“Grinding Mechanism having Advanced Secondary Rotational Axis” (GMASRA) is one of the newer plane surface grinding
methods that have an uncommon abrasion mechanism. Unlike conventional methods, in GMASRA, there are two rotations of a
wheel. The first rotation is the same as in conventional grinding methods, which is the circumferential rotation. The other rotation
is the newly developed axial rotation, where the wheel rotates around itself perpendicular to its radial axis. In this study, the effects
of certain cutting parameters on arithmetical mean deviation of the assessed profile (the Ra parameter) were investigated.
Particularly, the effects of cutting parameters on Ra in the GMASRA grinding process were examined. The selected cutting
parameters were the depth of cut, the number of axial revolutions of the wheel, and the stepover distance of the wheel. Five
wheels with different properties were chosen. Additionally, GMASRAwas modeled using the Taguchi orthogonal test design. In
this orthogonal design, the depth of cut, the spindle speed, and the type of grinding wheel were chosen as the control factors. The
effect of the specified control factors on the surface roughness was demonstrated using an analysis of variance (ANOVA) test.
Results show that GMASRA produced better Ra values than the conventional method. Ra values were very close to each other in
every part of the ground workpieces. According to the modeling results, the spindle speed had the highest effect on Ra, followed
by the depth of cut and the type of grinding wheel. GMASRA is also very cost effective and can be adapted to most milling
machines and CNC milling machines.

ABSTRACT
Plane surface grinding technique, is one of the widely used method for final surface machining of work pieces. In this method, grinding wheel machines by rotating with its own axis. Second rotation was provided by the new advanced grinding mechanism. In this study, some work pieces are machined with different feed and grinding wheel spindle speeds by means of combined grinding method of conventional plane surface grinding method and the new grinding mechanism. These work pieces have been compared each other with obtained surface roughness. Consequently, it was observed that Ra values which is acceptable as same at all feed rates of the wheel and much better optimum surface roughness are obtained by secondary rotational axis grinding mechanism as compared to conventional grinding mechanism.

ÖZ
Düzlem yüzey taşlama yöntemi, iş parçalarının son yüzey işlem operasyonlarında oldukça yaygın bir şekilde kullanılan yöntemlerden biridir. Bu yöntemde taş kendi ekseninde dönme hareketi yaparak talaş kaldırma işlemini gerçekleştirir. Geliştirilen yeni taşlama mekanizmasında ise taşa ikinci bir dönme hareketi kazandırılmıştır. Bu çalışmada, klasik düzlem yüzey taşlama yöntemi ile geliştirilen taşlama mekanizmasında farklı ilerleme ve fener mili devirlerinde parçalar işlenmiştir. İşlenen bu parçalar, elde edilen ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra) bakımından karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak geleneksel taşlama mekanizmasına göre ikincil dönel taşlama mekanizmasında taşın tüm ilerleme değerlerinde eşit sayılabilecek Ra değerlerinin tespit edildiği ve optimum yüzey pürüzlülüğü bakımından da daha iyi Ra değerleri verdiği gözlenmiştir.

The aim of the friction drilling is to increase the clamping length and strength by the help of the bushing
shape, which gained at the end of the drilled hole. In this respect, the geometrical dimensions of bushing
shape, such as bushing height and wall thickness are important. In this study, in which A7075-T651
aluminium alloy were friction drilled, the gained bushing heights and wall thicknesses were investigated.
According to the gained results, the optimum bushing heights and wall thicknesses values were recorded
while bushing heights and wall thicknesses values changed collateral to each other. The optimum values
were recorded when the rate of bushing height to wall thickness (ha /ta ) is the smallest. In this conditions,
the optimum parameters along all of the selected ones were determined as 50-75 mm/min feed rates,
2400-3600 rpm spindle speeds, 16 mm tool cylindrical area length, and 36o conical angle, 10 mm in hole
diameter, and 4 mm in sample wall thickness.

The aim of the friction drilling is to increase the clamping length and strength by the help of the bushing shape, which
gained at the end of the drilled hole. In this respect, the geometrical dimensions of bushing Gears, which are widely used in
today's technology, are power and motion transmission elements used in almost every machine. Important considerations
in gear manufacturing include sufficient strength, lightness, economy, quiet operation, easy manufacturability, etc.
depending on the place it is to be used. In order to prevent losses by using energy and material economically, ideal
working conditions must first be established. In this work, 30% fiberglass reinforced PA 66 (PA 66 GFR 30) - PA 66 (PA
66 GFR 30) gears and 30% fiberglass reinforced PA 66 (PA 66 GFR 30) - AISI 8620 gears are co-operated. Thus, the
usability of 30% fiberglass reinforced PA 66 (PA 66 GFR 30) material as gear material was examined. Damage analyses
are carried out for the gears manufactured from 30% fiberglass reinforced PA 66 (PA 66 GFR 30) material on the FZG
test rig at 1500 rpm for 39.18 N/mm, 56.75 N/mm, and 65.53 N/mm loads. Tooth damage time is determined by measuring
gear tooth contact temperatures. A higher bearing capacity is achieved in case the couple gear is steel (AISI 8620) for the
load capacity of 30% fiberglass reinforced PA 66 (PA 66 GFR 30) material.

Surface grinding process is one of the latest processes in manufacturing in which, while wheel rotating around its
axis, the workpiece proceeds linearly. In this designed system while the grinding, which provided a rotational
movement simultaneously as vertical direction to the radial axis of the grinding wheel, the grinding force was
calculated by mathematical modelling. By using the equation, which obtained from experimental results, power
formation and grain models in both traditional and secondary rotational axis, the effects of parameters on the
grinding force was calculated separately, the alteration diagrams in grinding forces obtained by means of Matlab
program.

Surface grinding process is one of the widely using a manufacturing method, on the purpose of machining the
surfaces. In this method while the grinding wheel is rotated around its axis, the workpiece proceeds linearly. In
designed system, which provided a rotational movement simultaneously as vertical direction to the radial axis of
the grinding wheel, the capacity of engine power was calculated by mathematical modelling. For an ideal
grinding process, in modelling the cutting speed has been between 25-30 m/min and in case wheel diameter has
been between 75-325 mm and rotation speed and engine power calculated for both of rotation motions

In the traditional plane surface grinding technique, the grinding wheel removes the chips from the
surface of the workpiece by rotating around its own axis. In the present study, the plane surface is
grinded by imparting a secondary axial rotation motion to the plane surface grinding technique by means
of a new type mechanism. In other words, the wheel of the plane surface grinding carries out the grinding
by rotating at the same time both around its own axis and around the secondary axis. The surface
roughness values of the workpieces, which was machined by the designed this new plane grinding
technique have been modelled by Taguchi orthogonal test design. In this orthogonal design, the depth of
cut, the spindle turn and the type of grinding wheel have been chosen as control factors. The surface
roughness values have been estimated by selecting L9 orthogonal test design method with three factors
and three levels in each factor. The effect of the specified control factors on the surface roughness have
been demonstrated by performing the ANOVA test. Depending on the Signal/Noise ratios obtained by
Taguchi model, the effect of the control factors on surface roughness have been determined. According to
the obtained modelling results, the spindle turn on the surface roughness is the first order, followed by
depth of cut and type of grinding wheel respectively.

Bilgisayar Destekli /malat (BD/) ve Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) da karsılasılan en
büyük problemlerden birisi, ortak bir veri formatının olusturulamaması ve bununla birlikte çizim
unsurlarının tanınmasında karsılasılan engellerdir. Kesme operasyonlarının çizim unsurları
okundugu sırada otomatik olarak tanınması, önümüzdeki süreçte BD/ içerisinde yogun olarak ele
alınacak konulardan birisidir.
Bu çalısmada, CNC (computer numerical control) torna tezgâhlarında islenecek
parçaların kesit görünüslerinin herhangi bir tasarım programında olusturulmus DXF (drawing
xchange format) formatının yorumlanarak takım yollarının olusturulması ile ilgili bir çalısma
yapılmıstır. Çalısmada öncelikle, CNC torna tezgâhları, tornalama metotları ve takım yolu
olusturma teknikleri arastırılmıstır. Takım yolunun olusturulmasında, geometrik tanımlama
teknikleri kullanılmıstır. Gelistirilen bilgisayar programı VISUAL BASIC 6.0 programlama dili ile
yazılmıstır. Program ACCESS 7.0’ de hazırlanan malzeme ve kesici takım veri tabanları ile
desteklenmistir.

In this work,a research work has been performed related to generate cutting tool paths,
after evaluating of the file including section views of parts to be machined on CNC lathes, which
is in DXF format and obtained from a CAD program. In this work, CNC lathes turning methods
and techniques for generating cutting tool paths have been investigated. Geometric definition
techniques have been used for cutting tool paths. The developed computer program has been
written in Visual Basic 6.0 language. The program has been supported by cutting tool and
material data bases prepared in Access 7.0.

4 mm ve 6 mm kalınlıklarına sahip, geleneksel ön-delinmiş,A7075-T651 alüminyum alaşımı, koniklik açısı (β) 36o, silindirik bölge uzunluğu (hl) 16 mm, çapları 8 ve 10 mm olan HSS takımlar ile 3000 d/dak dönme devrinde, 60 mm/dak ilerleme değerinde sürtünmeli olarak delinmişlerdir. Bu çalışmada ön-delik çapının ve derinliğinin yüzey pürüzlülüğüne, kovan yüksekliğine ve kovanın çeper kalınlığına etkisi araştırılmıştır. Elde edilen deneysel çalışmalardan ön-delik çapının takım ucunun son çapına, ön-delik derinliğinin ise takım ucunun (hc) yüksekliğine yakın olduğu durumlarda deformasyon azaldığından dolayı yüzey pürüzlülüğünün azaldığı, sürtünmeli delme işlemi sırasında ise yumuşamış malzeme düzenli bir şekilde aktığından kovanın çeper kalınlığı ve kovan yüksekliğinin arttığı tespit edilmiştir. En uygun ön-delik çapı 8 mm çapındaki delik için 2.5-3 mm, 10 mm çapındaki delik için ise 3-3.5 mm olduğu, ön-delik derinliğinin ise 2-3 mm arasında olduğu görülmüştür.

A7075-T651 alloy, which were selected 4 mm and 6 mm in thicknesses, after traditionally pre-drilled they were frictional drilled by using HSS tools with 8 and 10 mm diameters, which have 36o conical angle.Tools cylindrical region length (hl) is 16 mm. 3000 rpm spindle speed, 60mm/min feed rate were selected. In experimental study the effect of both pre-drilling depths and diameters on the surface roughness, bushing height and wall thickness was investigated. Consequently, when pre-drilling diameter close to the end diameter of the tip of the tool, pre-drilling depth close to the height of the tip of the tool (hc), because of decreasing initial deformation and regular flowing softening material during friction drilling, surface roughness decreased and bushing height and wall thickness were increased. It was observed that the optimum pre-drilling diameters were 2.5-3 mm and 3-3.5 mm for 8 and 10 mm in diameters respectively, however the optimum pre-drilling depth is in between 2-3 mm.

Abstract
Although bushing height and wall thickness are crucial issues, cracks and petal formation on
bushings affect these outcomes adversely in thermal friction drilling operations. Therefore, in this
paper, bushing shapes were investigated both in traditional and mould supported thermal friction
drilling of A7075-T651 aluminum alloy, 4 mm in thickness, at 2000 rpm spindle speed and 25
mm/min feed rate. The proportion of the volume cavities (VBC) of the moulds to the volume of
the total evacuated material (VE) selected between 16 % and 32 %. Moreover, the gap sizes
between the tool and tool proceeding cavity (CDT) were selected at 0.2 mm, 0.3 mm, and 0.4 mm.
In conclusion cracks and petal formation were substantially eliminated, bushing height and wall
thickness values were able to select, depending on requirements, also homogenous bushing wall
thickness for threading, in moulds supporting thermal friction drilling operations.

Abstract
Surface grinding is one of the widely used method for finishing surface cleaning nowadays. In this method, the process is performed by chip removal process on linear moving work piece surface with rotating wheel around its own axis. In this study, a new mechanism was designed to provide a rotational movement as vertical direction to the radial axis of the wheel in addition to the wheel rotation movement around its own axis as mentioned hereinabove, and the conventional used surface grinding method. Thanks to this mechanism, two rotational movements in two different directions for the wheel were provided. Three different depth of cut values and three different rotation speed values for the new rotational movement were selected in this advanced system, and five different grinding wheel types were used in the system. The surfaces of workpieces was grinded with all these different components, and the effect of parameters on surface roughness (Ra) were examined. Consequently, Ra values which can be considered equally in the feed direction of the wheel were obtained with secondary rotational grinding mechanism according to conventional system. Secondary rotational grinding mechanism is capable of being adopted easily to milling and CNC machines because of its low cost.

Özet
Düzlem yüzey taşlama, günümüzde oldukça yaygın bir şekilde kullanılan son işlem yüzey temizleme yöntemlerden biridir. Bu yöntemde taş, kendi ekseni etrafında dönerek doğrusal ilerleyen iş parçasının yüzeyinden talaş kaldırarak işlemi gerçekleştirir. Bu çalışmada, geleneksel düzlem yüzey taşlama yönteminde uygulanan ve yukarıda izah edilen taşın kendi ekseni etrafında dönme hareketine, taşın radyal eksenine dikey yönde olacak şekilde bir dönme hareketi vermek için yeni bir mekanizma tasarlanmıştır. Bu mekanizmada taşlama taşında iki farklı yönde dönme hareketi elde edilmiştir. Geliştirilen bu yöntemde 3 farklı talaş derinliği, ikincil döne hareketi için 3 farklı devir sayısı seçilmiş ve ayrıca sistemde 5 farklı taş türü kullanılmıştır. Tüm bu farklı bileşenler ile iş parçaları taşlanmış ve parametrelerin yüzey pürüzlülüğüne (Ra) etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak ikincil dönel taşlama mekanizmasında geleneksel taşlama mekanizmasına göre taşın tüm ilerleme doğrultularında eşit sayılabilecek şekilde yüzey Ra değerleri elde edilmiştir. İkincil dönel taşlama mekanizması maliyet açısından da oldukça düşük değerde olduğundan tüm freze ve CNC tezgâhlarında kolay bir şekle kullanılabilir niteliktedir.

ABSTRACT
The new plane surface grinding mechanism (YTM) is a new plane surface grinding mechanism obtained with the mechanism developed. In the traditional plane surface grinding mechanism, the wheel has only a single rotation. The wheel rotates circumferentially around its axis. In YTM, on the other hand, there are two rotations. The first rotation is the same with the traditional grinding mechanism, which is the circumferential rotation. The other rotation is the newly developed axial rotation, where the wheel rotates around itself perpendicular to its radial axis. This totational is called axial rotation. Thus, the wheel has two rotations. Experiments were made for this newly developed method using various parameters and surface raughness (Ra) values were measured. Five wheels with different kinds were chosen. Workpieces were grinded with all these different combinations and effects on surface roughness were investigated. As a result, YTM produced smaller surface roughness values than the traditional method. Surface roughness values were very close in every part of grinded work pieces. YTM is also very low in cost and can be adapted to all milling machines and CNC machines. It can be safely said that YTM is better than the traditional system because of all these directions.

ÖZ
Yeni düzlem yüzey taşlama mekanizması (YTM), geliştirilen bir mekanizma ile elde edilen yeni bir düzlem yüzey taşlama mekanizmasıdır. Geleneksel düzlem yüzey taşlama mekanizmasında taşın sadece bir hareketi mevcuttur. Bu yöntemde taş kendi ekseni etrafında çevresel olarak dönmektedir. YTM’de ise iki eksende dönme hareketi vardır. Birinci dönme hareketi geleneksel taşlama mekanizmasının aynısıdır. Bu dönme hareketi çevresel dönme hareketidir. Diğer dönme hareketi ise yeni geliştirilen mekanizma ile taşlama taşının radyal eksene dik eksende kendi etrafında dönmesidir. Bu dönme hareketi de eksenel dönme hareketidir. Böylece taş aynı anda iki dönme hareketi yapmaktadır. Geliştirilen bu yeni yöntemle farklı parametrelerde deneyler yapılmıştır ve yüzey pürüzlülüğü (Ra) değerleri ölçülmüştür. Farklı cinslerde beş taş seçilmiştir. Tüm bu farklı kombinasyonlar ile iş parçaları taşlanmış ve bunun yüzey pürüzlülüğü üzerine etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak YTM’de geleneksel yöntemden daha küçük yüzey pürüzlülüğü değerleri elde edilmiştir. Taşlanan parçaların her bölgesinde yüzey pürüzlülüğü değerleri birbirine çok yakın elde edilmiştir. YTM maliyet açısından da oldukça düşük değerde olması ile birlikte tüm freze ve CNC tezgâhlara adapte edilebilecek niteliktedir. Tüm bu yönlerden dolayı YTM’nin geleneksel düzlem yüzey taşlama sisteminden daha iyi olduğu rahatlıkla söylenebilir.

Düzlem yüzey taşlama, günümüzde endüstride oldukça yaygın bir şekilde kullanılan son işlem yüzey temizleme yöntemlerden biridir. Bu yöntemde taşlama taşı radyal olarak kendi ekseni etrafında dönerek doğrusal ilerleyen iş parçası yüzeyinde talaş kaldırarak taşlama işlemini gerçekleştirir. Yapılan bu çalışmada, geleneksel düzlem yüzey taşlama yönteminde uygulanan ve yukarıda izah edilen taşın radyal, kendi ekseni etrafında dönme hareketine, taşın radyal eksenine dikey yönde olacak şekilde bir dönme hareketi vermek için yeni bir mekanizma tasarlanmıştır. Bu mekanizma ile taşlama taşı iki farklı yönde dönme hareketi elde etmiştir. Geliştirilen bu yeni yöntemle 3 farklı talaş derinliğinde, yeni dönme hareketinin 3 farklı devir uygulanmış ve ayrıca sistemde 5 farklı taş cinsi kullanılmıştır. Tüm bu farklı kombinasyonlar ile iş parçaları taşlanmış ve bunun yüzey pürüzlülüğüne (Ra) etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak geleneksel sistemde mevcut olan taşın ilerleme yönüne göre elde edilen farklı yüzey pürüzlülüğü (Ra) değerleri yeni yöntemle iyileştirilmiş ve taşın tüm ilerleme yönlerinde eşit sayılabilecek şekilde yüzey pürüzlülüğü (Ra) değerleri elde edilmiştir. Sistem maliyet açısından da oldukça düşük değerde olduğundan tüm freze ve CNC tezgâhlarına adapte edilebilecek niteliktedir. Ayrıca sistemin elde ettiği talaş kesiti incelenerek modellemesi yapılmış ve bu model ile yeni yöntemdeki kuvvet, güç, enerji ve hesaplamaları yapılmıştır.

Abstract

Friction drilling is a non-traditional drilling process, in which specimens are drilled by means of frictional heat, which is obtained from friction effect in between rotating conical tool and workpiece area. The main purpose of current study was to investigate the effect of pre-drilling depth and diameter on the bushing shape, initial deformation and frictional heat in friction drilling of A7075-T651 aluminum alloy, known as a brittle material. Results showed that the effect of pre-drilling depended on the geometrical dimensions of the tip of the tool. The initial deformation was reduced, frictional heat was generated regularly and bushing shape was in the form of cylindrical with less cracks and petal formation in conditions pre-drilling diameter close to the end diameter of the tip of the tool and pre-drilling depths bigger than its length. The highest temperature was recorded at 3000 rpm spindle speed and 40 mm/min feed rate.