Araştırma Makalesi

AISI 4140 Çeliğinin Delinmesinde Matkap Uç Geometrisi Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizinde Johnson-Cook Malzeme Modeli ve Yazılım Kütüphanesi Sonuçlarının Kıyaslanması

Cilt: 14 Sayı: 1 4 Mart 2026
PDF İndir
EN TR

AISI 4140 Çeliğinin Delinmesinde Matkap Uç Geometrisi Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizinde Johnson-Cook Malzeme Modeli ve Yazılım Kütüphanesi Sonuçlarının Kıyaslanması

Öz

Bu çalışmada, AISI4140 çeliğinin delinmesinde matkap uç geometrisini oluşturan unsurlardan; batma açısı, öz kalınlığı ve giriş açısının delinebilirlik üzerindeki etkileri sonlu elemanlar destekli simülasyonlarla analiz edilmiştir. Simülasyon çalışmalarında, 6.8 mm çapında, iki ağızlı, helisel yapıda, split uçlu ve yekpare karbür matkap modelleri kullanılmıştır. Bu modellerde; batma açıları 30°, 45° ve 60°, öz kalınlıkları 0,5 mm, 1,0 mm ve 1,5 mm, giriş açıları ise 120°, 135° ve 150° olacak şekilde çeşitlendirme yapılmıştır. Çalışmada hem yazılım kütüphanesinde hazır bulunan AISI4140 çeliği seçilerek, hem de AISI4140 çeliğinin Johnson-Cook malzeme modeli yazılıma tanımlanarak simülasyonlar yapılmış ve elde edilen sonuçlar (itme kuvveti, delme momenti, sıcaklık değerleri, matkaplarda oluşan gerilim, talaş şekli) kıyaslanmıştır. Hem JC malzeme modelinin hem de yazılım kütüphanesinden seçilen malzemenin delme simülasyonları sonuçlarından elde edilen verilerin benzerlik oranları yaklaşık %80 ve üzerindedir. Tüm verilerin tam faktöriyel olarak etki grafikleri oluşturulduğunda optimum matkap geometrilerinin; JC malzeme modeline göre G24 kodlu matkap, yazılım kütüphanesinden malzeme seçildiğinde ise G15 kodlu matkap geometrisi sonucuna ulaşılmaktadır. Her iki malzemenin delinmesi sonucunda oluşan talaş şekillerinin de oldukça benzer olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] B. S. Kumar, N. Baskar, and K. Rajaguru, "Drilling operation: A review," Materials Today: Proceedings, vol. 21, pp. 926–933, 2020.
  2. [2] D. Patel and R. Verma, "Analysis of drilling tool life-a review," International journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, vol. 4, no. 1, p. 523, 2015.
  3. [3] Ş. Bayraktar, Y. Siyambaş, and Y. Turgut, "Delik delme prosesi: bir araştırma," SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 21, no. 2, 2017.
  4. [4] D. Kim and M. Ramulu, "Drilling process optimization for graphite/bismaleimide–titanium alloy stacks," Composite structures, vol. 63, no. 1, pp. 101–114, 2004.
  5. [5] E. Trent, "metal cutting 2nd edition Butterworth’s & Co. London, UK, limited," ISBN 0-408-34-38, 1984.
  6. [6] S. Fuji, M. DeVries, and S. Wu, "Analysis of the chisel edge and the effect of the d-theta relationship on drill point geometry, J," Engng Ind, vol. 93, pp. 1093–1105, 1971.
  7. [7] L. Shu et al., "Study on dedicated drill bit design for carbon fiber reinforced polymer drilling with improved cutting mechanism," Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, vol. 142, p. 106259, 2021.
  8. [8] C. Kahng, "Performance Testing of Twist Drills on AISI 4140 Alloy Steel," 1979.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri , İmalat Süreçleri ve Teknolojileri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

4 Mart 2026

Yayımlanma Tarihi

4 Mart 2026

Gönderilme Tarihi

6 Aralık 2025

Kabul Tarihi

16 Şubat 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 14 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Demirel, T., Aydın, K., Deliorman, G., & Kurt, A. (2026). AISI 4140 Çeliğinin Delinmesinde Matkap Uç Geometrisi Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizinde Johnson-Cook Malzeme Modeli ve Yazılım Kütüphanesi Sonuçlarının Kıyaslanması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 14(1), 345-365. https://doi.org/10.29109/gujsc.1837261

                                     16168      16167     16166     21432        logo.png   


    e-ISSN:2147-9526