Geri Dön

Havacılık yapısal parçalarında optik tarama ile hassas delik merkezi tespiti

Accurate hole center determination in aerospace structural parts via optical scanning

PDF İndir

  1. Tez No: 1016400
  2. Yazar: MURAT YELKEN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FARUK KILIÇ, PROF. DR. MAHMUT ALKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Otomotiv Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Automotive Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Milli Savunma Üniversitesi
  10. Enstitü: Alparslan Savunma Bilimleri ve Milli Güvenlik Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Harp Silah ve Araçları Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Silah Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışma, havacılık gibi üretim hassasiyeti gerektiren sektörlerde kullanılan, son boyası yapılmamış olması nedeniyle yer yer parlaklık problemleri gösteren ancak geometrik olarak hassas kalite kontrolüne ihtiyaç duyan talaşlı imalat ürünü metal yapısal parçaların delik merkez konumlarının optik tarayıcı ile tespitine etki eden faktörlerin ve bu etkilerin büyüklüklerinin incelenmesine odaklanmıştır. Ayrıca çalışma kapsamında, optik tarayıcıdan elde edilen ölçüm sonuçları değerlendirilirken söz konusu etkilerin minimize edilmesi ve maksimum doğrulukta konum bilgisinin elde edilmesi amaçlanmıştır. Optik tarayıcılar, tüm yüzeyin kapsamlı olarak incelenmesinde yaygın biçimde kullanılmasının yanı sıra farklı formlara sahip geometrilerde de yüksek hassasiyet ile yüzeyi tanımlayan hassas cihazlardır. Ancak bahsedilen cihazlar ile delik merkezi pozisyonu tespit ve teyidi üzerine çalışmalar literatürde sınırlı düzeyde ele alınmıştır. Fakat havacılık gibi hassasiyet gerektiren sektörlerde yapısal parçalar üzerinde delik delinmesi ve deliklerin tasarımın belirttiği yerde delinmesi ürünün kullanılabilirliği açısından şarttır. Optik cihazların delik merkezi tespitindeki kullanım eksikliğinin giderilmesi amacıyla farklı ölçeklerde (S, M ve L) üç adet alüminyum test numunesi tasarlanmış ve üretilmiştir. Her bir numune, farklı çaplara ve rastgele dağılımlara sahip özel olarak tasarlanmış çok sayıda delik ve geometrik özellik içerecek şekilde oluşturulmuştur. xx Optik tarama sistemi ile elde edilen veriler; X–Y delik merkez koordinatlarının CMM ile karşılaştırılması ve karşılaştırmadaki sapmalardır. Bunun yanında delik çapı ölçümleri, nominal model-tarama verisi sapma analizleri ve renk haritalı yüzey incelemeleri ile bulunan değerin referans ölçümlerden farkı anlamlandırılmaya çalışılmıştır. Referans veri seti olarak, her bir numune için üçer kez tekrarlanan yüksek hassasiyetli Koordinat Ölçüm Makinesi (CMM) ölçümleri kullanılmıştır. Karşılaştırmalı sonuçlar, optik tarama sistemi ile temaslı ölçüm yöntemi (CMM) arasında yüksek düzeyde bir uyum bulunduğunu ortaya koymaktadır. Tüm bileşenler için optik tarayıcı ile CMM arasındaki toplam konumsal sapmalar 0,05 mm'nin altında kalırken, ölçülen delik çaplarındaki sapmaların 0,02 mm ile 0,09 mm aralığında olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışma ile aradaki farka etki eden etkenler değerlendirilmiştir. Bahsedilenlere ek olarak, S, M ve L numuneleri için sırasıyla 0,0823 mm, 0,0502 mm ve 0,0517 mm olarak elde edilen ön hizalama değerleri, tarama verisi ile nominal CAD modeli arasında tutarlı bir başlangıç uyumu bulunduğunu göstermektedir. Elde edilen bulgular, optik tarama sisteminin doğru konumsal analizler için yeterli düzeyde metrolojik güvenilirlik sağladığını ortaya koymaktadır. Sonuç olarak bu çalışma, özellikle hızlı delik pozisyonu belirleme, geometrik yüzey kontrol ihtiyaçlarında özellikle havacılık uygulamalarında, optik taramanın CMM tabanlı doğrulamaya kıyasla hızlı, verimli ve yeterli doğruluğa sahip bir alternatif, tamamlayıcı yöntem veya doğrudan ölçüm metodu olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

This study focuses on investigating the factors affecting the determination of hole center positions in machined metallic structural components used in high-precision industries such as aerospace, where unfinished surfaces may exhibit localized reflectivity issues, yet still require geometrically precise quality control through optical scanning systems. In addition, the study aims to minimize the effects influencing the measurement results obtained from optical scanners and to achieve maximum positional accuracy during verisi evaluation. Optical scanners are widely utilized for comprehensive surface inspection and are capable of accurately defining surfaces with complex geometries at high precision levels. However, studies addressing the determination and verification of hole center positions using such systems remain limited in the literature. Nevertheless, in precision-critical sectors such as aerospace, drilling holes on structural components and ensuring that these holes are located exactly at their designed positions are essential requirements for product functionality and usability. To address the limited use of optical systems in hole center determination, three aluminum test specimens of different scales (S, M, and L) were designed and manufactured. Each specimen was specifically developed to include numerous holes with varying diameters and random distributions, together with different geometric features. xxii The data obtained from the optical scanning system consisted of comparisons between X–Y hole center coordinates and Coordinate Measuring Machine (CMM) measurements, as well as the deviations observed between these datasets. In addition, hole diameter measurements, nominal CAD model-to-scan deviation analyses, and color-map-based surface evaluations were performed to better interpret the differences between the measured values and the reference measurements. As a reference dataset, high-precision CMM measurements repeated three times for each specimen were used. Comparative results revealed a high level of agreement between the optical scanning system and the contact-based measurement method (CMM). For all components, the total positional deviations between the optical scanner and the CMM remained below 0.05 mm, while deviations in measured hole diameters ranged between 0.02 mm and 0.09 mm. The factors contributing to these differences were evaluated within the scope of this study. Furthermore, the pre-alignment values obtained for the S, M, and L specimens were 0.0823 mm, 0.0502 mm, and 0.0517 mm, respectively, indicating a consistent initial alignment between the scan data and the nominal CAD model. The findings demonstrate that the optical scanning system provides a sufficient level of metrological reliability for accurate positional analyses. Consequently, this study shows that optical scanning can be utilized as a rapid, efficient, and sufficiently accurate alternative, complementary method, or direct measurement technique compared with CMM-based verification, particularly for rapid hole position determination and geometric surface inspection requirements in aerospace applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    812749

    Inconel 718 süper alaşımının vakum indüksiyon gaz atomizasyon (VIGA) ve lazer toz yataklı ergitme ile prosesi

    Processing of inconel 718 super alloy with vacuum induction gas atomization (VIGA) and laser powder bed fusion

    MÜCTEBA BURAK KARAKAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DENİZ UZUNSOY

  2. Tez No

    683989

    Investigating the oxidation and high temperature wear behaviour of hot-dip aluminized and diffusion annealed inconel 718 superalloy

    Sıcak daldırma alüminyum kaplama ve difüzyon tavlaması uygulanmış ınconel 718 süperalaşımının oksidasyon ve yüksek sıcaklık aşınma davranışının incelenmesi

    AHMET KAVUKCU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN

  3. Tez No

    246864

    Uçak yapısal parçalarında kullanılan karbon/epoksi kompozit malzemelerin yorulma davranışı

    Fatigue behaviour of woven carbon/epoxy composites used as aircraft structural components

    ADEM KARCI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DİLEK TURAN

  4. Tez No

    418953

    Investigation of CNT smart paint for structural health monitoring in advanced and nano-enhanced carbon fiber composites

    Gelişmiş ve nano takviyeli kompozit malzemeler için karbon nanotüp içerikli akıllı boyanın yapısal sağlık izleme için geliştirilmesi

    YAĞMUR ATEŞCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. HÜLYA CEBECİ

  5. Tez No

    534332

    Ti-5553 alaşım malzemesinin talaşlı imalat sürecinde kesici takım aşınmalarının yüzey bütünlüğüne etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effects of tool wear on surface integrity of Ti-5553 alloy in machining process

    ÜMİT YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF KAYNAK

Geri Dön