Delme işlemleri sırasında ortaya çıkan kesme kuvvetleri ve momentlerin doğru bir şekilde ölçülmesi, takım performansının değerlendirilmesi, malzeme işlenebilirliğinin analiz edilmesi ve işlem parametrelerinin optimize edilmesi açısından kritik öneme sahiptir. Bu amaçla, düşük maliyetli 3D baskı teknolojisi kullanılarak özel bir dinamometre cihazı tasarlanmış, üretilmiş ve doğrulanmıştır. Cihazın CAD modeli SolidWorks yazılımında oluşturulmuş, yapısal yeterliliği ANSYS ortamında sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ile analiz edilmiştir. Gövde, FFF (Fused Filament Fabrication) yöntemiyle üretilmiş, ölçümler ise eksenel kuvvet (Fz) ve moment (Mz) değerlerini algılayan iki adet S tipi yük hücresi ve Arduino tabanlı bir veri toplama sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Üniversal basma-çekme test cihazında yarı-statik koşullarda yapılan doğrulama testleri, cihazın güvenilir ve tekrarlanabilir ölçüm sonuçları verdiğini ve %93 doğruluk oranına ulaştığını göstermiştir. Ayrıca FEM sonuçları, sistemin hedeflenen statik yükleme koşullarının üzerinde de güvenli çalışabildiğini ortaya koymuştur. Bu çalışma, 3D baskının düşük maliyetli ve özelleştirilebilir işlenebilirlik test sistemlerinin geliştirilmesinde etkin bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.
Accurate measurement of cutting forces and torques during drilling operations is essential for evaluating tool performance, analyzing material machinability, and optimizing process parameters. To address this need, a special dynamometer device was designed, manufactured, and validated using low-cost 3D printing technology. The device’s CAD model was created in SolidWorks, and its structural adequacy was analyzed using the finite element method (FEM) in ANSYS. The body was fabricated by the fused filament fabrication (FFF) method, and measurements of axial force (Fz) and torque (Mz) were performed with two S-type load cells connected to an Arduino-based data acquisition system. Validation tests conducted under quasi-static conditions with a universal tensile-compression testing machine confirmed that the device provides reliable and repeatable measurement results, achieving an accuracy rate of 93%. In addition, FEM results showed that the system could safely operate beyond the intended static loading conditions. This study demonstrates that 3D printing can be effectively utilized in the development of low-cost and customizable machinability test systems.