Alüminyum 7050 alaşımının delinmesinde uç açısının etkilerinin deneysel ve sonlu elemanlar yöntemiyle araştırılması
Experimental and finite elements method research on the effects of drill  point  on the drilling of aluminum 7050 alloy
Yazar: EBRU ASLAN
Danışman: DOÇ. DR. GÜLTEKİN UZUN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Delme = Drilling ; Matkap uçları = Twist bit ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis

Özet:
Alüminyum Al 7050 alaşımı, korozyon direnci çok yüksek olan ve Havacılık-Uzay Sanayinde yoğun kullanılan bir malzemedir. Delme prosesi havacılık, uzay ve otomotiv endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Delik delme prosesinde matkap geometrisi ve kesme parametreleri işlenebilirliği etkilemektedir. Bu çalışmada, üç farklı matkap uç açısının (118°- 124°- 130°) ve farklı kesme parametrelerinin, Al 7050 alaşımın delinmesine etkisi araştırılmıştır. Seçilen kesme parametreleri sırasıyla; 80-100-120 m/dak kesme hızı ve 0,1-0,15-0,2 mm/dev ilerleme miktarıdır. Uç açılarının ve kesme parametrelerinin, itme kuvvetleri ve kesme momentleri üzerine etkisi hem deneysel hem de sonlu elemanlar yöntemiyle analiz edilmiş ve kıyaslanmıştır. Bütün kesme parametrelerinde 118° uç açısına sahip matkabın diğer açıdaki matkaplardan daha yüksek kesme kuvvetlerine sahip olduğu, ilerlemeye bağlı olarak bütün kesme hızlarında kesme kuvvetlerinin arttığı görülmüştür. Deneysel sonuçlara paralel olarak analiz verilerinde de aynı durum görülmüştür. Uç açısı yine hem deney hem de analiz verileriyle aynı doğrultuda olduğu görülmüştür. Deneysel veriler ile analiz sonuçları arasında %0,04 ile %12,75 arasında bir fark olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Aluminum alloy Al 7050 is a material of very high corrosion resistance and is widely used in the aerospace industry. The drilling method is widely used in the aerospace, aviation, and automotive industries. The geometry and cutting parameters of the drill, impact the drilling process. In this study, the effects of three different drill point (118°-124°-130°) and different cutting parameters on the Al 7050 alloy drill have been studied. The selected cutting parameters are respectively: cutting speed of 80-100-120 m/min and feed rate of 0.1- 0.15- 0.2 mm/rev. The effects of drill point and cutting parameters on thrust forces and moment value have been analyzed and compared both experimentally and by the finite element method. In all cutting parameters, ithas been that the drill with a 118⁰ drill point has had higher cutting force than the drills with other angles and the shear forces, has increased at all cutting speeds depending on the feed. In parallel with the experimental results, the same situation has been observed in the analysis data. It has been seen that the shear moment of the tools with a drill point of 124° and 130° are higher than the tool with a 118° drill point, again in the same direction with both the test and analysis data. It has been found that there is a difference between 0.04% and 12.75% between the experimental data and the test results.