Investigation of the Effect of Cutting-Edge Rounding on Surface Quality in Milling of Al 7075 and Al 6082 Alloys

Şeyma Gül Algül

Gazi University

https://orcid.org/0000-0001-7728-5591

Hasan Kuş

Karcan Kesici Takım San. ve Tic. A.Ş.

https://orcid.org/0009-0008-1817-8380

Şükran Katmer

Gazi University

https://orcid.org/0000-0002-3641-2328

Ulvi Şeker

Gazi University

https://orcid.org/0000-0001-6455-6858

DOI: https://doi.org/10.56038/oprd.v5i1.585

Keywords: Al 7075, Al 6082, milling, cutting edge rounding, surface roughness


Abstract

Al 7075 and Al 6082 alloys are alloys that are widely used in many sectors, especially aviation and automotive. During their processing along with the widespread use of those alloys, significant machinability problems such as low surface quality due to chip accumulation (Built Up Edge-BUE) on the cutting edge are observed.

In this study, the effect of cutting-edge corner rounding and machining parameters on surface roughness in milling of Al 7075 and Al 6082 alloys were experimentally investigated. To determine the effect of cutting-edge rounding, two different corner rounding values (5.5-6 µm and 7-9 µm) were applied and compared with standard/coated and standard/uncoated tools in terms of machining performance. In the experimental studies, cutting parameters were determined as two different cutting speeds (300 m/min, 400 m/min) and two different feed rates (0.085 mm/tooth, 0.11 mm/tooth). With each tool, peripheral milling was performed on four sides of the prismatic test specimens under dry machining conditions.  Taguchi L8 orthogonal array experimental design was used as the experimental design. Analysis of variance (ANOVA) was performed to evaluate the effects of cutting parameters on surface roughness and the reliability of all results was above 85%. The results of the analysis of variance revealed that the alloy type was more effective on the surface roughness. In the surface roughness measurements, the best surface roughness values (Ra=0.14 µm) were obtained in the experiments performed with a standard/coated cutting tool using a cutting speed of 300 m/min and a feed rate of 0.11 mm/tooth.


References

Hüseyinoğlu, M. (2008). 7075 Alüminyum Alaşımının Freze ile İşlenmesinde Minimum Soğutma Sıvısı Kullanmanın Performans Karakteristiklerine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elâzığ.

Erkan, Ö. ve Yücel, E. (2018) Parmak Frezelenen AA 7075 Malzemenin Yüzey Pürüzlülüğünün Kesme Parametreleri ve Takım Geometrisi ile Olan İlişkisinin Optimizasyonu, International Eurasian Conference on Science, Engineering and Technology

Bayraktar, Ş., Turgut Y. (2016) Al-5083 Alaşımının Frezelenmesinde Kesme Kuvveti, Yüzey Pürüzlülüğü ve Çapak Yüksekliğinin Optimizasyonu, 7th International Symposium On Machining,

Korkut, İ., Dönertaş, M.A. (2014) Kesme Parametrelerinin Frezelemede Oluşan Kesme Kuvvetleri Üzerindeki Etkileri, Politeknik Dergisi, Cilt: 6 Sayı: 1 s. 385-389, 2003

Tosun, N., Kuru, C., Altıntaş, E. ve Erdin, O.E. Hava ve Geleneksel Soğutma Yöntemi ile Frezelemede Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 25, No 1, 141-146, 2010

Mahesh, T.P., Rajesh K.R. (2014). Optimal Selection Of Process Parameters İn CNC End Milling Of Al 7075YT6 Aluminum Alloy Using A Taguchiyfuzzy Approach. Procedia Materials Science, 5, 2493 – 2502 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.07.501

Sağlam, H. Frezelemede Kesme Parametreleri ile Kesme Kuvvetlerinin Değişimi ve Bunların Takım Aşınması ve Yüzey Pürüzlülüğü Üzerindeki Etkilerinin Deneysel İncelenmesi, Selçuk Teknik Online Dergisi, Volume 1, Number: 32001

Yılmaz, V., Dilipak H., Sarıkaya M., Yılmaz C.Y., M. Ö. (2016). Frezeleme işlemlerinde kesme kuvveti, titreşim ve yüzey pürüzlülüğü sonuçlarının modellenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 30(4), 220-226

Şeker, U. (2000). Talaşlı İmalatta Takım Tasarımı, Yüksek Lisans Ders Notları, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 20-45.

Sekmen, M., Günay, M., ve Şeker, U. (2015). Alüminyum Alaşımlarının İşlenmesinde Kesme Hızı ve Talaş Açısının Yüzey Pürüzlülüğü, Yığıntı Talaş ve Yığıntı Katmanı Oluşumu Üzerine Etkisi. Politeknik Dergisi, 18(3), 141-148.

Anwar, R., Jahanzaib, M., Asghar, G., Wasim A., Hussain S., Optimization of Surface Roughness for AlAlloy 7075-T in Milling Process, Technical Journal, University of Engineering and Technology (UET), Vol. 20(SI) No.II(S)-2015

Pınar, A.M. (2010), AL 6013 Alüminyum Alaşımının Frezelenmesinde Ortalama ve Toplam Yüzey Pürüzlülüğüne Göre Kesme Parametreleri Etkilerinin İncelenmesi, e-Journal of New World Sciences Academy, 5, 1, Article Number: 2A0037

Durmuş, V. (2019). Al 7075 Malzemenin Parmak Frezeler ile İşlenebilirliğinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.

Karasakal, M. (2023) Parmak Frezelerde Köşe Yuvarlatma İşlemlerinin Al 7075 Alaşımının İşlenebilirliği Üzerinde Etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.

Uğur, L. (2019) 7075 Alüminyum Malzemesinin Frezelenmesinde Yüzey Pürüzlülüğünün Yanıt Yüzey Yöntemi ile İyileştirilmesi, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(1), 326-335 DOI: https://doi.org/10.18185/erzifbed.461223