Araştırma Makalesi

Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli

Cilt: 38 Sayı: 2 30 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli

Öz

Titanyum alaşımları, yüksek mukavemet-ağırlık oranları, korozyon dirençleri ve biyouyumlulukları sayesinde havacılıktan savunmaya, biyomedikalden uzay teknolojilerine kadar pek çok kritik alanda vazgeçilmez malzemeler haline gelmiştir. Ancak bu alaşımlar, düşük ısıl iletkenlik ve yüksek kimyasal reaktivite gibi özellikleri nedeniyle işlenmesi güç malzemeler olarak bilinmektedir. Bu durum, özellikle, kesme kuvveti, takım ömrünü, boyutsal hassasiyeti ve iş parçası bütünlüğünü doğrudan etkileyen temel bir parametre olmasından dolayı kesme kuvvetinin doğru tahmin edilmesini hem teknik açıdan zorlaştırmakta hem de süreç güvenilirliği açısından zorunlu kılmaktadır. Bu çalışmada, Ti6AI7Nb alaşımının mikro frezelenmesi sürecinde kesme kuvvetinin yüksek doğrulukla tahmin edilmesine yönelik yeni bir hibrit derin sinir ağı modeli önerilmektedir. Önerilen modelde, evrişimli sinir ağı katmanı ile veriden anlamlı yerel özellikler otomatik olarak çıkarılırken, bu katmana paralel olarak konumlandırılan tam bağlantılı katmanlarda karmaşık ilişkileri ve küresel bilgileri çıkarmak üzere entegre edilmiştir. Önerilen model ve güncel yöntemlerin eğitimi ve testi için kısıtlı olan gerçek deneysel veriler, veri artırma tekniğiyle çoğaltılarak sentetik veriler üretilmiştir. Gerçekleştirilen kapsamlı analizlerde, önerilen paralel hibrit derin öğrenme modelinin kesme kuvveti tahmininde %97.13 R² skoru ile geleneksel makine öğrenmesi yöntemlerinden daha yüksek performans sergilediği ortaya koyulmuştur.

Anahtar Kelimeler

Teşekkür

Bu çalışma, TÜBİTAK tarafından 223M358 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir. Desteklerinden dolayı TÜBİTAK'a teşekkür ederiz.

Kaynakça

  1. Q. Jiang and J. Song, “A Review on Cutting Force and Thermal Modeling, Toolpath Planning, and Vibration Suppression for Advanced Manufacturing,” Machines, vol. 14, no. 1, p. 60, Jan. 2026, doi: 10.3390/machines14010060.
  2. R. Kaur, R. Kumar, and H. Aggarwal, “Systematic Review of Artificial Intelligence, Machine Learning, and Deep Learning in Machining Operations: Advancements, Challenges, and Future Directions,” Archives of Computational Methods in Engineering, vol. 32, no. 8, pp. 4983–5036, Dec. 2025, doi: 10.1007/s11831-025-10290-z.
  3. K. Chen, W. Zhao, and X. Zhang, “Real-time milling force monitoring based on a parallel deep learning model with dual-channel vibration fusion,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 126, no. 5–6, pp. 2545–2565, May 2023, doi: 10.1007/s00170-023-11233-3.
  4. M. Pasandidehpoor, A. R. Nogueira, J. Mendes-Moreira, and R. Sousa, “Survey on machine learning applied to CNC milling processes,” Adv. Manuf., vol. 13, no. 4, pp. 847–885, Dec. 2025, doi: 10.1007/s40436-025-00564-x.
  5. O. I. Elly and M. Takács, “Leveraging ensemble regressors and a metaheuristic algorithm for efficiency improvement of the micromilling process through force prediction and parameter optimization,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 142, no. 9–10, pp. 4705–4726, Feb. 2026, doi: 10.1007/s00170-025-17156-5.
  6. Z. A. Cevik, K. Ozsoy, A. Ercetin, and G. Sariisik, “Machine Learning-Driven Optimization of Machining Parameters Optimization for Cutting Forces and Surface Roughness in Micro-Milling of AlSi10Mg Produced by Powder Bed Fusion Additive Manufacturing,” Applied Sciences, vol. 15, no. 12, p. 6553, Jun. 2025, doi: 10.3390/app15126553.
  7. V. Kumar, V. Dubey, and A. Kumar Sharma, “Comparative analysis of different machine learning algorithms in prediction of cutting force using hybrid nanofluid enriched cutting fluid in turning operation,” Mater. Today Proc., May 2023, doi: 10.1016/j.matpr.2023.05.216.
  8. J. Xie, P. Hu, J. Chen, W. Han, and R. Wang, “Deep learning-based instantaneous cutting force modeling of three-axis CNC milling,” Int. J. Mech. Sci., vol. 246, p. 108153, May 2023, doi: 10.1016/j.ijmecsci.2023.108153.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Derin Öğrenme, Nöral Ağlar, Yapay Zeka (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

20 Nisan 2026

Kabul Tarihi

2 Temmuz 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 38 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Doğan, G., Mahmat, A., Ağar, S., Cihangir, S., Tosun, G., & Tosun, N. (2026). Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 38(2), 765-782. https://doi.org/10.35234/fumbd.1933904
AMA
1.Doğan G, Mahmat A, Ağar S, Cihangir S, Tosun G, Tosun N. Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;38(2):765-782. doi:10.35234/fumbd.1933904
Chicago
Doğan, Gürkan, Aybars Mahmat, Salih Ağar, Salih Cihangir, Gül Tosun, ve Nihat Tosun. 2026. “Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 38 (2): 765-82. https://doi.org/10.35234/fumbd.1933904.
EndNote
Doğan G, Mahmat A, Ağar S, Cihangir S, Tosun G, Tosun N (01 Eylül 2026) Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 38 2 765–782.
IEEE
[1]G. Doğan, A. Mahmat, S. Ağar, S. Cihangir, G. Tosun, ve N. Tosun, “Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 38, sy 2, ss. 765–782, Eyl. 2026, doi: 10.35234/fumbd.1933904.
ISNAD
Doğan, Gürkan - Mahmat, Aybars - Ağar, Salih - Cihangir, Salih - Tosun, Gül - Tosun, Nihat. “Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 38/2 (01 Eylül 2026): 765-782. https://doi.org/10.35234/fumbd.1933904.
JAMA
1.Doğan G, Mahmat A, Ağar S, Cihangir S, Tosun G, Tosun N. Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;38:765–782.
MLA
Doğan, Gürkan, vd. “Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 38, sy 2, Eylül 2026, ss. 765-82, doi:10.35234/fumbd.1933904.
Vancouver
1.Gürkan Doğan, Aybars Mahmat, Salih Ağar, Salih Cihangir, Gül Tosun, Nihat Tosun. Ti6AI7Nb Alaşımının Mikro Frezelenmesinde Kesme Kuvvetinin Öngörülmesi için Yenilikçi Hibrit Derin Sinir Ağı Modeli. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Eylül 2026;38(2):765-82. doi:10.35234/fumbd.1933904