CNC Torna Tezgâhlarında Ayna ve Punta Basıncının Yüzey Pürüzlülüğü ve Titreşim Üzerine Etkisinin Taguchi Metodu İle Optimizasyonu

Abstract

ÖZTornalama işlemlerinde, istenmeyen yüksek değerlerdeki yüzey pürüzlülük ve titreşim değerlerini gidermek için iş parçaları tezgâha doğru bir şekilde bağlanması gerekmektedir. Bir iş parçası; uygun bir basınç ile ayna ve punta arasına bağlanmadığında, bu, onun eksenden kaçık salgılı bir şekilde dönmesine ve ölçü tamlığının bozulmasına yol açmaktadır. Bunun sonucunda, iş parçasında istenmeyen, yüksek değerlerde yüzey pürüzlülük ve titreşim değerleri meydana gelir. Bu çalışmanın amacı, Taguchi metodunu kullanarak AISI 304 paslanmaz çeliğinin tornalanmasında en düşük yüzey pürüzlülüğü ve titreşim değerlerini elde etmek için en uygun ayna ve punta basıncını tespit etmektir. İşleme deneylerinde, sabit kesme hızı, ilerleme ve kesme derinliğinde 5 farklı ayna ve punta basıncı kullanılmıştır. Deney tasarımı için Taguchi L25 (5^2) ortogonal dizilimi seçilmiştir. En küçük en iyidir yaklaşımına göre S/N (sinyal/gürültü) oranı kullanılarak yüzey pürüzlülüğü ve titreşim değerleri için en uygun ayna ve punta basıncı belirlenmiştir. S/N oranlarına göre optimum ve en düşük titreşim değerlerini veren ayna ve punta basıncı sırasıyla 18 bar ve 5 bar iken, optimum yüzey pürüzlülük değerlerini veren ayna ve punta basıncı değerleri ise sırasıyla 18 bar ve 11 bar olarak tespit edilmiştir. Fakat en düşük yüzey pürüzlülük değeri ise ayna basıncı 18 bar ve punta basıncı 5 barda elde edilmiştir. Taguchi deney tasarımındaki S/N oranı sonuçlarına göre, yüzey pürüzlülüğü ve titreşim üzerinde ayna basıncının punta basıncından daha etkili olduğu ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak; ayna ve punta basıncı parametrelerinin optimizasyonu için Taguchi yöntemindeki faktör tasarımının; basit, sistematik ve verimli bir yöntem olduğu anlaşılmıştır. Anahtar Kelimeler-Ayna ve Punta Basıncı, Yüzey Pürüzlülüğü, Titreşim, Taguchi Metodu, Optimizasyon1 *Sorumlu yazar iletişim: huseyin.gurbuz@batman.edu.tr (https://orcid.org/0000-0003-1391-172X) Makine Mühendisliği Bölümü, Batman Üniversitesi, Mühendislik-Mim. Fakültesi, Türkiye 2 İletişim: sehmus.baday@batman.edu.tr (https://orcid.org/0000-0003-4208-8779) Makine ve İmalat Mühendisliği Bölümü, Batman Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Türkiye ABSTRACTIn turning operations, the workpieces must be correctly attached to the workbench to eliminate undesirable high values of surface roughness and vibration. When a workpiece is not attached with an appropriate pressure between chuck and tailstock, this will cause it to rotate eccentrically out-of-axis and deterioration of dimensional accuracy. As a result of this, undesirable high surface roughness values and vibrations in the workpiece occur. The aim of this study is to determine the optimum chuck and tailstock pressure using Taguchi method in order to obtain the lowest surface roughness and vibration values in turning of AISI 304 stainless steel. In the machining experiments, at constant cutting speed, feed and depth of cut, 5 different chuck and tailstock pressures, were used. For the experimental design, Taguchi L25 (5^2) orthogonal array was chosen. According to th...

Taguchi Yöntemi Kullanılarak Sürtünme Kaynağı ile Birleştirilen AISI 431 ve AISI 1020 Bağlantılarının Kaynak Parametrelerinin Optimizasyonu

“…Regression analyses are carried out to analyse and model different variables that have a relationship between the dependent variable and the independent variables (one or more) [26,27,[35][36][37][38][39][40][41][42]. In this study, equations were found by regression analysis for the estimation of axial shortening and tensile strength.…”

CW724R Pirinç Malzemenin Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünü Etkileyen Faktörlerin Deneysel Optimizasyonu

“…İlerleme miktarının artması ile kesme kuvvetleri de artmıştır Kesme hızının artması ile 3 malzeme üzerinde yapılan denemelerde yüzey pürüzlülük değerleri azalmıştır fakat ilerleme miktarının kayda değer bir etkisi görülmemiştir [24]. Gürbüz ve Badayın gerçekleştirmiş olduğu bir çalışmada AISI 304 paslanmaz çeliği kullanılmıştır ve en düşük yüzey pürüzlülük değerini18 bar ayna basıncı ve 5 bar punta basıncında elde etmişlerdir [25]. Debnath ve arkadaşlarının yapmış olduğu farklı bir çalışmada Taguchi yöntemi ile gerçekleştirilen tornalama işlemi ile kesme sıvısı şartlarının ve kesme parametrelerinin etkisinin yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınması üzerindeki etkilerini araştırmışlardır.…”

Regression Modeling of the Effect of Chip Slenderness Ratio and Cutting Parameters on Vibration

“…Bu çalışmalar değişik analiz yöntemleri ile de analiz edilmiş ve bazı sonuçlar çıkarılmıştır. AISI 304 paslanmaz çeliğin işlenmesinde ayna ve punta basıncının titreşim ve yüzey pürüzlülüğü ile ilgili etkisi araştırılmış [10] ve yüksek ayna basıncında (18 bar) en az titreşim elde edilmiştir. CuZn39Pb3 malzemenin işlenmesinde farklı ilerleme, talaş derinliği ve kesme hızı değerlerindeki oluşan titreşimlerin incelenmesinde [11] titreşim üzerine en etkili parametrenin ilerleme olduğu sonucuna varılmıştır.…”

“…Yaklaşma açısının tüm yönlerde en düşük etkiye sahip olduğu ve her üç yönde de birbirine yakın etkiler oluşturduğu da ayrıca anlaşılmaktadır. Bu sıralamalar benzer çalışmalarda da benzer şekilde bulunmuştur[10,13,27]. Ancak Sudjatmiko ve arkadaşlarının çalışmasına paralel olarak[7] Uç radüsü ve yüzey pürüzlülüğü formülü beraber düşünüldüğünde burun radüsü ve ilerleme arasında birebir ilişki bulunduğu gözönüne alınırsa, TİO oranı ve ilerleme arasında da güçlü bir ilişki olduğu söylenebilir.…”