Year 2021, Volume 13 , Issue 1, Pages 170 - 177 2021-01-18

Investigation of the Effect of Pre-Hole Application on Machinability in Drilling of Ti-6Al-4V Titanium Alloy
Ti-6Al-4V Titanyum Alaşımının Delinmesinde Ön Delik Uygulamasının İşlenebilirliğe Etkisinin İncelenmesi

Selçuk YAĞMUR [1] , Muharrem PUL [2]


In this study, the effect of pre-hole drilling on machinability properties of Ti-6Al-4V titanium alloy, which is widely used in the industry and machining operations are investigated. For this purpose, drilling tests were done with uncoated carbide drill with cooling channel. Four different cutting speeds (60, 75, 90, 108 m/min) and constant feed rate (0.20 mm/rev) were selected as test parameters. During the tests, the feed force, shear moment and temperature values in the shear region were measured. In addition, roughness values of the drilled surfaces were determined. As a result of the evaluation of the obtained data, it was seen that the cutting force, cutting moment and temperature values generally decreased with increasing cutting speed. Changes in cutting speed did not cause much change on surface roughness values. In the pre-hole samples, the feed force, moment, temperature and surface roughness values were lower.

Bu çalışmada endüstride çok yaygın olarak kullanılan ve talaşlı işleme operasyonları uygulanan Ti-6Al-4V titanyum alaşımının delinmesinde ön delik delmenin işlenebilirlik özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla soğutma kanallı kaplamasız karbür matkap ile delme deneyleri yapılmıştır. Deney parametreleri olarak olarak dört farklı kesme hızı (60, 75, 90, 108 m/dak) ve sabit ilerleme miktarı (0,20 mm/dev) seçilmiştir. Deneyler sırasında ilerleme kuvveti, kesme momenti ve kesme bölgesindeki sıcaklık değerleri ölçülmüştür. Ayrıca delinmiş yüzeylere ait pürüzlülük değerleri belirlenmiştir. Elde edilen verilerin değerlendirilmesi sonucunda kesme hızının artmasıyla ilerleme kuvvetinin, kesme momentinin ve sıcaklık değerlerinin genel olarak azaldığı görülmüştür. Kesme hızındaki değişimler yüzey pürüzlülük değerleri üzerinde çok fazla değişmeye neden olmamıştır. Ön delik uygulaması yapılan numunelerde ilerleme kuvveti, moment, sıcaklık ve yüzey pürüzlülük değerleri daha düşük çıkmıştır.

  • Çelik, Y.H. ve Kılıçkap, E. (2018). “Titanyum Alaşımlarından Ti-6Al-4V’nın İşlenmesinde karşılaşılan zorluklar: Derleme. GU J Sci, Part C, 6, (1), 163-175.
  • Elmagrabi, N., Che Hassan C.H., Jaharah A.G., Shuaeib, F.M. (2008). High speed milling of Ti-6Al-4V Using coated carbide tools. European Journal of Scientific Research, 22, (2), 153-162.
  • Guu, Y.H., Deng, S., Ti-Kunang Hou, M., Hsu, C.H., Tseng, K.S. (2012). Optimization of machining parameters for stress concentration in micro drilling of titanium alloy. Materials and Manufacturing Processes, 27, 207-213.
  • Kıvak. T. ve Şeker, U. (2012). Ti-6Al-4V Alaşımının delinmesinde kaplama malzemesi ve kesme şartlarının kesme kuvvetleri üzerindeki etkisi. International Iron & Steel Symposium, Karabük, Türkiye, 855-860.
  • Li, R., Hegde, P., Shih, A.J. (2007). High-throughput drilling of titanium alloys. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 47, 63-74.
  • Meral, G., Sarıkaya, M., Dilipak, H. (2011). Delme işlemlerinde kesme parametrelerinin Taguchi yöntemiyle optimizasyonu. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 27, (4), 332-338.
  • Parida, A.K. (2018). Simulation and experimental investigation of drilling of Ti-6Al-4V Alloy. International Journal of Lightweight Materials and Manufacture, xxx 1-9.
  • Rahim, E.A., Kamdani, K., Safian Sharif, S. (2008). Performance Evaluation of Uncoated Carbide Tool in High Speed Drilling of Ti6Al4V. Journal of Advanced Mechanical Design Systems, and Manufacturing, 2, (4), 522-531.
  • Rui Li, R., & Shih, A.J. (2007). Tool Temperature in Titanium Drilling. Journal Of Manufacturing Science And Engineering, 129, 740-749.
  • Sharif, S., & Rahim, E.A. (2007). Performance of coated-and uncoated-carbide tools when drilling titanium alloy-Ti-6Al4. J. Mater. Process. Tech., 185, (1), 72-76.
  • Shetty, P.K., Shetty, R., Shetty, D., Rehaman, N.F., Jose, T.K. (2014). Machinability study on dry drilling of titanium alloy Ti-6Al-4V using L9 orthogonal array. Procedia Mater. Sci., 5, 2605-2614.
  • Uzun, G., Yaşar, S.A., Korkut, İ. (2017). Ti-6Al-4V Alaşımının delinmesinde kesme parametrelerinin kesme kuvvetlerine ve delik kalitesine etkisinin incelenmesi. Karaelmas Fen ve Müh. Derg. 7, (2), 469-475.
  • Yağmur, S., Acır, A., Şeker, U., Günay, M., (2013). Delik delme işlemlerinde kesme parametrelerinin kesme bölgesindeki sıcaklığa etkisinin deneysel incelenmesi. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 28, No 1, 1-6.
  • Zhang, P.F., Churi, N.J., Pei, Z.J., Treadwell C. (2008). Mechanical drilling processes for titanium alloys: a literature review. Machining Science and Technology, 12, (4), 417-444.
Primary Language tr
Subjects Engineering, Mechanical
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0001-7036-297X
Author: Selçuk YAĞMUR
Institution: Gazi Üniversitesi
Country: Turkey


Orcid: 0000-0002-0629-3516
Author: Muharrem PUL (Primary Author)
Institution: Kırıkkale Üniversitesi
Country: Turkey


Dates

Publication Date : January 18, 2021

APA Yağmur, S , Pul, M . (2021). Ti-6Al-4V Titanyum Alaşımının Delinmesinde Ön Delik Uygulamasının İşlenebilirliğe Etkisinin İncelenmesi . International Journal of Engineering Research and Development , 13 (1) , 170-177 . DOI: 10.29137/umagd.771235