Yıl: 2019 Cilt: 6 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 193 - 199 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.31202/ecjse.449701 İndeks Tarihi: 16-12-2020

Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi

Öz:
Bu çalışmanın amacı, Al2014 alüminyum alaşımının kaplamasız sementit karbür takım ile delinmesisonucunda itme kuvvetinin deneysel ve simülasyon sonuçlarını kıyaslamaktır. Deneysel çalışmada, farklıseviyelerde kesme parametreleri (kesme hızı ve ilerleme miktarı) kullanılarak delme işlemi yapılmıştır. Kesmekuvveti için nümerik analizler, sonlu elemanlar yöntemine dayalı çözümleme yapan ThirdWave Advantedgesimülasyon programıyla gerçekleştirilmiştir. 0,1, 0,2 ve 0,3 mm/dev sabit ilerleme miktarlarında kesme hızının%35 artmasıyla itme kuvveti sırasıyla %9,1, %12,8 ve %18,6 düşmüştür. 170, 200 ve 230 sabit kesme hızlarında,ilerleme miktarının 0,1’den 0,3 mm/dev’e çıkarılmasıyla itme kuvveti sırasıyla %23,9, %16,1 ve %11 artmıştır.İtme kuvvetinin kesme hızının artmasıyla azaldığı, ilerleme miktarının artması arttığı belirlenmiştir. Sonluelemanlar yöntemiyle gerçekleştirilen delme simülasyon sonuçları da deneysel sonuçlar ile benzerlikgöstermiştir. Çalışma sonucunda, deneysel olarak ölçülen itme kuvveti ile simülasyon sonucunda elde edilenkuvvet değerleri arasında ortalama %7’lik bir fark olduğu belirlenmiş ve sonlu elemanlar modelininuygulanabilirliği kanıtlanmıştır.
Anahtar Kelime:

Finite Element Analysis of Thrust Force in Drilling of Al2014 Aluminum Alloy

Öz:
The purpose of this work is to compare the experimental and simulational results of the thrust force in drilling of the Al2014 aluminum alloy with the uncoated cemented carbide tool. In the experimental study, drilling was performed using cutting parameters (cutting speed and feed rate) at different levels. Numerical analyzes for thrust force were performed using the ThirdWave Advantages simulation program, which is based on the finite element method. With constant feed rates of 0,1, 0,2 and 0,3 mm / rev, the thrust force decreased by 9,1%, 12,8% and 18,6%, respectively, with the cutting speed increased by 35%. At constant cutting speeds of 170, 200 and 230, the thrust force increased by 23,9%, 16,1% and 11%, respectively, by increasing the feed rate from 0,1 to 0,3 mm / rev. It has been determined that the thrust force decreases with increasing the cutting speed and increases with the increasing feed rate. The results of drilling simulation performed by finite element method were similar to experimental results. As a result of the study, it was determined that there was an average difference of 7% between the experimentally measured thrust force and the force values obtained as a result of the simulation. Finally, the applicability of the finite element model was proved.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Prasad SV., Asthana R., “Aluminum metal-matrix composites for automotive applications: tribological considerations”, Tribology Letters, 2004, 17: 445-453.
  • [2] Raghubanshi H., Dikio ED., Naidoo EB., “The properties and applications of helical carbon fibers and related materials: a review”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2016, 44: 23-42.
  • [3] Sandvik Coromant, “Modern Metal Cutting”, Sweden 1994, s. 2-61
  • [4] Kalidas S., DeVor R.E., Kapoor S.G., ”Experimental investigation of the effect od drill coatingson hole quality under dry and wet drilling conditions” Surface and Coatings Technology, 2001, 117-128.
  • [5] Arafat M., “CNC delme işleminde delme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü açısından optimizasyonu”, Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri, 2009.
  • [6] Yang Y., Sun J., “Finite Element Modelling and Simulating of Drilling of Titanium Alloy”, 2nd International Conference on Information and Computing Science, Manchester, UK, 21-22 May, 2009.
  • [7] Isbilir O., Ghassemieh E., “Finite Element Analysis of Drilling of Titanium Alloy”, Procedia Engineering, 2011,10: 1877–1882.
  • [8] [8] Muhammad R., Ahmed N., Sharif Y.M., Silberschmidt V., “3D Finite Element Modelling of Drilling Process”, 20th IWCMM, Loughborough University, Loughboorough, 2010.
  • [9] Korkmaz M.E., Günay M., “Finite Element Modelling of Cutting Forces and Power Consumption in Turning of AISI 420 Martensitic Stainless Steel”, Arab J Sci Eng, 2018. doi:10.1007/s13369-018-3204-4.
  • [10] Ucun İ., “3D finite element modelling of drilling process of Al7075-T6 alloy and experimental validation”, Journal of Mechanical Science and Technology, 2016, 30 (4): 1843- 1850.
  • [11] Gok A., Gok K., Bilgin M.B., “Three-dimensional finite element model of the drilling process used for fixation of Salter–Harris type-3 fractures by using a K-wire”, Mech. Sci., 2015, 6, 147–154.
  • [12] Kara F., Aslantaş K., Çiçek A., “Prediction of cutting temperature in orthogonal machining of AISI 316L using artificial neural network”, Appl. Soft Comput., 2016, 38, 64-74.
  • [13] Johnson G.J., Cook W.H., “A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures”. Proceedings of the Seventh International Symposium on Ballistics, The Hague, 541–547, 1983.
  • [14] Ishida T., Moriguchi H., Ikegaya A., “Development of Cemented Carbide Tool of Reduced Rare Metal Usage”, SEI Technical Review, 2011, 73: 52-56.
  • [15] Uzun G., Gokmen U., Cinici H., Turker M., “Effect of Cutting Parameters in The Drilling Of AlSi7 Metallic Foams”, Materials and technology, 2017, 51(1): 19-24.
  • [16] Yaşar N., Korkmaz M.E., Günay M., “Investigation on hole quality of cutting conditions in drilling of CFRP composite”, MATEC Web of Conferences, 2017, 112: 1-7.
  • [17] Kıvak T., Samtaş G., Cicek A., “Taguchi method based optimisation of drilling parameters in drilling of AISI 316 steel with PVD monolayer and multilayer coated HSS drills”, Measurement, 2012, 45 (6), 1547-1557
APA KORKMAZ M, ÇAKIROĞLU R, YASAR N, ÖZMEN R, GÜNAY M (2019). Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. , 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
Chicago KORKMAZ Mehmet Erdi,ÇAKIROĞLU RAMAZAN,YASAR NAFIZ,ÖZMEN Ramazan,GÜNAY MUSTAFA Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. (2019): 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
MLA KORKMAZ Mehmet Erdi,ÇAKIROĞLU RAMAZAN,YASAR NAFIZ,ÖZMEN Ramazan,GÜNAY MUSTAFA Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. , 2019, ss.193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
AMA KORKMAZ M,ÇAKIROĞLU R,YASAR N,ÖZMEN R,GÜNAY M Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. . 2019; 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
Vancouver KORKMAZ M,ÇAKIROĞLU R,YASAR N,ÖZMEN R,GÜNAY M Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. . 2019; 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
IEEE KORKMAZ M,ÇAKIROĞLU R,YASAR N,ÖZMEN R,GÜNAY M "Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi." , ss.193 - 199, 2019. 10.31202/ecjse.449701
ISNAD KORKMAZ, Mehmet Erdi vd. "Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi". (2019), 193-199. https://doi.org/10.31202/ecjse.449701
APA KORKMAZ M, ÇAKIROĞLU R, YASAR N, ÖZMEN R, GÜNAY M (2019). Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 6(1), 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
Chicago KORKMAZ Mehmet Erdi,ÇAKIROĞLU RAMAZAN,YASAR NAFIZ,ÖZMEN Ramazan,GÜNAY MUSTAFA Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering 6, no.1 (2019): 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
MLA KORKMAZ Mehmet Erdi,ÇAKIROĞLU RAMAZAN,YASAR NAFIZ,ÖZMEN Ramazan,GÜNAY MUSTAFA Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, vol.6, no.1, 2019, ss.193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
AMA KORKMAZ M,ÇAKIROĞLU R,YASAR N,ÖZMEN R,GÜNAY M Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2019; 6(1): 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
Vancouver KORKMAZ M,ÇAKIROĞLU R,YASAR N,ÖZMEN R,GÜNAY M Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2019; 6(1): 193 - 199. 10.31202/ecjse.449701
IEEE KORKMAZ M,ÇAKIROĞLU R,YASAR N,ÖZMEN R,GÜNAY M "Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi." El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 6, ss.193 - 199, 2019. 10.31202/ecjse.449701
ISNAD KORKMAZ, Mehmet Erdi vd. "Al2014 Alüminyum Alaşımının Delinmesinde İtme Kuvvetinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Analizi". El-Cezerî Journal of Science and Engineering 6/1 (2019), 193-199. https://doi.org/10.31202/ecjse.449701