sistem tanımlama işlemi ile yüksek doğruluktaki bir transfer fonksiyonu ile tanımlanmıştır. Son olarak ise, tanımlanan transfer fonksiyonuna sanal gerçeklik sağlamak üzere tahmin işlemi gerçekleştirilen hava fazlalık katsayısı değerleri eklenerek, ağırlıklı geometrik merkez temelli PI-PD, H∞ ve model öngörülü kontrol olmak üzere üç farklı kontrol ailesinden tasarımlar gerçekleştirilmiştir. The issue of improving thermal efficiency in boilers is getting more and more important for engineers because of rising fuel prices and environmental concerns. In this context, common point of the boilers working efficiently and cleanly is to have a closed loop control system controlling fuel/air ratio on its ideal value. From this point of view, recently, monitoring of combustion chamber by using the cameras and the efficiency analyze of combustion with image processing techniques are trendy topics in this field.This study mainly consists of three consecutive stages. In the first stage, the combustion chamber of a coal-fired burner with a capacity of 85000 kcal / h was monitored by cameras from two different angles. The coal loading to the burner was carried out in a constant and loading-waiting manner to obtain flame images for different combustion conditions. At the same time, excess air coefficient and emission values of combustion were obtained via a flue gas analyzer. Different image processing techniques were applied to the obtained flame images and significant information was gathered from image matrices. Then, the prediction of excess air factor was carried out in two different ways. The first ANN model was formed by taking image information and the flue gas temperature as input, excess air factor as output. The second ANN model was formed by taking only the image information as input and the excess air as output. In the second step, the relationship between the air supply to the combustion chamber and the excess air coefficient was defined by the system identification process with a high accuracy transfer function. Finally, three different controllers (Weighted geometric center-based PI-PD controller, H∞ controller and Model Predictive Controller) which are from three different families were designed and applied to the transfer function. To provide virtual reality, estimated lambda values were included to the system as disturbance. 171

Bu tez çalışmasında tornalama işlemlerinde takım ömrünün belirlenebilmesi ve takım değiştirme zamanının optimize edilerek işlem verimliliğinin arttırılması ile ilgili görüntü işleme teknikleri kullanılarak takım aşınmasının izlenebilirliği üzerine çalışmalar yapılmıştır. İşlenmiş yüzeylerden alınan görüntülerin Fourier dönüşümlerinden elde edilen parametrelerin zamana göre değişimleri takım aşınmasının zamana göre değişimi ile büyük oranda paralellik göstermiştir. Kesme parametrelerinin değiştirilmesi ile takım aşınma ilerlemesindeki eksponansiyel değişim, işlenmiş yüzey görüntülerinin Fourier dönüşümlerinden elde edilen parametrelerde de benzer oranda gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular ışığında, işlenilen yüzeylerden alınan görüntülerden çıkarılan parametreler ile takım aşınmasının dolayısı ile takım ömrünün takip edilebileceği sonucuna ulaşılmıştır. In this thesis, studies on monitoring of tool wear by using image processing techniques related to determination of tool life in turning operations and optimizing tool change time and increasing process efficiency were carried out. Time-dependent changes of the parameters obtained from Fourier Transforms of the images taken from the machined surfaces showed a large degree of parallelism with the change of tool wear over time. By changing the cutting parameters, the exponential change in tool wear progression was observed at the similar rate in the parameters obtained from Fourier Transforms of the machined surface images. In the light of the obtained results, it was concluded that the tool life can be monitored due to the parameters obtained from the images taken from the processed surfaces. 106

YÖK Tez ID: 343988 Kızılötesi termografi ile tahribatsız muayene, malzemenin kızılötesi bantta oluşturduğu sıcaklık profilinin değerlendirilerek düzensizlik ve kusurların algılanmaya çalışıldığı bir muayene yöntemidir. Bu muayene yönteminde, malzemede oluşan sıcaklık dağılımı incelenerek yüzeydeki ve yüzeyin altındaki anormallikler, hasarlar, üretim hataları, çatlaklar tespit edilir. Kızılötesi termografi ile tahribatsız muayene, malzemenin iç yapısı ve iç yapısındaki hasarlar hakkında bilgi verirken bu esnada malzeme iç yapısında herhangi bir değişikliğe sebebiyet vermemektedir. Ayrıca kızılötesi ışınlar iyonlaştırıcı özelliğe sahip olmadığından hem malzeme hem de canlı açısından radyasyon güvenlik sorunu da oluşturmamaktadır. Bu bakımdan kızılötesi termografi ile tahribatsız muayene teknikleri kullanışlı teknikler olup, gün geçtikçe yaygınlaşmaktadırlar.Bu çalışmada, bir yüzeyinden ısıtılan düzlemsel malzemenin kızılötesi termografi ile belirlenen yüzey sıcaklık dağılımı görüntü işleme teknikleri ile analiz edilerek tahribatsız muayenesi için yeni bir sistem geliştirilmiştir. Kızılötesi termografi ile tahribatsız muayene için laboratuarda; kızılötesi kamera, ısı kaynağı, bilgisayar ve geliştirilen yazılım gibi temel bileşenleri içeren bir test düzeneği oluşturulmuştur. Bu test düzeneği ile elde edilen termal görüntülerin ve termal görüntülerden elde edilen sıcaklık dağılımının görüntü analizleri yapılarak malzemenin iç yapısında herhangi bir hasarın olup olmadığını, hasar var ise kaç tane hasar olduğunu, hasarın boyutunu ve yerini (malzemedeki konumunu ve ölçüm yapılan yüzeye olan uzaklığını/derinliğini) tespit eden bir bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında sunulan yeni yaklaşım doğrultusunda ve görüntü işleme teknikleri kullanılarak geliştirilen yazılım, hasar özellikleri/değerleri bilinen malzemelerle test edilmiş ve kabul edilebilir yanılma payı ile başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Infrared thermography in non-destructive testing (IRNDT) is used for non-contact inspection of materials and components by visualizing thermal surface contrasts after a thermal excitation. The imaging modality combined with the possibility of detecting and characterizing defects as well as determining material properties makes infrared thermography a fast and robust testing method even in industrial/production environments. This technique provides a fast, safe, non-contact and non-destructive tool for evaluation of sub-surface defects, cracks, damages and delaminations in composites, metals, ceramics, polymers, thin films, sandwich panels and coated materials. For these reasons infrared thermography has become a popular technique in the field of non-destructive testing in recent years.In this study, a new system for non-destructive testing of one-sided heated flat material using infrared thermography and image processing techniques has been developed. To perform this operation; infrared camera, heat source and computer containing a test rig was setup in our laboratory and a computer software has been developed to estimating the parameters of defects. This method does not require knowledge of material thermal properties or the value of the incident heat flux for estimation of defect parameters. The computer software developed using image processing techniques has been validated by estimating the parameters of defects of various sizes and at different depths from experimental and simulated surface temperature evolutions. Software developed using image processing techniques and new approach presented in this thesis has been tested and successful results were given.

Tornalama yapılan ürünlerin yüzeyinde oluşan pürüzlülük, ürünün çalışmasını etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Pürüzlülüğün en aza indirgenmesi amacıyla çeşitli ölçümler ve analizler yapılmaktadır. Tornalama işlemlerinden sonra, işlenen yüzeyde oluşan yüzey pürüzlülüğün ölçülmesinde izleyici uçlu yöntem sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada işlenen yüzeylerde oluşan yüzey pürüzlülüğünün, görüntüleme cihazları kullanarak alınan yüzey görüntüsü üzerinden, görüntü işleme teknikleri ile ölçme işlemi ve değerlendirmesi yapılmıştır. Görüntü alınarak yapılan yüzey pürüzlülüğü ölçümü, temassız olduğundan ölçme işlemini kolaylaştırmaktadır ve yüzeyde herhangi bir tahribata sebep olmamaktadır. Ayrıca yeterli şartlar sağlanabilirse, tornalama işlemi sırasında işlenen parça yerinden çıkartılmadan da görüntü alınabilirse yüzey pürüzlülüğü analizi yapmak mümkün olabilir. Bu tez çalışmasında alınan görüntüler yüzey pürüzlülüğü açısından analiz edilerek izleyici uçlu yöntemle karşılaştırılmıştır., Turning to the roughness of the surface of products, is one of the most important factors affecting the operation of the product. A variety of measurements and analyzes are carried out in order to minimize roughness. After turning operations, the measurement of the surface roughness on the operand surface the follower jagged method is often used. In this project, the surface roughness on the operand surface,by using imaging devices, taken from the surface with the display image processing techniques the procedure of measurement and evaluation had been carried out.Surface roughness measurement made by taking image , (It is because non-contact) makes the measurement easy and do not cause any damage on the surface. In addition, if sufficient conditions can be achieved, if it is also possible to be taken image without removing the workpiece part during the process of turning,surface roughness analysis may be able to be done. In this thesis,the images have been analyzed and compared to follower jagged method in terms of surface roughness.

Namlu, hafif silahlardan tabancanın en önemli parçası olup silahın kullanım ömrü namlu parçasının ömrü ile ilişkilidir. Namlu parçasının ömrü silah tasarımlarındaki en önemli parametrelerden biridir. Namlu ömrünü belirlemek zor bir iştir. Namlunun ömrünü belirlemek için saha testlerinden ve silaha özgü laboratuvar testlerinden yararlanılır. Silah üreticileri namlu ömrünü geliştirmek adına farklı yiv-set geometrilerine sahip namlu tasarımları geliştirirken diğer bir yandan namlu malzemesiyle ilgili çalışmalar yapmaktadırlar.Bu çalışmada, hafif silahların en önemli parçası olan namlu parçasına alternatif malzeme geliştirilmesiyle beraber saha ve laboratuvar testlerinin yapılması üzerine çalışmalar yapılmıştır. Günümüz hafif silah sektöründe namlu malzemesi olarak genel anlamıyla 4140 ve türevi malzemeler kullanılırken bu çalışmada 1.2340 sıcak iş takım çeliğinin özellikleri incelenmiş olup, namlu üretimine uygun olduğugörülmüştür. 1.2340 sıcak iş takım çeliğinden üretilen namlu parçasının kullanıldığı hafif polimer gövdeli silah müşteri kabul şartnamesinde istenen `soğuk hava testi, sıcak hava testi, boya (tuz) testi, düşme testi, hız testi, dağılım atış testi, düşme testi, yüksek basınç atış testi, ömür mukavemet testi, kum ve çamur testi gibi saha ve laboratuvar testlerinden başarı ile geçmiştir.Namlu malzemesi olarak belirlenen 1.2340 sıcak iş takım çeliğinden üretilen namlular için ömür değerleri de incelenmiştir. Namlu malzemesi olarak mevcutta kullanılan AISI 4140 malzemesinden yapılan polimer gövdeli tabancaların namlu ömürleri 30.000 atım olarak belirlenmiş iken yapılan malzeme çalışmasıyla yeni ömür değeri 50.000 atım olarak artırılmıştır. Böylece kullanılan yeni namlu malzemesiyle ömür değeri yaklaşık %66 oranında artırılmıştır. Ayrıca kullanılan malzeme ile atış dağılım performansı iyileştirilmiştir. Bunların dışında kullanılan1.2340 sıcak iş takım çeliği ile de namlu malzemesinin aşınmaya dayanımı artmıştır. Böylece namlu malzemesinin aşınma ömrü artırılmıştır. Yapılan geliştirmeler ve testlerin sonucunda namlu malzemesi olarak 1.2340 çeliği kullanılmaya başlanmıştır. Barrel is the most significant polymer pistol component that is directly related to pistols usage life. Barrel fatigue life is a critical design parameter of light weapon as pistols. There are so many variables involved (gunpowder type, bore diameter, bullet coatings, types and geometry of rifling etc.) that it's hard to predict barrel fatigue life. To determine the barrel fatigue life, light weapon field test and weapon-specific laboratory tests are performed. In order to improve the barrel fatigue life, barrel designs with different rifling geometries have developed. In the meanwhile material improvement studies have investigated.In this study, it has been studied on the development and testing of alternative material for gun barrel which is the most important part of light weapons in this respect. In general, modern gun barrels are manufactured from low alloy steel forgings as AISI 4140. However 1.2340 hot work tool steel is investigated instead of AISI 4140 alloy steel in this study. As a result of material studies, 1.2340 hot work tool steel is more suitable than AISI 4140 alloy steel. According to customer acceptance specification, barrel which was produced from 1.2340 hot work steel has passed weapon field test and weapon-specific laboratory tests like as cold weather test, hot weather test, drop test, velocity test, firing dispersal test, high-pressure shooting test, endurance test, sand and mud tests successfully. The barrel fatigue life of polymeric body guns made of AISI 4140 alloy steel used as barrel material has been determined as 30,000 cyclic rate of fire. Fatigue life cycle of barrel that is made of 1.2340 hot work tool steel has been increased by 50,000 cyclic rate of fire. It ıs seen that cyclic rate of fire has been increased by about %66. In addition, firing dispersal test performance has been improved with new steel. Alsothe wear resistance of the barrel has increased because of using 1.2340 hot work tool steel. According to material improvement studies, 1.2340 hot work tool steel has been started to use for new generations gun barrels. 75

YÖK Tez No: 578663 Bu çalışmada, AISI 904L östenitik paslanmaz çeliğinin tornalanmasında, kesme parametrelerinin ve kesme şartlarının, yüzey pürüzlülüğü (Ra) ve kesme sıcaklığı (T) üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla Taguchi'nin L9 ve L27 ortogonal dizinleri kullanılarak deney tasarımları yapılmış olup deneylerde CVD Ti(C,N)+Al2O3+TiN kaplamalı karbür takımlar kullanılmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen verilerin değerlendirilmesinde sinyal gürültü oranı (S/N) kullanılmıştır. Kontrol faktörlerinin sonuçlara etkisinin belirlenmesi adına, varyans analizi (ANOVA) yapılmış olup bağımlı değişkenler ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkiyi ortaya koymak amacıyla regresyon analizi uygulanmıştır. L9 deney tasarımında debi (20, 40 ve 60 ml/saat), basınç (4, 6 ve 8 bar) ve nanoakışkan konsantrasyon oranı (hacimce %0, 0,8 ve 1,2) kontrol faktörleri olarak belirlenmiştir. Kesme hızı (150 m/dak), ilerleme hızı (0,15 mm/dev) ve kesme derinliği (0,5 mm) ise sabit tutulmuştur. Deneyler sonucunda en düşük yüzey pürüzlülük değeri (1,748 µm) ve en düşük kesme sıcaklığı değeri (153 oC) olup 60 ml/saat debi, 8 bar basınç ve hacimce %0,8 nano grafen karışımında elde edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü üzerinde %35,5 katkı oranı ile en etkili parametrenin basınç olduğu, kesme sıcaklığı üzerinde ise %54,40 katkı oranı ile en etkili parametrenin nano akışkan konsantrasyon oranı olduğu görülmüştür. L27 deney tasarımında ise kesme hızı (100, 150 ve 200 m/dak ), ilerleme hızı (0,10, 0,15 ve 0,20 mm/dev) ve nanoakışkan konsantrasyon oranı (hacimce %0, %0,8 ve %1,2) kontrol faktörleri olarak belirlenmiştir. Bu deney tasarımında L9 deney tasarımında elde edilen optimum debi (60 ml/saat) ve basınç (8 bar) sabit tutulmuştur. En düşük yüzey pürüzlülük değeri (0,552 µm), 200 m/dak kesme hızında, 0,10 mm/dev ilerleme hızı ve hacimce %0,8 nano akışkan konsantrasyon oranında elde edilmiştir. En düşük kesme sıcaklığı ise (137 oC), 100 m/dak kesme hızı, 0,10 mm/dev ilerleme hızı ve %0,8 nano akışkan konsantrasyon oranında elde edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü üzerinde %96,57 katkı oranı ile en etkili parametrenin ilerleme hızı olduğu, kesme sıcaklığı üzerinde ise %51.73 katkı oranı ile en etkili parametrenin kesme hızı olduğu görülmüştür. In this study, the effects of cutting parameters and cutting conditions on surface roughness (Ra) and cutting temperature (T) were investigated in the turning of AISI 904L austenitic stainless steel. For this purpose, experimental designs were made by using Taguchi's orthogonal L9 and L27 and CVD Ti(C, N) Al2O3 TiN coated carbide tools were used in the experiments. The signal to noise ratio (S/N) was used to evaluate the data obtained from the experiments. In order to determine the effect of control factors on the results, variance analysis (ANOVA) was performed and regression analysis was performed to reveal the relationship between dependent variables and independent variables. In the L9 experimental design, flow (20, 40 and 60 ml/h), pressure (4, 6 and 8 bar) and nano-fluid concentration ratio (0%, 0.8% and 1.2% by volume) were determined as control factors. Cutting speed (150 m/min), feed rate (0.15 mm/rev) and dept of cut (0.5 mm) were kept constant. As a result of the experiments, the lowest surface roughness value (1.748 µm) and the lowest cutting temperature value (153 oC) were obtained at a flow rate of 60 ml/h, 8 bar pressure and 0.8% by volume nano graphene mixture. It was observed that pressure was the most effective parameter with an contrubition ratio of 35.5% on surface roughness and nano fluid concentration ratio was the most effective parameter with an contrubition ratio of 54.40% on the cutting temperature. In the L27 experimental design, cutting speed (100, 150 and 200 m/min), feed rate (0.10, 0.15 and 0.20 mm/rev) and nano-fluid concentration ratio (0%, 0.8% and 1.2% by volume) were determined as control factors. In this experimental design, the optimum flow rate (60 ml/h) and pressure (8 bar) obtained in the L9 experimental design were kept constant. The lowest surface roughness value (0.552 µm) was obtained at a cutting speed of 200 m/min, a feed rate of 0.10 mm/rev and a nano-fluid concentration of 0.8%. The lowest cutting temperature (137 oC) was obtained at a cutting speed of 100 m/min, a feed rate of 0.10 mm/rev and a nano-fluid concentration of 0.8%. It was seen that the most effective parameter was the feed rate with 96.57% contrubution rate on the surface roughness and the cutting speed was the most effective parameter with the contrubution rate of 51.73% on the cutting temperature.

Son yıllarda sanayileşen bir dünya gelişmeleriyle işyerlerinde yaşanan işten kaynaklanan hastalıklar, kazalar, çalışanların sağlığı ve güvenliği ile ilgili sorunlar çoğalmıştır. İş yerlerinde var olan tehlikelerden korumak için ve iş verimliliği arttırmak için iş sağlığı ve güvenliği vazgeçilmez bir hale gelmiştir. Böylece risk değerlendirme ve analizi çalışmaları yapılması gerekmektedir. Güncel iş kanunu ve yönetmelikler irdelendiğinde bu işyerlerinde yapılacak planlı çalışmaların başlangıcında mevcut tehlikelerin belirlenerek oluşturdukları risklerin belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, öncelikle, risk analizi ve değerlendirmesi alanındaki ana unsurları ele alınmış, bir imalat sanayi firmasına risk değerlendirmesi yapılarak, çalışanlarını iş kazalarına ve meslek hastalarına karşı korumak üzere daha sağlıklı ve güvenli bir çalışma ortamı oluşturulması amaçlamıştır. Çalışmanın uygulama bölümünde öncelikle işyerindeki tehlikeler belirlenmiş, güvenlik denetiminin L tipi Matrisi kullanarak, Risk analizi yapılıp risk dereceleri belirtilip mevzuata göre alınacak önlemler belirtilmiştir.Bu çalışmada, bir imalat sanayi firmasına risk değerlendirmesi yapılarak, çalışanlarını iş kazalarına ve buna bağlı olarak ortaya çıkan meslek hastalarına karşı korumak amacı ile sağlıklı ve güvenli bir çalışma ortamı oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışmanın uygulama bölümünde öncelikle işyerindeki tehlikeler belirlenmiş, güvenlik denetiminin L tipi Matrisi kullanarak, Risk analizi ve risk değerlendirmesi yapılıp risk dereceleri belirtip, 3 adet çok yüksek, 11 adet yüksek, 29 adet orta risk sayısı bulunurken kalanı ise düşük risk dereceleri olarak incelemesini ayrıntılı araştırıp değerlendirilmiştir. 24 risk çeşidi tespit edilmiş ve alınması gereken önlemler mevzuat ışığında önerilmiştir Today, with industrialization and technological developments, occupational accidents and health and Occupational Safety problems of employees have increased. The concept of occupational health and work safety has gained a great importance over time in order to protect the employees from the dangers that may occur in the workplaces and to ensure the continuity of production. The aim of occupational health and work safety studies is to protect employees from occupational accidents and to ensure that they work in a healthier environment, as well as foreseeing, evaluating and completely eliminating these risks or minimizing their losses. Systematic and planned studies on occupational health and work safety of the employees in the workplaces are required. When the current labor laws and regulations are examined, businesses need an occupational health and Occupational Safety management system. At the beginning of the planned work in the workplace, it is necessary to identify the existing hazards and identify the risks they create. Identification of risks; this includes systematic review of the health and safety impacts of equipment use in all activities. This study, it is aimed to create a healthier and safer working environment in order to protect employees against occupational accidents and occupational patients by conducting risk assessment. Firstly, hazards in the workplace were identified and 24 risks were identified by using the L-type Matrix of the safety audit. Risk analysis and risk assessment were performed and the risk ratings were determined and investigated for very high, high, medium and low risk levels in detail. 99

Gözenekli malzemelerin gözenek ağı yapıları düzensiz şekillere sahip olduğundan ve büyüklükleri değiştiğinden, bu malzemelerdeki yapıyı ve sonraki hesaplamaları daha iyi anlamak için doğru şekilde karakterizasyonu ve sanal üç boyutlu rekonstrüksiyonu büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, numunenin görüntü işleme yöntemi (IAM) ve sanal üç boyutlu rekonstrüksiyonunu yapmak için, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-ışını Mikro Bilgisayarlı Tomografi (µCT) görüntülerini, yüksek doğruluklu tahribatsız ve bilimsel araçlar olarak, morfolojik karakterizasyonunu araştırmak ve etkili gözenek çapı, porozite, spesifik yüzey alanı (SSA) ve etkili termal iletkenliğini (ETC) hesaplamak için kullanılmıştır ve görüntü işleme yöntemi ile elde edilen sonuçları yüksek maliyetli deneysel yöntemler ve üretici tarafından sağlanan bilgilerle karşılaştırılarak, bu sonuçların diğer sonuçlarla iyi bir uyum içinde olduğunu bulunmuştur. Since the pore network structures of porous materials have irregular shapes and vary in size, so accurately characterization and virtual 3D reconstruction of these materials for a deeper understanding of the structure and subsequent calculations is of great importance.In this study, it was used both of the Scanning Electron Microscope (SEM) and X-ray micro Computed Tomography (µCT) images of the sample for Image Analysis Method (IAM) and virtual 3D reconstruction as non destructive and scientific tools with high accuracy to investigate the morphological characterization and calculation of effective pore diameter, porosity, specific surface area (SSA) and effective thermal conductivity (ETC) of graphite foam, manufactured by POCO, USA. By comparing the results, it was found that the image analysis method is in a good agreement with the results obtained by high cost experimental methods and with the information provided by the manufacturer. 92

Tüm imalat yöntemlerinde, iş parçasının geometrik toleranslarının yanında tatmin edici bir pürüzlülük kalitesinin olması çok önemlidir. Farklı işleme yöntemleri kullanılarak işlenen yüzeyler, kullanılan parametrelerden doğrudan veya dolaylı olarak etkilenir. Düşük değerdeki parametreler, kesici uçların hızlı aşınması ve kopması gibi kayıplara ve iş parçasının kullanılamaz hale gelmesi veya düşük yüzey kalitesi gibi ekonomik kayıplara neden olur. Bununla birlikte yüzey pürüzlülüğünü en aza indirgemek için işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerini araştırmak ve çeşitli yöntemler kullanarak en uygun işleme parametrelerini belirlemek gerekir. Bu çalışmada, belirlenen işleme parametrelerine göre AISI 1040 çelik yüzey pürüzlülüğünün ölçülmesi ve optimum yüzey işleme parametrelerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bunun için önce AISI 1040 çeliği çeşitli işleme parametrelerine göre işlendi ve işleme sonucunda yüzey pürüzlülüğü değerleri elde edildi. Daha sonra, bu yüzey pürüzlülüğü değerleri, çok ölçütlü karar verme medotlarından biri olan Analitik Ağ Prosesi (ANP) yöntemi ve Taguchi yöntemi ile ayrı ayrı analiz edildi ve her iki yöntemden elde edilen sonuçları karşılaştırılarak optimum yüzey işlemi parametreleri belirlendi. In all manufacturing methods, it is very importtant that there is a satisfactory roughness quality besides the geometric tolerances of the workpiece. Surfaces processed using different processes methods are directly or indirectly affected from the parameters.used. Poor valve parameters cause losses such as rapid apsasion and brekage of the cutting insets or economic loss such as low surface quality and unusable work pieces. How ever in order to minimize the surface roughness, it is necesary to investigate the effects of the processing parameters on the surface roughness and to suitable processing methods by using different methods.In this study, it is aimed to measure the surface roughness of AISI 1040 steel according to the determined processing parameters and determine the optimum surface treatment parameters. Thıs the AISI 1040 steel is first machined according to various machining parameters and then surface roughness values are obtained as a result of the machining. After words, these surface roughness values are analysed by both Analytical Network Process (ANP) method which is one of multi criteria decision method and Taguchi methods seperetely, and optimum surface treatment parameters are determined by comparing the results obtained from both methods. 56

Bu tezde, elektro erozyon ile işleme (EEİ) yöntemiyle, havacılık ve uzay sanayiinde kullanılan kobalt esaslı Stellite-6 ve demir esaslı Incoloy A-286 süper alaşımlara uygulanan hızlı delik delme işlemlerinin işleme performansları deneysel olarak incelenmiştir. Pirinç ve bakır elektrotlar kullanılarak gerçekleştirilen deneylerde; en etkin işleme parametrelerinden olan boşalım akımı, vurum süresi ve püskürtme basıncının, işleme performans çıktılarından iş parçası işleme hızı (İİH), elektrot aşınma hızı (EAH) ve iş parçası yüzey pürüzlülüğüne (YP) etkileri araştırılmıştır. Stellite-6 süper alaşımında pirinç elektrotla yapılan deneylerin tamamında bakır elektrota göre daha yüksek İİH değerleri sağlanmış, deneylerin çoğunda ise bakır elektrota göre daha yüksek EAH ve daha düşük YP değerleri elde edilmiştir. Incoloy A-286 süper alaşımında pirinç elektrotla yapılan deneylerin çoğunda bakır elektrota göre daha yüksek İİH değerleri elde edilmiş, EAH değerleri bakımından her iki elektrotda belirgin farklar görülmemiştir. Yine deneylerin çoğunda mertebece önemli farklar olmamakla birlikte bakır elektrotla daha düşük YP değerleri elde edilmiştir. In this thesis, machining performance of fast hole drilling operations applied on cobalt based Stellite-6 and iron based Incoloy A-286 super alloys, commonly used in aerospace industry, were investigated experimentaly by using electrical discharge machining (EDM) method. In the experiments carried out with brass and copper electrodes; influences of most effective machining parameters, namely the discharge current, pulse on time and flushing pressure, on the performance outputs of material removal rate (MRR), electrode wear rate (EWR) and workpiece surface roughness (SR) were determined. In the Stellite-6 super alloy, all of the experiments made with brass electrode provided higher MRR values than the copper electrode, and in the majority of experiments, higher EWR and lower SR values were obtained than copper electrode. In the case of Incoloy A-286 super alloy, in most of the experiments made with brass electrode, higher MRR values were obtained than copper electrode and no significant differences were observed in EWR values between the two electrodes. Again in most of the experiments, although there are no significant differences in terms of order of magnitudes, lower SR values were obtained with copper electrode. 133

Bu çalışmada, dişhekimliğinde uygulanan Ti-Porselen bağlantı sisteminde, Titanyumu pürüzlendirmek için EDM ile işleme yöntemi kullanılması durumunda, adezyon bağlantı kuvvetini en büyük yapacak EDM işleme parametreleri deneysel olarak saptanmıştır. Taguchi yönteminde iki düzeyli ve tek performans kriterli deney tasarımı yapılarak güç, polarite, dielektrik sıvı, kumlama, elektrot cinsi ve ark süresi parametrelerinin etkileri incelenmiştir. Performans kriteri olarak, ISO 9693 standardında belirtilen koşullarda yapılan 3-Nokta eğme testinden elde edilen kayma gerilmeleri ele alınmıştır. Deneylerde Gr2 endüstriyel işlenmiş saf titanyum ve Vita Titankeramik düşük ısı porseleni kullanılmıştır. ki düzeyli seçilen parametreler için elde edilen ilişkiler incelenerek, çok düzeyli deneylerde kullanılabilecek seviyeler için de önerilerde bulunulmuştur., In this study, EDM machining parameters that will cause largest adhesive force were experimentally investigated in a system where Ti-Porcelain connection system is used as dentistry in which titanium asperity condition was achieved with EDM process. In Taguchi method, effects of power, polarity, dielectric fluid, sanding, electrode type and arc parameters were investigated by performing two levels and single criteria test design. In performance criteria, shear stresses obtained in the 3 point bending test condition explained in ISO 9693 Standard was used. In the test, Gr2 industrial pure titanium processed and low heat porcelain Vita Titankeramik was used. The relationship obtained in the two-level parameters was investigated and the possibility of using it in multi level experiments was proposed.

Frezeleme işlemi imalat sanayisinde yaygın olarak kullanılan temel talaşlı imalat yöntemlerinden biridir. Tezgâh/İş mili-takım tutucu-takım sistemi ve iş parçası dinamiği frezeleme sürecinin verimini etkileyen faktörler arasında yer almaktadır. Bu iki sistemin dinamiğine ve kesme parametrelerine bağlı olarak ortaya çıkan zorlanmış ve tırlama titreşimleri sürecin kalitesi üzerinde kayda değer bir etkiye sahiptir. Hatta bazı durumlarda bu titreşimler kısıtlayıcı bir faktör olabilmektedir. Havacılık, savunma, uzay, medikal vb. gibi alanlarda yaygın bir şekilde talep edilen esnek iş parçalarının, frezeleme operasyonlarında iş parçası dinamiği baskın bir rol üstlenerek meydana gelen titreşimlerin seviyesini, dolayısıyla da kesme işleminin kalitesini belirlemektedir. Tırlama ve zorlanmış titreşimlerin olumsuz etkilerinden süreç modelleri vasıtasıyla kaçınılabilmektedir. Bu kapsamda, sunulan tez çalışmasında Tezgâh/İş mili-takım tutucu-takım sistemi ve iş parçası dinamiği göz önünde bulundurulup, matematiksel ve deneysel olarak frezeleme sürecinin analizi gerçekleştirilmiştir. Kesme kuvvetlerinin modellenmesi ve ölçülen kesme kuvveti sinyallerinin düzeltilmesi, iş parçası dinamiğinin modellenmesi, iş parçası dinamiğine göre kararlılık analizi ve iş parçası boyut hatasının tahmini olmak üzere toplam dört ana başlık altında frezeleme süreci irdelenmiştir.Frezelemede kesme kuvvetleri, Tezgâh/İş mili-takım tutucu-takım sistemi ve iş parçası dinamik karakteristiği dikkate alınarak mekanistik kesme kuvveti modeli ve zaman ortamı simülasyonu vasıtasıyla tahmin edilmiştir. Mekanistik kesme kuvveti modelinin ana parametrelerinden olan kesme kuvveti sabitlerinin tespiti ise en çok olabilirlik yaklaşımı temelli bir optimizasyon algoritması ile sağlanmıştır. Bu optimizasyon algoritması vasıtasıyla kesme kuvveti sabitlerinin iş mili devir sayısına ve ilerlemeye bağlı olarak değişkenlik sergilediği tespit edilmiştir. Öte yandan, deneysel çalışmalar ile ölçülen kesme kuvveti sinyallerinde yer alan, esas olarak iş parçası kuvvet iletebilirliğinden kaynaklanan dinamik bozulmalar tersine tabanlı bir filtreleme yöntemi ile giderilmiştir. Tek ve iki serbestlik dereceli deney düzeneklerinde farklı kesme parametrelerinde gerçekleştirilen deneyler ile, kesme kuvvetleri tahminlerinin doğruluğu ve kesme kuvveti sinyallerine uygulanan filtreleme yönteminin performansı test edilmiştir. İş parçasının esnek olması durumunda ölçülen kesme kuvveti sinyallerindeki dinamik bozulmalar ciddi boyutlara ulaşarak ölçüm kalitesinin önemli oranda azaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca tersine tabanlı filtreleme yöntemi vasıtasıyla dinamik bozulmalardan arındırılan kesme kuvvetleri ile zaman ortamı simülasyonu kullanılarak hesaplanan kesme kuvvetlerinin uyum içerisinde olduğu görülmüştür.İş parçası dinamiği ise reseptans bağlama, sonlu elemanlar analizi ve tersine reseptans bağlama yöntemleri ile modellenmiştir. Frezeleme işlemi neticesinde kaldırılan talaş miktarı göz önünde bulundurularak adım adım iş parçası frekans tepki fonksiyonunun tahmini gerçekleştirilmiştir. Ayrıca her işleme adımı için hesaplanan frekans tepki fonksiyonları kullanılarak iş parçası modal parametreleri tespit edilmiştir. Tüm modelleme sonuçları deneysel çalışmalar ile elde edilen verilerle karşılaştırılarak, modellerin tahmin etme kabiliyetleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Modelleme ve deneysel çalışmalar neticesinde, talaş kaldırma işlemi ile iş parçası dinamiğinin önemli oranda değişkenlik sergilediği tespit edilmiştir.Frezeleme sürecinde talaş kaldırma ile iş parçası dinamiği değişimi dikkate alınarak kararlılık analizleri gerçekleştirilmiştir. Her talaş kaldırma işleminden sonra ölçülen iş parçası frekans tepki fonksiyonları kullanılarak kararlılık diyagramları oluşturulmuş ve tek serbestlik dereceli deney düzeneği üzerinde yapılan deneysel çalışmalar ile kararlılık limitleri test edilmiştir. Talaş kaldırma sonucunda iş parçası dinamiği değişiminin kararlılık sınırlarını etkilediği gözlemlenmiştir.Tezgâh/İş mili-takım tutucu-takım sistemi ve iş parçası dinamik davranışı dikkate alınarak iş parçası boyut hatası tahmini için bir analitik model sunulmuştur. Hem x hem de y-yönü takım ve iş parçası zorlanmış titreşimlerinin göz önünde bulundurulduğu modele sikloidal takım yolu dahil edilerek iş parçası işlenmiş yüzey geometrisi hesaplanmıştır. Elde edilen bu geometri kullanılarak iş parçası boyut hatası tahmini gerçekleştirilmiştir. Ayrıca zaman ortamı simülasyonu vasıtasıyla da belirlenen iş mili devir sayısı aralığında iş parçası boyut hatası tahmin edilerek analitik çözüm ile kıyaslanmıştır. Bütün bunlara ek olarak, iş parçası boyut hatası tahminlerini deneysel çalışmalar ile doğrulamak amacıyla iki serbestlik dereceli deney düzeneği tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Modelleme ve deneysel sonuçlar birbiriyle benzerlik sergilemiştir, ve iş parçası boyut hatasının iş mili devir sayısına göre kayda değer değişimi gösterilmiştir. Milling is one of the fundamental metal cutting methods, which is widely used in the manufacturing industry. The Machine/Spindle-tool holder-tool system and workpiece dynamics are among the factors affecting productivity of milling process. The forced and chatter vibrations depending upon these system dynamics and cutting parameters have significant influence on the process quality. In some cases, those vibrations may be a limiting factor. The workpiece dynamics plays a dominant role and determines vibration levels in the milling of flexible workpieces that are demanded in aviation, defense, space, medical, etc. areas, which in turn defines cutting quality. The negative effect of chatter and forced vibrations can be avoided via process models. Within this scope, the milling process analysis was mathematically and experimentally conducted considering the Machine/Spindle-tool holder-tool system and workpiece dynamics in the present thesis. The milling process was investigated under four main chapters, namely: Cutting force modeling and correction of measured cutting force signals, workpiece dynamics modeling, stability analysis considering workpiece dynamics and surface location error prediction.The cutting forces in milling were predicted using mechanistic cutting force model and time domain simulation that takes into consideration the Machine/Spindle-tool holder-tool system and workpiece dynamic characteristic. The cutting force coefficients, which are the main parameters in the mechanistic cutting force model, were identified by an optimization algorithm based on maximum likelihood approach. It was determined that cutting force coefficients varied depending on spindle speed and feed per tooth with this optimization algorithm. On the other hand, dynamic distortions in the experimentally measured cutting forces, which are mainly resulted from workpiece force transmissibility, were removed via inverse-based filtering method. Cutting force predictions and performance of filtering technique applied on cutting force signals were verified with the experimental work carried out in different cutting parameters on single and two degree of freedom experimental stages. It was observed that dynamic distortions in the measured cutting force signals reached serious rates and measurement quality was significantly reduced when workpiece is flexible. It was also seen that cutting forces eliminated from dynamic distortions by means of inverse-based filtering method and computed ones with time domain simulation were in good agreement. The workpiece dynamics was modeled using receptance coupling, finite element analysis and inverse receptance coupling. The workpiece frequency response function was gradually predicted considering removed material in the milling operation. The workpiece modal parameters were also identified using computed frequency response functions for each milling step. The prediction capability of models were examined in detail by comparison between experimental and modeling results. As a result of modeling and experimental studies, it has been determined that workpiece dynamics exhibits remarkable change with material removal.The stability analysis was performed considering workpiece dynamics change due to material removal in the milling. The stability lobe diagrams were created using workpiece frequency response functions that were measured after each material removal step and stability boundaries were tested with the milling experiments conducted on single degree of freedom experimental stage. It has been observed that change in the workpiece dynamics due to material removal influences stability limits.An analytical model was presented to predict surface location error by considering the Machine/Spindle-tool holder-tool system and workpiece dynamic behaviors. The workpiece machined surface geometry was computed including both the Machine/Spindle-tool holder-tool system and workpiece forced vibrations in x and y-directions to the cycloidal tool path. The surface location error prediction was performed using this obtained geometry. The surface location error was also numerically predicted via time domain simulations in the defined spindle speed range, and results were compared with analytical ones. In addition, two degree of freedom experimental stage was designed and constructed in order to experimentally verify the surface location error predictions. The modeling and experimental results were in good agreement with each other, and strong dependence of surface location error on the spindle speed was illustrated. 226

Çelik malzemeler sertliklerinden ötürü, aluminyum malzemelere göre daha iyi talaş kaldırılarak işlenebilirler. Aluminyum, bakır ve bakır alaşımları gibi malzemeler, daha yumuşak bir yapıda olduklarından talaşlı imalat esnasında talaş yapışması gibi işleme zorlukları ile karşılaşmaktadırlar. Taguchi yöntemiyle yapılan deneysel tasarım ile farklı çaplı kaplamasız matkap ve farklı kaplamalar yapılmış matkapların, seçilen farklı Non Ferro (demir dışı) malzemelerin (aluminyum ve pirinç malzemelerin) delme işlemi esnasında alınan değerleri ile karşılaştırılmıştır. Çalışmada demir dışı malzemelerin delinmesinde kullanılan iki farklı çaptaki matkaplar, Oerlikon Balzers firmasında DLC ve TiN kaplanmıştır. DLC (Diamond like Carbon) kaplama, karbon içerikli olduğundan siyah renkte olup Oerlikon 830DLC makinasında kaplanmış, TiN (Titanium Nitrür) kaplama ise, sarı renkte olup Oerlikon firmasının BAI 1200 makinasında kaplanmıştır. Demir dışı malzemelerin delinmesi için deneyde kaplamasız takım da kullanılmıştır. Ayrıca çalışmada, deneysel sonuçlar üzerinde etkili olan 4 parametre; malzeme, matkap çapı, kaplama cinsi ve kesme hızı olarak tespit edilmiş ve her bir parametre için iki farklı seviye ile sonuç üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Due to the hardness of the steel materials, they can be processed better by removing the chips than aluminum materials. Materials such as aluminum, copper and copper alloys encounter a processing difficulty such as chip sticking during machining because they are softer in construction. The experimental design with the Taguchi method compared the drills made with different diameter uncoated drills and differently coated drills to the values obtained during drilling of different selected Non Ferro (non-ferrous) materials (aluminum and brass materials). The two different drill bits used in the drilling of non-ferrous materials in the study were coated with DLC and TiN in Oerlikon Balzers. The DLC (Diamond like Carbon) coating is black in color because it has carbon content. It is coated in Oerlikon 830DLC machine. The TiN (Titanium Nitride) coating is yellow in color and covered in Oerlikon company's BAI 1200 machine. An uncoated tool was also used in the experiment to drill non-ferrous materials. In addition, four parameters which are effective on the experimental results; material, drill diameter, coating type and cutting speed, and the effects on the result were investigated with two different levels for each parameter. 131

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005, Bu çalışmada örme kumaşlarda üretim esnasında meydana gelen hataların bilgisayarlı görme sistemi ile algılanması ve hataların sınıflandırılması için görüntü işleme ve yapay sinir ağları kullanımı incelenmektedir. Literatürde dokuma kumaşlarda hata tespiti ile ilgili başarılı çalışmalar bulunmasına rağmen örme kumaşlardaki hataların tespiti ile ilgili yeterince başarılı bir çalışma bulunmamaktadır. Çalışmada öncelikle, çeşitli hata türlerine sahip kumaş resimleri bilgisayara aktarılmış, histogram eşitleme ve orta filtreleme gibi ön işlemlerden geçirilmiştir. Daha sonra bu resimlere iki boyutlu Fourier dönüşümü uygulanmış, hataların belirlenmesi sağlayacak niteliklerden oluşan nitelik vektörleri elde edilmiştir. Bu nitelik vektörleri yapay sinir ağlarına beslenerek hataların tespiti ve sınıflandırılması yapılmıştır. Çalışmada ayrıca gerçek bir sistemin oluşturulması için gerekli kameralar ve aydınlatma konuları ele alınmış ve gerçek zamanlı olarak çalışacak sistemin makinanın örme hızına yetişebilmesi için bilgisayar algoritmasının sahip olması gereken hız hesaplanarak geliştirilen algoritmanın hız bakımından yeterli olup olmadığı incelenmiştir., The subject of this thesis is automatic fault detection and classification in knitted fabrics using image processing techniques. Altough there are some research about fault detection on woven fabrics in literature, there is no study about knitted fabrics. In the first step the sample fabrics were pre-processed with Histogram Equalization and Median Filtering. After pre-processing, the samples were 2-D Fourier transformed so that the data set which will be used to detect defects were obtained. Then the data set was fed to Neural Networks to detect and classify the faults. A real time fault classification system has been investigated. For this purpose, the required hardware was determined. The illumination problem was also mentioned. The speed of the algorithm was measured and compared to the necessary speed for real time fault inspection., Yüksek Lisans, M.Sc.

Kompozit malzemelerin kullanımı, hafif olmaları ve aynı zamanda yüksek özgül dayanım, yüksek tokluk, kırılma dayanımı ve iyi boyutsal özellikleri koruması vb. özelliklerinden dolayı son yıllarda büyük oranda artmaktadır. Kompozit malzemelerin endüstriyel uygulamalarının artmasından dolayı, montaj için bu malzemelerin delme gibi talaşlı işlenmesini gerektirmektedir. Ancak bu malzemelerin delinmesinde deformasyon gibi bazı problemlerle karşılaşılmaktadır.Bu çalışmada, cam elyaf takviyeli plastik (CETP) kompozitlerin delinmesinde iş mili devri, ilerleme ve soğutma ortamının kesme kuvveti, deformasyon, yüzey pürüzlülüğü ve sıcaklık üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Deneyler, WC matkaplar kullanılarak farklı delme parametrelerinde (1000, 2000 ve 3000 dev/dak iş mili devri ve 0.05, 0.1 ve 0.15 mm/dev ilerleme) ve kuru, basınçlı hava ve CO2 gazı gibi farklı soğutma ortamında yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlardan, bulanık mantık yöntemi kullanılarak tahmin modelleri geliştirildi. Daha sonra, bu modellerden elde edilen değerler ile deneysel sonuçlar karşılaştırıldı. The use of composite materials has greatly increased in recent years due to its some characteristics such as high strength-to-weight ratios, high specific strength, high corrosion resistance, high toughness, high fracture strength and high dimensional properties. Due to the increased industrial applications of composite materials, for assembly these materials need hole. However, some problems such as deformation are encountered in the drilling of these materials.In this study, the effect of spindle speed, feed and cooling environment on the cutting force, delamination, surface roughness and temperature in drilling of glass fiber reinforced plastic (CETP) composites were investigated. Experiments were carried out at different drilling parameters (1000, 2000 and 3000 rpm spindle speed and 0.05, 0.1 and 0.15 mm/rev feed rate) and different cooling environments such as dry, pressure air and CO2 gas using WC drills. From the results obtained from the experiments, prediction models were developed using the fuzzy logic method.Then, the experimental results were compared with the values obtained from these models. 105

Gelişen teknoloji ile birlikte özellikle havacılık-uzay, otomotiv ve medikal gibiendüstrilerde yüksek hassasiyette üretilmiş parçalara ihtiyaç duyulmaktadır. Kaba işlemesonrası imal edilen parçaların istenilen geometrik tolerans, doğruluk ve yüzeytopoğrafyasına ulaşabilmeleri için hassas yüzey bitirme işlemlerine tabi tutulmalarıgerekmektedir Geleneksel imalat yöntemleriyle imal edilmesi mümkün olmayan buparçalar ancak geleneksel olmayan imalat yöntemleri ile imal edilebilmektedir. Manyetikaşındırıcılarla işleme yöntemi (MAİ) manyetik alan yardımıyla yüzeyden talaş kaldıran birgeleneksel olmayan imalat yöntemidir.Bu çalışmada endüstride geniş kullanım alanına sahip AISI 304L ostenitik paslanmazçelik malzemeden imal edilmiş boruların iç yüzeylerinin MAİ yöntemiyle işlenebilirliğiaraştırılmıştır. Çalışmada, Fe tozu tanecik boyutu, SiC tozu tanecik boyutu, işleme süresi,iş parçası devir sayısı ve aşındırıcı karışım oranı parametrelerinin talaş kaldırma oranı veyüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır.Çalışmanın birinci bölümünde konuya giriş yapılmış, ikinci bölümünde abrasiv işlemeyöntemleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde MAİ yöntemi tanıtılmıştır.Dördüncü bölümde çalışmanın güncel çalışmalar arasındaki yeri ve önemi vurgulanmış,beşinci bölümde deneysel çalışmalarla ilgili yöntem verilmiştir. Altıncı bölümde deneyselçalışmalardan elde edilen bulgular ile işleme parametreleri arasındaki ilişkiler tartışılmıştır.Yedinci bölümde genel sonuçlar verilmiş ve son bölümde ise gelecek çalışmalar içinöneriler sunulmuştur. Nowadays, parts used especially in aerospace, automotive and medical industries needto be manufactured with high precision. Parts need to fine finishing process to meetgeometrical tolerances, accuracies and surface topography. Traditional manufacturingprocesses cannot satisfy the present demand for high precision surfaces. Therefore, nontraditionalmanufacturing processes are needed. Magnetic Abrasive Finishing (MAF) isone of the non-traditional methods in which fine surfaces can be obtained via magneticfield and magnetic abrasives.This study investigates the machinability of interior surfaces of AISI 304 L austeniticstainless steel which is widely used in industries, by MAF. In this study, effects of processparameters such as ferrous particle size, abrasive particle size, finishing time, number ofrevolutions of workpiece and percentage of abrasives on process responses namely surfaceroughness (Ra) and material removal rate (MRR) was investigated.The first chapter of the study, there is an introduction about subject and generalinformation about abrasive finishing techniques is given in the second chapter. MAF ispresented in the third chapter. In the fourth chapter of the study, the importance and theplace of the study is emphasized. Experimental techniques is given in the fifth chapter, inthe sixth chapter relation between responses of the experiments and process parametersdiscussed. General results are given in the 7th chapter. In the last chapter of the study,suggestions for the future works are presented. 85

Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Bu çalışma için, ortalama olarak yıllık üretim kapasitesi 410.000 adet/yıl olan ve bir üretim hattında vardiya başına dokuz adet işleme operatörü, üç adet montaj operatörü, bir adet ambalaj operatörü ve bir adet hat sorumlusu çalışmakta olan silindir üst kapağı üretim hattı iyileştirme bölgesi olarak seçilmiştir. Çalışma temel amacı üretim hattında iki adet simetrik halde bulunan alt yüzey işleme operasyonu operatörünün manuel olarak yükleme yaptığı operasyonda operatörün yaptığı işlemleri robotlar yardımıyla yaparak hatta vardiya başına iki adam dolayısıyla toplamda üç vardiyada altı adam tasarrufu sağlamaktır. Ayrıca hatta otomatik ve manuel postalarda çalışan adam sayısını eşitleyerek yemek ve çay molalarında oluşan açık zaman kazancını sağlayıp hattın kapasitesini arttırarak üretimde önemli bir tasarruf sağlamakta amaçlanmıştır. Bu projenin gerçekleşmesi için amaçlanan gerekli olan bütün mekanik ve otomasyon müdahaleleri çalışma kapsamında ve süresinde hayata geçirilmiştir. Ayrıca hatta kullanılacak olan gerekli malzemeleri firma bünyesinde atıl halde bulunan üretim hatlarından sağlanarak ve ayrıca kullanılmayan hatlardaki robotları da çalışır hale getirerek en az yatırımla en fazla faydanın oluşturulması sağlanmıştır., In the cylinder head production line, which has 410.000 pieces year average production capacity and where there are nine machining operators, three assembly operators, one packaging and one shift leader working is been selected as an improvement area. The aim of this thesis is to make saving 2 man work in 1 shift and totally gain 6 man work in 2 symmetrical operation where 2 operators are loading the cylinder heads manually and make milling to the lower face of cylinder heads by making the loading operations with robots. Moreover by equalizing the number of the operators who are working on manual and automatic stations there is an extra saving on the open time for productivity due to working on spare times which causes capacity increase. All necessary mechanical and auto-motional studies to realize this project has been done within the scope of this project. Maximum savings with minimum investments has been realized by using all necessary equipment from inactive production lines and by repairing the inactive robots which are not working in inactive production lines.

ÖZET Form kalıplarının imalatında CAD/CAM sistemleri imalatın en önemli yardımcı elemanlarıdır. Bu sistemler yardımıyla modelin ve malzemenin durumuna göre işleme yöntemlerinin belirlenmesi, uygun takım seçimi ve kalıbın en kısa zamanda işlenmesi mümkün olabilir. Bu çalışmada imalata yönelik CAD/CAM teknolojisinin nasıl kullanılacağı, malzeme ve modelin durumuna göre işleme şekillerinin ne şekilde seçileceği ve işlemelerde karşılaşılan problemler karşısında neler yapılacağı anlatılmıştır. ABSTRACT CAD/CAM systems play an important role in manufacturing of forming dies. By the help of this systems the appropriate machining method which is dependent on the model produced by the CAD/CAM System and the workpiece material; appropriate tool needed for the production and the shortest machining time to produce the die can be determined. In this study application of a CAD/CAM System to the manufacturing process of dies, the machining methods that can be selected according to the workpiece and to material and the solution of problems that occur during the machining are investigated. m 128

YÖK Tez No: 446972 Son yıllarda, 15-5 PH çökelme ile sertleştirilebilen martensitik paslanmaz çeliği yüksek dayanım, iyi korozyon direnci ve düşük distorsiyon özelliklerinden dolayı özellikle havacılık ve nükleer endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, sahip olduğu mükemmel mekanik özellikleri nedeniyle işlenebilirliği zor malzemeler sınıfında yer almaktadır. Bu çalışmanın amacı 15-5 PH paslanmaz çeliğin tornalamasında işleme parametrelerinin kesme kuvveti (Fc) ve yüzey pürüzlülüğü (Ra) üzerindeki etkilerini araştırmak ve optimum işleme şartlarını belirlemektir. Bu amaçla kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği üç farklı seviyede ve kesici takım ise iki farklı seviyede tanımlanarak Taguchi'nin L18 dikey dizini ile deney tasarımı yapılmıştır. İşlenebilirlik üzerinde çökelme sertleştirme ısıl işlem etkisini belirlemek için, 15-5 PH ve çökelme 15-5 PH sertleştirilmiş (H1025) malzemeler kullanılmıştır. İşleme deneyleri CNC torna tezgahında kaplamalı sementit karbür kesici takımlar kullanılarak kuru kesme şartları altında gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda kesme parametrelerine bağlı olarak elde edilen Fc ve Ra değerleri için varyans analizi (ANOVA) yapılarak işleme parametrelerinin Fc ve Ra üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ayrıca bağımlı değişkenler ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkiyi ortaya koymak amacıyla regresyon analizi uygulanmıştır. Her iki malzemenin işlenmesinde de kesme kuvveti üzerinde en etkili parametrenin kesme derinliği, yüzey pürüzlülüğü üzerinde ise en etkili parametrenin ilerleme hızı olduğu görülmüştür. Çökelti sertleştirme ısıl işleminin kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğünü arttırdığı tespit edilmiştir. İşleme çıktıları üzerinde CVD TiCN-Al2O3-TiN kaplı takımın PVD TiAlN-AlCrO kaplı takıma üstünlük sağladığı görülmüştür. In the recent years, 15-5 PH precipitation hardenable martensitic stainless steel has been widely used especially in the aviation and nuclear industry due to its high strength, good corrosion resistance and lower distortion properties. However, it is ranked in the hardly machinable materials classification because of this excellent mechanical properties. The aim of this study is to investigate the effects of machining parameters on the cutting force (Fc) and surface roughness (Ra) during turning of the 15-5 PH stainless steel and to specify the optimum machining conditions. For this purpose a test design will be carried on with Taguchi L18 orthogonal array by defining the cutting speed, feed rate and cutting depth at three different levels and the cutting tool at two different levels. To indicate the effect of precipitation hardening heat treatment on machinability, 15-5 PH and precipitation hardened 15-5 PH (H1025) materials will be used. Machining tests will be carried on at the CNC turning machine under dry cutting conditions by using coated cementite carbide cutting tools. At the end of the tests, variance analysis (ANOVA) will be made for the Fc and Ra values which are obtained depending on the cutting parameters and the effect of machining parameters on the Fc and Ra will be examined. Besides, a regression analysis will be made to put forth the relation between the dependent and independent variables. It has been seen that depth of cutting is the most efficient parameter on cutting force and feed rate is the most efficient parameter on surface roughness while processing both two materials. It has been determined that precipitation hardening heat treatment increases cutting force and surface roughness. It has been obtained that CVD TiCN-Al2O3-TiN covered tool has gained an advantage over PVD TiAlN-AlCrO covered tool on processing outputs.

Kalıp ve zımbaların yüzeylerinin alaşımlanması sayesinde kalıp-zımba setinin ömrü, sertlikleri, aşınma dirençleri ve korozyon dirençleri arttırılabilmektedir. Ancak, yüksek ekipman maliyetleri ve karmaşık alaşımlama işlemleri yeni yüzey alaşımlama/değiştirme yöntemlerini araştırmayı zorunlu kılmaktadır. T/M yöntemi ile üretilen elektrotlar, elektro erozyonla işlemede (EEİ) yüzey alaşımlama için kullanılabilmektedir. Elektro erozyonla alaşımlama/kaplama (EEK) adı verilen bu yöntemde, elektrottan kopan malzeme ve dielektrik sıvısında bulunan karbon, işparçası yüzeyinde birikerek sert metal karbür tabakası oluşturur. Bu çalışmada, Cu-Cr, Cu-Mo ve Cu-B4C toz metal (T/M) elektrot kullanımının elektro erozyonla işleme (EEİ) performans çıktılarından işparçası işleme hızı (İİH), elektrot aşınma hızı (EAH), işlenmiş yüzeyin ortalama ve azami yüzey pürüzlülükleri (Ra ve Rz), işparçası yüzey katman kalınlıkları, mikrosertlik, korozyon direnci ve aşınma direnci üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Farklı toz karıştırma oranları, sıkıştırma basınçları ve sinterleme sıcaklıklarında elde edilen T/M elektrotlar SAE 1040 çeliğinin işlenmesinde kullanılmıştır. Analizler, elektrot malzemesinin işparçası yüzeyinde katman halinde alaşımlandığını ve karıştırma oranı, sıkıştırma basıncı ve sinterleme sıcaklığının EEİ performans çıktılarını etkilediğini göstermiştir. Elde edilen bu katman sayesinde iş parçası yüzeyinin korozyon ve aşınma direncinin arttırılabileceği, EDS analizleri, korozyon ve aşınma testleri yardımıyla gösterilmiştir. The life, hardness, abrasive wear resistance and corrosion resistance of mold-tool set can be improved by alloying the surfaces of molds and tools. But, due to the high equipment costs and complex alloying processes make it necessary to investigate new surface alloying/modification methods. Electrodes produced by P/M technique can be used for surface alloying in electrical discharge machining (EDM). In this method, called electrical discharge alloying/coating (EDC), material from electrode and carbon in dielectric fluid accumulate on workpiece surface and form a hard metal carbide layer. In this study, the effect of use of Cu-Cr, Cu-Mo and Cu-B4C powder metal (P/M) electrodes on EDM performance outputs, namely material removal rate (MRR), electrode wear rate (EWR), mean and maximum roughness of machined surface (Ra and Rz), workpiece surface recast layer thickness, microhardness, corrosion resistance and abrasion wear resistance were investigated experimentally. The P/M electrodes produced at different mixing ratios, compacting pressures and sintering temperatures were used to machine SAE 1040 steel. The analyses performed have shown that the electrode material is deposited on to the work surface as a layer and the powder mixing ratio, the compaction pressure and sintering temperature affect the EDM performance outputs. With this recast layer, it was shown that, by the help of EDS analysis, corrosion and wear tests, it is possible to improve the corrosion and abrasive wear resistance of workpiece surface. 203

Bu çalışmada bir insansız kara aracı veya benzeri hareketli platformların kameraları aracılığıyla aldığı görüntüden rotası boyunca önünde bulunan hareketli engelleri tespit edip tanıyabilmesi için görüntü işleme tabanlı ve GPS destekli yardımcı bir sistem geliştirilmiştir. Gerçek zamanlı uygulama öncesinde rota üzerinde belirlenen referans noktalarda varsayılan arka planı temsil eden görüntü modelleri oluşturulur. Bu modellerin elde edilebilmesinde beş farklı yaklaşım geliştirilmiştir. Bu modeller görüntü matrislerinden çok daha küçük boyutlarda olan ve elde edildiği referans noktadaki varsayılan arka planı temsil eden öznitelik matrisleridir. İnsansız bir mobil araç gerçek zamanlı harekete başladığında elde edilen anlık görüntülerin modelleri ile hafızadaki ilişkili referansa ait model karşılaştırılarak sahnedeki hareketli nesneler tespit edilebilmektedir. Nesnelerin tanınması ve sınıflandırılması için ise yapay sinir ağları teknikleri kullanılmıştır. Geliştirilen yaklaşımlar ile hareketli kameraların oluşturduğu gürültünün dengelenmesi için karmaşık ve yüksek hesaplama maliyetli işlemlere gerek duyulmamaktadır. Ayrıca düşük maliyetli bilgisayar sistemleri ve kameralar ile yüksek başarı oranlarında nesne tespit ve tanımanın yapılabildiği görülmüştür. In this study, a computer vision based and Global Positioning System (GPS) assistance supported system was developed for unmanned ground vehicle (UGV) or similar moving platforms to detect dynamic objects along its route. Before the real time application of the UGV, image models were created that represents a default background in all specified coordinates on the route. Five different approach were developed to obtain the image models. These models are sorts of feature matrixes which are much smaller than complete image matrices. The model matrices were recorded in the system database and a database relation was created between the model and its coordinate. The model belongs to related coordinates and feature matrices of instant images captured when the UGV moved are matched. When unmanned ground vehicle begins real-time motion, moving objects are determined in the scene by comparing the model of reference associated in memory with snapshots models. If the feature matrices are not compatible with each other, there is a possibility of dynamic objects in the scene. The artificial neural network techniques are used for recognition and classification of objects. Developed approaches provide alternatives to compensate for the noise generated by motion instead of High computational cost such complex operation. Object detection and recognition are observed to be done with low-cost computer systems and cameras in high success rate.

İçinde bulunduğumuz bu minyatürleşme çağında, mikro üretim en popüler araştırma konularından biri haline gelmiştir. Her ne kadar 3 Boyutlu yazıcılar ve laser sinterleme gibi yeni üretim teknolojileri gelecek vaat ediyor olsa da, convensiyonel üretim teknolojileri hala yeri doldurulamaz bir pozisyondadır. Bu tez üç boyutlu bir mikro işleme sistemi için gürbüz bir kontrolcü tasarlamayı hedeflemektedir. Kontrolcünün sentezlenmesi için ilk olarak sistem modellenmiştir. Ancak daha sonra sistem modelinin, sistem tanılama metodu ile elde edilmesi kararlaştırılmıştır. X, Y ve Z eksenlerinin transfer fonksiyonları, sinüsler toplamı girdisi kullanılarak hesaplanmıştır. Doğrulama deneylerinin sonuçlarına göre elde edilen transfer fonksiyonları sistemi yansıtmaktadır. Elde edilen bu transfer fonksiyonları ve tasarlanan ağırlık fonksiyonlarının yardımı ile gürbüz bir $H_/infty$ kontrolcü tasarlanmıştır. Simulasyon çıktılarına göre tasarlanan bu gürbüz kontrolcü hem disturbans girdisi varken hem de yokken PID kontrolcüsüne göre belirgin bir şekilde daha iyi performans göstermiştir. Son bölümde tasarlanan bu gürbüz kontolcü ile PID kontrolcüsü kesme testlerinde karşılaştırılmıştır. Bu testlere göre, PID kontrolcüsü ve gürbüz kontrolcü benzer bir izleme performansı gösterse de, gürbüz kontrolcü ile daha iyi bir yüzey kalitesi elde edilebilirken aynı zamanda üretim sırasında daha az titreşim oluşmaktadır. In the current era of miniaturization, micro manufacturing had became one ofthe most popular topics. Even tough there are new promising methods such aslaser sintering and 3D printing; conventional manufacturing methods continue tohold a unique and irreplaceable position. This thesis aims to design a robust controlalgorithm for a three axis micro-machining system. In order to synthesize thecontroller, first the system is modeled. After the modeling, a system identificationdue to non-linearities is also performed. X, Y and Z axis's identified using preparedSum of sines identification input. Verification data shows these identifiedtransfer functions represent the physical system well while avoiding over-fit. Usingthese identified transfer functions, a robust Hinfinity controller is synthesized withdesigned weighting functions. In simulations, this robust Hinfinity controller showedsignificantly better performance with or without disturbance. Machining experimentsare also done in order to compare the performance of robust controller withthe PID controller. According to results of experiments, robust controller showedsimilar tracking performance with improved surface quality and less oscillationsvibrations. 81

Bu çalışmada, dielektrik sıvı olarak karbon tozu (derişim oranları: 10 g/lt ve 15 g/lt) ve nişasta tozu (derişim oranları: 15 g/lt ve 30 g/lt) içeren silikon yağı, elektro erozyon ile işlemede (EEİ) daha iyi delik yüzey kalitesi elde etmek için kullanılmıştır. EEİ performans çıktılarını (işparçası işleme hızı (İİH), elektrot aşınma hızı, bağıl aşınma, işparçası yüzey pürüzlülüğü ve işparçası mikro yapısı) belirlemek için silikon yağı karışımlarıyla EEİ deneyleri gerçekleştirilmiştir. Silikon yağına karbon tozu katkısı İİH'yi ortalama %156 artırırken silikon yağına nişasta tozu katkısı İİH'yi ortalama %18 düşürdüğü tespit edilmiştir. En düşük ortalama yüzey pürüzlülüğü değeri 10 g/lt karbon ve 15 g/lt nişasta tozu katkılı karışımda elde edilmiştir. Bu karışımın ortalama yüzey pürüzlülüğünü katkısız silikon yağına göre %69 oranında azalttığı tespit edilmiştir. Ayrıca, EEİ'nin sayısal modellemesi için literatürde daha önce denenmemiş multi fizik simülasyon (MFS) modeli de tasarlanmıştır. MFS modeli için, dielektrik sıvı ve işparçası içerisinde belirlenen iki kritik noktada mesh'den bağımsızlık analizi gerçekleştirilmiştir. Zamana bağlı MFS modelinin analizlerinde plazma kanalının özellikleri elde edilmiştir. Benzer şekilde, elektrot ve işparçası içerisindeki sıcaklık dağılımları da tespit edilmiştir. İşparçası sıcaklık dağılımları yardımıyla sayısal İİH değerleri hesaplanmıştır. Son olarak, sayısal İİH değerleri ile deneysel İİH değerlerinin kıyaslanmasıyla MFS modeli doğrulanmıştır. In this study, as a dielectric fluid, silicone oil including carbon powder (concentration ratios: 10 g/l and 15 g/l) and starch powder (concentration ratios: 15 g/l and 30 g/l) were used to obtain better hole surface quality in electric discharge machining (EDM). In order to determine the EDM performance outputs (workpiece removal rate (WRR), electrode wear rate, relative wear, workpiece surface roughness and workpiece microstructure), the EDM experiments were carried out with silicone oil mixtures. It was found that the carbon powder addition into the silicone oil increased the WRR by 156% on average, whereas the addition of starch powder into the silicone oil reduced the WRR by 18% on average. The lowest average surface roughness value was obtained for 10 g/l carbon and 15 g/l starch powder added mixture. It was determined that this mixture reduced the average surface roughness values by 69% compare to the pure silicone oil. Moreover, for numerical modeling of the EDM, multi physics simulation (MPS) model which was previously non-tested in the literature was also designed. The mesh independency analysis was carried out for MPS model by the selected two critical points into the dielectric fluid and the workpiece. In the analysis of time-dependent MPS model, the properties of the plasma channel was obtained. Similarly, the temperature distribution in the electrode and the workpiece were also determined. With the help of workpiece temperature distribution, numerical WRR values were calculated. Finally, the MPS model was verified by comparing the numerical WRR values with the experimental ones. 228

Bu tez çalışmasında gül işleme atıklarından (GP) biyogaz üretimininde etkili bazı faktörlerin optimize edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ilk olarak sığır gübresi (SG) ile hammadde karışımları optimize edilmiştir. Elde edilen en yüksek biyogaz üretimini sağlayan karışım ile geliştirilen kesikli beslemeli karıştırmalı tank reaktöründe işletme parametrelerinin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Deneme verilerinden yararlanılarak farklı işletme koşullarının simüle edildiği biyokimyasal model (ADM1) modifiye edilerek West simülasyon ortamında modellemeler gerçekleştirilmiştir. Son olarak güncel literatür ve sistem üreticilerinden alınan bilgiler ile tesis yatırımının ekonomik analizi gerçekleştirilmiştir. BMP testi sonuçlarına göre;•Çalışmada kullanılan SG nin ortalama metan üretim potansiyeli 0,189 Nm3 CH4/kg OKM,•GP nin ortalama metan üretim potansiyeli 0,115 Nm3 CH4/kg OKM•GP ve SG nin farklı oranlarda karışımından %25GP-75 SG olduğu karışımın en yüksek metan üretim değerlerine sahip olduğu (0,143 Nm3 CH4/kg OKM) belirlenmiştir. CSTR denemeleri bulgularına göre (50 L reaktör hacmi için);•HRT'nin 20 gün, OLR'nin 2,33 ve T'nin 35°C olduğu işletme koşullarında sürekli beslemeli durgun durumda günlük metan üretiminin 16,78 ± 0,59 LN CH4 /gün değerlerine ulaştığı;•Aynı koşullarda sıcaklığın 40°C ye ulaştığında günlük gaz üretiminin 21,25 ± 1,76 LN CH4 /gün değerinde olduğu,•35°C de OLR oranı 2 katına çıkarıldığında reaktörden elde edilen biyogaz üretiminin 26,95± 2,01 LN CH4/gün değerine ulaştığı, aynı zamanda bu durumda reaktöre seri bağlı olarak bulunan ikinci reaktörde biyogaz üretiminin ilave olarak 12,50± 2,04 LN CH4/gün biyogaz üretim değerini sağladığı,•İşletme sıcaklığı 50 ve 55°C'ye yükseltildiğinde biyogaz üretim işleminin stabilitesinin kaybolduğu belirlenmiştir. •ADM1 modeli simülasyonları incelendiğinde; •Modelin 35°C sıcaklıkta işletilen reaktörler için uyum gösterdiği (p-değeri), ancak yüksek işletme sıcaklıklarında modelin deney sonuçlarını tahminde yetersiz kaldığı belirlenmiştir. •Ekonomik analiz sonuçları değerlendirildiğinde; •Reaktör hacminin 2000 m3, iletme sıcaklığı T'nin 35°C, OLR'nin 2,33 ve HRT'nin 16,67 koşullarında tesis kapasitesi 250 kW olarak hesaplanmış ancak ekonomik olarak fizibil bulunmamıştır. •Buna karşın hammadde miktarının 2 katına çıkarılması ile tesis kapasitesinini 500 kW olması ile birlikte yatırım iç karlılık oranı değeri %14 ve basit indirgenmemiş geri dönüş süresi 6 yıl olarak hesaplanmıştır. In this thesis, optimization of some factors affecting the biogas production from rose oil processing wastes (ROPW) was aimed. For this purpose, firstly mixtures of raw material were optimized. The mixture with cow manure (CM) which resulted in the highest biogas yield were then tested for process parameters in lab-scale semi continously fed stirred tank reactors. Based on experimental results, ADM1 simulation model was developed to model diffrerent operational parameters. Simulation environment was West software. Finally, economical parameters of such biogas plant based on literature and equipment vendors' price were introduced. According to the results of the BMP tests; •Methane production value of CM was 0,189 Nm3 CH4/kg OKM,•Highest methane production from the ROPW:CM mixture was determined as 25%:75% mixture with the resuting value of 0,143 Nm3 CH4/kg OKMAccording to the CSTR tests (reactor volume is 50 L); •For the operational conditions of HRT:20 days, OLR:2,33 and T:35°C at steady state conditions. Daily methane production was determined as 16,78 ± 0,59 LN CH4 /day,•If the temperature is set up for 40°C at the above mentioned operation conditions, then daily biogas production increased to 21,25 ± 1,76 LN CH4 /day,•When the OLR doubled at 35 °C operating conditions; reactor produced 26,95±2,01 LN CH4 /day biogas. If a secondary fermenter placed after that reactor, it has been shown that additional 12,50± 2,04 LN CH4 /day biogas, •When the operating temperature increased to 50 or 55 °C, stability of process is disturbed. According to the results of ADM1 simulation; •Model statistically predicts the overall methane production confirmed by p-value test only for reactors operated at 35°C. When the operating temperature set at 50 or 55°C, model failed to predict experimental values. According to the results of economic analyses;•Reactor volume is 2000 m3, T is 35°C, OLR is 2.33 and HRT is 16.67, then plant capacity is calculated as 250 kW, but still not feasible. •But if the amount of input substrate doubled; then plant capacity becomes 5000 kW, and economic parameters calculated as internal rate of return: 14% and simple payback time is 6 years. 223

Günümüzde ülkemizin havacılık, savunma, otomotiv ve kalıpçılık sanayi hızla gelişmekte, daha karmaşık geometrili, daha büyük ebatlı, daha ağır tonajlı parçaların talaşlı üretimine yönelik ihtiyaç da her geçen gün artmaktadır. Bu artış ile birlikte havacılık, otomotiv ve kalıpçılık sektöründe karmaşık geometrilerin talaşlı imalatında çok eksenli tezgahlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada kalıpçılık sektöründe kullanılacak olan 6 eksen yüksek hızlı, esnek CNC işleme merkezi tasarımı yapılmıştır. X, Y, Z ve Z1 doğrusal hareket, A ve B eksenleri dönme eksenleri olarak öngörülmüştür. Tasarımda döner tabla kullanılmış olup tabla boyutları 1800 X 1800 mm'dir. 1500 X 1500 X 1000 mm boyutlarında düşük alaşımlı çelik malzeme talaşlı imalatı yapılacak şekilde eksen hareket uzunlukları ve dönme eksenleri tasarlanmıştır. Ayrıca titreşim, statik ve termal analizler yapılmış olup analizlerde sonlu elemanlar yöntemi ile tasarım doğrulaması yapılarak imalata hazır bir tasarım oluşturulmuştur. Industry of aviation, defense, automotive and die mold have recently devoloped rapidly. Machining demand of more complex geometry, larger size and heavier workpiece have increased day by day. With ever increasing demand, multiaxes machine tools are utilized at aviation, automotive and die mold industry. This project introduces 6 axis, high speed, flexible CNC machining center which will be use at die mold industry. It features X, Y, Z and Z1 axises as linear axis, A and B axises as rotating axis. The Project introduces rotating table with dimension 1800 X 1800 mm. In order to machine low alloy steel workpiece that has dimension with 1500 X 1500 X 1000 mm rotating axis and feed drive system have been considered. Additionally, modal, static and thermal analysis have been conducted within finite element methods. 6 axis CNC machining center is ready for manufacturing process. 112

Bu tezde, işleme şartlarının mikro yüzey veya kanal frezelemede takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü, kesme kuvvetleri ve çapak oluşumu üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler Taguchi ortogonal dizini esas alınarak yürütülmüştür. Deney setlerinde devir sayısı, ilerleme ve talaş derinliği işleme şartları olarak alınmıştır. İşleme şartlarının etkisini analiz etmek için işaret/gürültü (S/N) oranı ve varyans analizi (ANOVA) kullanılmıştır. Taguchi'nin S/N oranı kullanılarak her bir çıktı için optimum işleme şartları belirlenmiştir. ANOVA ile ölçülen çıktılar üzerinde hangi parametrelerin etkili olduğu bulunmuştur. Ölçülen çıktıların tek tek optimizasyonunun yanı sıra eş zamanlı optimizasyonu da yapılmıştır. Eş zamanlı optimizasyon için gri ilişkisel analiz yöntemi kullanılmıştır. Deneylerde farklı mühendislik malzemeleri (Al 7075, AISI 304, Ti6Al4V ve Inconel 718) kullanılmıştır ve bu malzemeler için optimum işleme şartları belirlenmiştir. Ölçülen çıktıları deney yapmadan tahmin edebilmek için regresyon analizi ve bulanık mantık ile modelleme çalışmaları yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre oluşturulan tahmin modellerinin mikro frezelemede takım aşınmasını, yüzey pürüzlülüğünü, kesme kuvvetlerini ve çapak genişliğini tahmin etmede kullanılabileceği görülmüştür. Mikro frezelemede kesici takım çapının, takım yollarının ve yüksek hız kafası kullanmanın çıktı performansları üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Mikro frezeleme operasyonları maliyeti yüksek olan yüksek hızlı tezgahlara ihtiyaç duymaktadır. Yüksek hız kafası kullanıldığında ise maliyet düşmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada standart tezgaha takılan yüksek hız kafasının performansı nasıl etkilediği de incelenmiştir. Ayrıca bu çalışmada konvansiyonel (makro) frezelemede kullanılan mekanistik kuvvet modelleme yaklaşımları mikro frezeleme prosesine uyarlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda mekanistik kuvvet modelinin işleme şartları doğru seçildiği zaman mikro frezelemede kullanılabileceği görülmüştür. In this thesis, the effects of the machining conditions on the tool wear, surface roughness, cutting forces and burr formation in the micro surface or slot milling were experimentally investigated. Experiments were carried out by using Taguchi orthogonal array. Spindle speed, feed rate and depth of cut were taken as machining conditions at the experiment sets. The signal-to-noise (S/N) ratio, and the analysis of variance (ANOVA) are employed to analyze the effect of the machining conditions. By using Taguchi's S/N ratio, optimum machining conditions were determined for each output. It was found that which parameters were efficient on measured outputs with ANOVA. Not only single optimization of measured outputs but also simultaneous optimization of measured outputs were done. Grey relational analysis method was used for simultaneous optimization. Various engineering materials (Al 7075, AISI 304, Ti6Al4V and Inconel 718) were used at the experiments and optimum machining conditions were determined for these materials. Modelling studies were made with regression analysis and fuzzy logic to predict the measured outputs without conducting experiment. It was seen that prediction models establishing according to experimental results could be used for predicting tool wear, surface roughness, cutting forces and burr width in the micro milling. The effects of the cutting tool diameter, tool paths and use of high speed spindle attachment in micro milling on output performances were also investigated. Micro milling operations need high speed machines, which have high cost. When high speed spindle attachment is used, the cost decreases. Therfore, in this study, it was also investigated that how high speed spindle attachment fitted to standard machine affected the performance. Furthermore, in this study, mechanistic force modelling approaches used at conventional (macro) milling were adapted to micro milling process. From results, it was seen that mechanistic force model could be used in micro milling when machining conditions were selected properly. 256

Serbest şekilli yüzeylerin imalatı; ulaşım, elektronik ve havacılık sanayisinde oldukça önemlidir. Bu yüzeylerin imalatında işleme verimliliğinin artırılması ve ideal forma yaklaşılması işleme parametrelerinin optimizasyonu sayesinde elde edilir. Bu çalışmada, B-Spline eğriler ile oluşturulan serbest şekilli bir yüzeyin imalatında farklı takım yollarının form hatalarına etkileri araştırıldı. B-spline eğrisi MATLAB ortamında hazırlanan program kullanılarak elde edildi ve bu eğrilerin tensörel çarpımıyla yüzey oluşturuldu. Serbest şekilli forma sahip bu yüzey BDT (Bilgisayar Destekli Tasarım) ortamında katı hale getirildi ve BDİ (Bilgisayar Destekli İmalat) programından yararlanarak takım yolları oluşturuldu. Serbest şekilli yüzey kaba, ara kaba ve ince olmak üzere üç aşamada işlenmiştir. Kaba işlemesi sabit (HM kaba) olmak üzere, üç farklı ara kaba yöntemi ( ara kaba, kontür kaba, paralel kaba) ve dört farklı ince işleme yöntemi (eğriye paralel, paralel tarama, paralel doğrusal, paralel sabit z) uygulanarak 12 adet numune işlendi. İşlenen numuneler, 3B tarama yöntemi ile taranıp yüzey haritaları çıkarıldı. Yüzey 9 farklı bölgeye bölünerek her bölgeden genişliğine göre ortalama 12 noktadan koordinat (X,Y,Z) ölçümleri alınarak referans yüzeydeki ölçüler ile karşılaştırıldı. Yüzey form hatası bakımından en iyi olan ara kaba takım yolu yöntemi Kontür Kaba ve finish(son işleme) takım yolu yöntemi Eğriye Paralel olarak belirlendi. En kötü sonucu veren ara kaba takım yolu yöntemi Paralel kaba ve finish takım yolu yöntemi ise Paralel Tarama olarak belirlendi. En iyi sonucu veren takım yolunda form hatalarının yoğun olduğu bölgelerde ilerleme %10 azaltılarak %17'ye varan iyileştirme elde edilmiştir.ANAHTAR KELİMELER: Serbest şekilli yüzey, B-Spline eğri, form hatası, takım yolu. Production of freeform surfaces is very important for transportation, electronics and aerospace industries. To increase the processing efficiency and to approach the ideal form for manufacturing of this surface is achieved through the optimization of processing parameters.In this study, we investigate the effects of different tool path on form error which appearance the manufacturing of freeform surface formed by the B-spline curves. B-spline curves were obtained using a program developed in MATLAB and generated surface of the tensor multiplication of the curve. With free-form surface has become solid at CAD (Computer Aided Design) and tool paths was created by using CAM(Computer Aided Manufacturing) program. Sample was machined three levels as rough cut, semi rough cut and finish cut. Rough cut (HM rough) which was same for all sample, three different semi rough method (semi rough, counter rough, parallel rough) and four finish cutting method (curve parallel, parallel scanning, parallel linear, parallel fixed z) was apllied and 12 samples was machined.The machining samples were scanned with a 3D surface scanning method have been mapped. Surface was divided by 9 different regions and 10-14 between point which was relatived to wide of surface was measured for cordinate point (X,Y,Z) on every region, later the measured was compared with measurements on the reference surface. The best semi rough tool path was determined by Counter Rough and finish tool path was determined by Curve Parallel. The worst semi rough tool path was determined by Parallel Rough and finish tool path was determined by Parallel Scanning. Improvements of up to 17 was obtained by feed was reduced %10 in the regions where intensive forms of error in the best results of tool path.KEY WORDS: Free form surface, B-Spline curve, form error, tool path. 118

Bu çalışmada AISI P20 (DIN 1.2311) plastik kalıp çeliğinin küresel uçlu parmak freze ile işlenmesinde farklı işleme yönü ve kesme parametreleri sonucunda oluşan yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri incelenmiştir. Çalışmada 6 mm çapında kaplamasız karbür ve TiN kaplamalı karbür küresel uçlu parmak frezeler kullanılmıştır. Deneylerde kesme parametrelerinden üç farklı kesme hızı (70, 90, 110 m/dak), üç farklı ilerleme (0,02; 0,04; 0,06 mm/diş) ve tek kesme derinliği (0,2 mm) olmak üzere 36 adet deney yapılmıştır. Yapılan deneyler neticesinde kaplama malzemesinin, işleme yönünün ve kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Deney numuneleri üzerinde haddelemeden kaynaklanan yüzey bozulmalarını gidermek amacıyla numuneler üzerinden bir miktar talaş kaldırılıp deneye hazır hale getirilmiştir. Deneyler CNC dik işleme merkezinde yapılıp, kesme kuvvetleri ölçümü için Kistler 9257A tipi dinamometre kullanılmıştır. Deney numunelerinde oluşan yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için Mahr-Perthometer M1 tipi yüzey pürüzlük ölçme cihazı kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar grafiklere dökülerek kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü ve işleme yönü (zig-zag ve spiral) ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde en düşük kesme kuvveti kaplamasız karbür takım ile spiral takım yolunda ölçülmüştür ancak zig-zag takım yolunda da yakın değerler oluştuğu görülmüştür. Deneyleri yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirmek gerekirse, en düşük yüzey pürüzlülüğü TiN kaplamalı takım ile zig-zag takım yolunda ölçülmüştür. In this study, the cutting forces and surface roughness obtained when machining of AISI P20 (DIN 1.2311) plastic mold stell with different machining directions and cutting parameters using a ball end mill have been investigated. In the experiments, 6 mm diameter uncoated carbide ball end mills and TiN coated carbide ball end mills were used. In the study 36 experiments were planned to conduct using three different cutting speeds (70, 90, 110 m/min), three different feed rates (0,02; 0,04; 0,06 mm/tooth) and single cutting depth (0,2 mm) as the cutting parameters of the experiments. As a result of the experiments the effects of the coating material, machining direction and cutting parameters on surface roughness were analyzed. In order to eliminate surface distortions because of the rolling process, the test samples were prepared for the experiments after removing some material from the surface. The experiments were conducted on a CNC vertical machining center and a Kistler 9257A dynamometer were used to measure cutting forces. A Mahr Perthometer surface roughness measuring instrument with M1 tracer pin were used to measure the surface roughness of the samples. Cutting forces, surface roughness and machining directions (zig-zag and spiral) were evaluated separately by preparing graphics of the experimental studies. At the end of the experiments, the lowest cutting force was measured with uncoated carbide ball end mills and spiral tool path, however it was observed that close values were obtained with the zig-zag tool path too. The lowest surface roughness was measured with TiN coated carbide tool and zig-zag tool path when the experiments were evaluated in terms of surface roughness. 124

Bu çalışmada özellikle havacılık endüstrisinde yaygın kullanıma sahip olan karbon fiber takviyeli plastiklerin (CFRP) kuru ve kriyojenik koşullarda frezelenme performansı araştırılmıştır. Deneylerde üç farklı fener mili hızı (3000, 5500 ve 8000 dev/dk), üç farklı ilerleme hızı (500, 750 ve 1000 mm/dk) ve üç farklı talaş derinliği (2, 3 ve 4 mm) kesme parametreleri olarak kullanılmıştır. Taguchi L54 deney düzeneği kullanılarak toplamda 54 deney yapılmıştır. Frezeleme performansı kesme kuvvetleri, delaminasyon faktörü, yüzey pürüzlülüğü ve dalgalılık parametrelerine göre değerlendirilmiştir. Deney sonuçlarına göre fener mili hızının azalması ve ilerleme hızının artmasına bağlı olarak kesme kuvvetleri, delaminasyon faktörü, yüzey pürüzlülüğü ve dalgalılık artmıştır. Talaş derinliği arttıkça kesme kuvvetleri artmıştır ancak talaş derinliği parametresinin delaminasyon faktörü, yüzey pürüzlülüğü ve dalgalılık üzerinde kayda değer bir etkisi görülmemiştir. Aynı kesme parametreleri ile yapılan deneylerde kriyojenik koşullarda daha yüksek kesme kuvvetleri oluşmasına rağmen, daha düşük delaminasyon faktörleri ve daha düşük yüzey pürüzlülüğü değerleri (daha kaliteli yüzeyler) elde edilmiştir. Bu sonuçlar kriyojenik koşulda frezelemenin uygulanabilir bir proses olduğunu göstermiştir., In this study, milling performance of Carbon fiber reinforced plastics (CFRP) that is widely used especially in aerospace industry was investigated. Three different spindle speed (3000, 5500, and 8000 rpm), three different feed rate (500, 750, and 1000 mm/min) and three different cutting depth (2, 3, and 4 mm) were used as cutting parameters in the experiments. 54 test were implemented by using Taguchi L54 experimental design. Milling performance of CFRP was evaluated according to cutting forces, delamination factor, surface roughness and waviness. According to the results of the experiments, as spindle speed decreases and feed rate increases cutting forces, delamination factor and waviness values increase. When cutting depth increases, cutting forces increase as well but cutting depth hardly effect on delamination factor, surface roughness and waviness. Although larger thrust forces occurred under the cryogenic condition, smaller delamination factor and surface roughness (better surface quality) were obtained. These results demonstrated that milling of CFRP under the cryogenic condition could be applicable., Bu tez çalışması Selçuk Üniversitesi BAP Koordinatörlüğü tarafından 16201049 nolu proje ile desteklenmiştir.

İmalat proseslerinde güvenlik ve otomasyon önemli ihtiyaçların başında gelmektedir. Tornalama işlemi sırasında oluşan sürekli talaş; tezgâh ve operatör güvenliği, iş parçası yüzey kalitesi, operasyon sürekliliği ve verimi üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Verimli bir kesme işlemi için sürekli talaş oluşumu istenen bir durum değildir. Tornalama işleminde talaşı kontrol etmek için kesicilerin çoğu talaş kırıcı geometrisine sahip olmasına rağmen Inconel 718 gibi sünek malzemelerin işlenmesinde mevcut yöntemler ile talaşın kırılması büyük bir problemdir. Bu nedenle talaşı kırılmayan sünek çeliklerin talaşlarını kırmak için aparatlar geliştirilmiştir. Dinamik Talaş Kırıcı aparatı bu amaç doğrultusunda tasarlanmıştır. Bu çalışmada, Inconel 718 malzemenin işlenmesi sırasında oluşan sürekli talaşın etkili bir şekilde kırılması hedeflenmiştir. Dinamik talaş kırıcı aparatı üzerinde ÜRGE faaliyetleri yapılmıştır. CNC tezgâhlarda kullanılabilecek daha endüstriyel bir kırıcı tasarımı gerçekleştirilmiştir. Talaş kırıcının etkinliği farklı kesme hızları, ilerleme oranları ve talaş derinliği altında denenmiştir. Yapılan deneylerde PVD kaplamalı (TiAlN-TiN) sementit karbür takım kullanılmıştır. Kesme parametresi olarak kesme hızı; 25, 35, 50 ve 70 m/min, ilerleme oranı; 0,10; 0,13; 0,17 ve 0,22 mm/rev, talaş derinliği; 0,8; 1,0; 1,3 ve 1,7 mm olarak belirlenmiştir. Deneyler Taguchi L16 modeli kullanılarak tasarlanmış ve hem kırıcılı hem de kırıcısız olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmalar esnasında kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü ve sıcaklık verileri ölçülmüştür. Deneylerin sonunda kesici takımlar ve talaşlar elektron mikroskopu ile incelenmiştir. Verilerin yorumlanmasında varyans analiz (ANOVA) ve Regrasyon analiz metodu kullanılmıştır. Deneysel sonuçlar, Dinamik talaş kırıcının tüm kesme şartlarında etkili bir şekilde talaşı kırdığını, kesici takım üzerinde yığıntı talaş oluşumunu azalttığı, kesme kuvvetleri ve kesme sıcaklıkları üzerinde hesaplanan yüzdelerle olumlu bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Safety and automation are some of the most important needs in manufacturing processes. Continuous chip formed during turning operation has a negative effect on the machine and operator safety, workpiece surface quality, operation continuity and efficiency. Continuous chip formation is not desirable for an efficient cutting operation. Although the most inserts have a chip breaker geometry to control chips in turning process, the chip breaking is a big problem with the available methods in machining of ductile materials such as Inconel 718. For this purpose, additional apparatus have been developed to break the continuous chips of ductile steels. In accordance with this purpose, a dynamic chip breaker device has been designed. In this study, the breaking of the continous chip formed during turning of Inconel 718 super alloy effectively was aimed. Product development studies were carried out on dynamic chip breaker device. A more feasible industrial chip breaker that can be used on CNC turning machines has been achieved. The efficiency of newly developed chip breaker was investigated in different cutting speeds, feed rates and depth of cuts. PVD coated (TiAlN-TiN) cementite carbide inserts were used during the experiments. Four different cutting speeds (25, 35, 50 and 70 m/min), feed rates (0,10; 0,13; 0,17 and 0,22 mm/rev) and cutting depths (0,8; 1,0; 1,3 and 1,7 mm) were used as cutting parameters. The experiments were designed using Taguchi L16 model and performed using the inserts having usual chip breaker and newely developed tool holder with dynamic chip breaker. Cutting forces, surface roughness and cutting temperatures were measured during the studies. The cutting inserts and chips were analyzed utilizing the scanning electron microskop at the end of the experiemnts. Analysis of variance (ANOVA) and regression analyses methods were used for evaluating the experimental results. The experimental results depicted that the dynamic chip breaker succesfully broke the continuous chips in all machining conditions, reduced the built-up edge (BUE) formation on the insert and have a positive effect on cutting forces and temperatures. 155

Soğuk şekillendirme ile bağlantı elemanı üretimindeki en önemli aşama soğuk dövme prosesinin gerçekleştirildiği aşamadır ve prosesin en önemli elemanı kuşkusuzki bağlantı elemanına form veren soğuk dövme kalıplarıdır. Kalıp yüzeyindeki en küçük bir hatanın bile bağlantı elemanına direkt yansıdığı düşünülürse, kalıp bitirme işleminin son aşaması olan parlatma işleminin önemi daha iyi anlaşılabilir. Parlatma işlemi, manuel olarak yapılan ve günlerce sürebilen oldukça zahmetli bir işlemdir.Çalışma kalıp yüzeyine uygulanan parlatma işlemi ile kalıp yüzeyini bağlantı elemanı üretiminde kullanılabilir optimum yüzey pürüzlülük değer aralığında elde etmeyi amaçlamaktadır. Çalışma kapsamında farklı yüzey pürüzlülük değerlerine sahip kalıplar üretilerek, sürtünme katsayısı değerleri tespit edilmiş ve bu sürtünme katsayısı değerlerinden yola çıkılarak yorulma ömrü tahmini ve üretim denemeleri yapılmıştır. The most important stage in the production of fasteners by cold forming is the process of cold forging and without doubt, the most important elements of the process are the cold forged molds which give the fasteners their form. Realizing that even a small error at the mold surface is reflected directly to the fastener, the importance of the polishing process as the final phase of the mold completion can be better understood. Polishing process, which is done manually, is a very laborious process that can take days. This study aims to achieve the optimum range of surface roughness values for the mold to be used for the production of fasteners by the application of the polishing process on the contact surfaces of the mold with the fastener surface. Within the scope of the study, values of the coefficients of friction have been determined for the molds produced with different surface roughness values and based on these coefficients of friction values, relevant fatigue life prediction and production trials were carried out. 103

Bu çalışmada, kesme parametreleri, (Kesme kuvveti, ilerleme miktarı ve kesme derinliği), kesici takım uç yarıçapı ve kesici takım kaplama türünün Ti6Al4V titanyum alaşımının işlenebilirliği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Deneylerde dört farklı kesme hızı (75, 100, 125, 140 m/dak), üç farklı ilerleme miktarı (0,15 - 0,2- 0,25 mm/dev), üç farklı kesici takım uç kavisi (0,8 - 1,2 - 1,6 mm) ve iki farklı sementit karbür (PVD ve CVD kaplamalı) takım kullanılmıştır. Kesme parametrelerinin kesici takımlara etki eden kesme kuvveti bileşenleri (Fc, Ff, Fr) piezo-elektrik dinamometre yardımı ile ölçülmüştür. Her bir deney sonrasında iş parçası malzemesi yüzeyinde meydana gelen ortalama yüzey pürüzlülük değerleri profilometre yardımı ile ölçülmüştür. Deneyler sonrasında takımlarda meydana gelen hasarların tespiti için, hasarlı takımların yüzey resimleri üç nokta motorize portable mikroskop ile çekilmiştir. Elde edilen esas kesme kuvveti ve ortalama yüzey pürüzlülük değerleri grafiksel olarak değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır. Deneysel çalışma sonucunda kesme parametrelerinin (kesme kuvveti ve ilerleme miktarı) kesme kuvveti bileşenleri ve ortalama yüzey pürüzlülük değerleri üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Kesici takım uç yarıçapı arttıkça elde edilen esas kesme kuvvetinde düşüş elde edilmiştir. PVD takımların işleme esnasında oluşan ısıyla kısa sürede hasara uğradığı tespit edilmiştir. En küçük esas kesme kuvveti (Fc) değeri, CVD takımlarda kesici takım yarıçapının 1,6 mm kesme hızının 100 m/dak ve ilerleme miktarının 0,15 mm/dev olduğu durumda 476,72 N olarak ölçülmüştür. En büyük esas kesme kuvveti (Fc) değeri, PVD takımlarda takım yarıçapının 1,2 mm kesme hızının 75 m/dak ve ilerleme miktarının 0,25 mm/dev olduğu durumda 871,39 N olarak ölçülmüştür. The present study is an experimental investigation on machinability of Ti6Al4V titanium alloy, by turning method. The effects of cutting condition (cutting speed, feed rate and depth of cut), tool nose radius and cutting tool coating type on cutting forces and surface roughness were determined. Four different cutting speed (75, 100, 125, 140 m/min), three different feed rate (0.15, 0.2, 0.25 mm/rev), three different nose radius (0.8, 1.2, 1.6 mm) and two different cementite carbide tool (CVD and PVD coated tools) were selected for the experimental analysis. In this study on cementite carbide cutting tools, the components of cutting force (Fc, Ff, Fr) on cutting tool were measured by piezo-piezo-electric dynamometer and surface roughness measured by profilometer. The resultant cutting force and roughness values were graphically interpreted, the results were evaluated. In order to identify wear mechanism on surface of tool, worn inserts were observed by three point motorize portable microscope. Experimental results showed that all cutting parameters (cutting speed, feed rate and depth of cut) have significant effect on cutting force and surface roughness. It is observed that the cutting force decrease with the increase of nose radius value. It is observed that PVD coated cutting inserts are failure rapidly because of high machining temperature. The minimum cutting force is measured 476,72 N where turning is done CVD coated insert at cutting speed 100 m/min, feed rate 0,15 mm/rev and nose radius 1,6 mm. The maximum cutting force is measured 871,39 N where turning is done PVD coated insert at cutting speed 75 m/min, feed rate 0,25 mm/rev and nose radius 1,2 mm. 106

Lazer şok işleme prosesi metallerin mekanik özelliklerini geliştirmek için uygulanan bir yüzey iyileştirme tekniğidir. Şok dalgası oluşturan yüksek güç yoğunluğuna sahip bir lazer kullanılması hedef malzeme üzerinde meydana gelen pik basınç etkisinden dolayı plastik deformasyon meydana getirir, malzeme içerisinde basma artık gerilmeleri oluşturur, ve yüksek-hızlı deformasyon etkisi ile malzeme özelliklerini değiştirir. Lazer güç yoğunluğu, spot parametreleri, atım sayısı, üstüste bindirme, koruyucu tabaka ve hapsetme ortamı gibi lazer parametreleri lazer şok işlenen malzeme özellikleri üzerinde önemli rol oynar.Lazer şok işleme ince kesitlere uygulanabilirliğinden dolayı cazip bir yöntemdir. Bu çalışmada, X-ışını difraksiyonu yüzey artık gerilmelerini ölçmek için ve hole-drilling yöntemi derinlik boyunca artık gerilme dağılımını tespit etmek için kullanılmıştır. Lazer şok işlenmiş 6061-T6 alaşımında X-ışını profil analizi ve geçirimli elektron mikroskobu yoluyla malzeme karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.Bu çalışma ile lazer şok işleme sonucunda malzemenin hem mukavemeti hem de sünekliği artmıştır. Bu özellikler mühendislik malzemelerinin en önemli mekanik özelliklerinden ikisidir. Bu iki özellik nadiren biraraya gelmektedir. Bu trend tüm metal ve alaşımlarında geçerlidir. Ancak, bu çalışma ile, lazer şok işlenmiş 6061-T6 alaşımında gelişen yüksek mukavemet yüksek sünekliğin olağanüstü kombinasyonu raporlanmış ve tartışılmıştır. Laser shock processing is a surface enhancement technique that has been applied to improvemechanical properties of metals. The ability to use a high laser power intensity to generate shock waves and then plastic deformation in the target, inducing a compressive residual stress field in the material, altering the material properties has applications in multiple fields. Laser shock processing parameters, such as, laser power intensity, spot parameters, number of shots, overlapping configurations, protective layer and confining medium play an important role on properties of material which is irradiated by laser.Laser shock processing is an attractive technique due to the ability to apply to thin sections. X-ray diffraction was used to measure the surface residual stress and hole-drilling was used to measure the residual stress distribution along the depth. Materials characterization was performed by x-ray line profile analysis and transmission electron microscope in laser shock processed 6061-T6 alloy. In this study, both the strength and the ductility of material were improved by laser shock processing. Strength and ductility are two of the most important mechanical properties for engineering materials. They are rarely both at the same time. The trend is also true for all metals and alloys. Here, we report and discuss an extraordinary combination of high strength and high ductility produced in 6061-T6 alloy subject to laser shock processing. 133