Statistical analysis of different machining characteristics of EN-24 alloy steel during dry hard turning with multilayer coated cermet inserts

Das, Anshuman; Patel, Saroj Kumar; Hotta, Tapano Kumar; Biswal, Bibhuti Bhusan

doi:10.1016/j.measurement.2018.10.065

Cited by 44 publications

(19 citation statements)

References 27 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The P value in an ANOVA table indicates the statistical significance of control factors. In general, the p value less than 0.05 indicates that it is statistically significant [26][27][28]. ANOVA analysis of Box-Behnken model for Fc is given in Table 6.…”

Section: Analysis Of Values Of Fcmentioning

confidence: 99%

Investigation of Effects of Different Cutting and Machining Parameters on Surface Roughness and Main Cutting Forces via Response Surface Method

Gürbüz¹,

Gönülaçar²

2020

European Journal of Technic

View full text Add to dashboard Cite

In this study, the effects of cutting speed, feed rate and minimum quantity lubrication (MQL), frequently employed in machining applications, on main cutting force (Fc) and average surface roughness (Ra), resulting from turning AISI 4140, were investigated. For this purpose, analyses for Fc and Ra were performed utilizing Box-Behnken model. By using experimental parameters, the efficiency and the changes of the parameters on Fc and Ra were examined with the help of 13 experiments. In addition, the effectiveness of design models was investigated by creating different design models. The high success rate modelling for Fc and Ra was realized with 99% success as a result of analyses conducted according to Box-Behnken methods (Box-Behnken, Box-Behnken-Stepwise, Box-Behnken-Backward and Box-Behnken-Forward). The most effective parameter on Fc and Ra was found to be the feed rate according to analysis of variance (ANOVA). It was demonstrated that the estimations on the created Box-Behnken model were quite successful on the data initially entered into the system; and that R2 values obtained for Fc and Ra were 0.999 and 0.996, respectively. It was determined that optimum parameters for Fc were feed rate 0.25 mm/rev, cutting speed 125 m/min and cutting condition MQL2 ml/min, while they were feed rate 0.25 mm/rev, cutting speed 125 m/min and cutting condition MQL1 ml/min for Ra.

show abstract

Section: Analysis Of Values Of Fcmentioning

confidence: 99%

Investigation of Effects of Different Cutting and Machining Parameters on Surface Roughness and Main Cutting Forces via Response Surface Method

Gürbüz¹,

Gönülaçar²

2020

European Journal of Technic

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…'a9' symbolise as the regression coefficients which depend on the main effects and calculated using least square theories. The terms'd', 'f' and 'v' are the input parameters and d 2 , f 2 , and v 2 are the square terms while 'df', 'fv', and 'vd' are interaction terms [25,33]. In the current investigation, three regression models namely VBc, Ra and CRC are established and showing high degrees of R 2 (about 100 %), R 2 (predicted) and R 2 (adjacent) at 95% of confidence.…”

Section: Y= a + A1d +A2f + A3v + A4d 2 +A5f 2 +A6v 2 +A7df +A8 Fv +A9vdmentioning

confidence: 99%

Hard Turning on JIS S45C Structural Steel: An Experimental, Modelling and Optimisation Approach

Kumar¹,

Modi²,

Panda³

et al. 2019

IJAME

View full text Add to dashboard Cite

The present research is performed while turning of JIS S45C hardened structural steel with the multilayered (TiN-TiCN-Al2O3-TiN) CVD coated carbide insert by experimental, modelling and optimisation approach. Herein, cutting speed, feed rate, and depth of cut are regarded as input process factors whereas flank wear, surface roughness, chip morphology are considered to be measured responses. Abrasion and built up-edge are the more dominant mode of tool-wear at low and moderate cutting speed while the catastrophic failure of tool-tip is identified at higher cutting speed condition. Moreover, three different Modelling approaches namely regression, BNN, and RNN are implemented to predict the response variables. A Back-propagation neural network with a 3-8-1 network architecture model is more appropriate to predict the measured output responses compared to Elman recurrent neural network and regression model. The minimum mean absolute error for VBc, Ra and CRC is observed to be as 1.36% (BNN with 3- 8-1 structure), 1.11% (BNN with 3-8-1 structure) and 0.251 % (RNN with 3-8-1 structure). A multi-performance Optimisation approach is performed by employing the weighted principal component analysis. The optimal parametric combination is found as the depth of cut at level 2 (0.3 mm)-feed at level 1 (0.05 mm/rev) – cutting speed at level 2 (120 m/min) considered as favourable outcomes. The predicted results were validated through a confirmatory trial providing the process efficiency. The significant improvement for S/N ratio of CQL is observed to be 9.3586 indicating that the process is well suited to predict the machining performances. In conclusion, this analysis opens an avenue in the machining of medium carbon low alloy steel to enhance the machining performance of multi-layered coated carbide tool more effectively and efficiently.

show abstract

“…ANOVA analizlerine göre yüzey pürüzlülüğü, takım aşınması ve talaş kaldırma oranı üzerinde en etkili parametrenin ilerleme olduğunu bulmuşlardır. Yüzey pürüzlülüğü, takım aşınması ve talaş kaldırma oranı için optimum işleme şartlarının 246,4 m/dak kesme hızı, 0,216 mm/dev ilerleme ve 0,781 mm kesme derinliği olduğunu tespit etmişlerdir [25].…”

Section: Igi̇ri̇şunclassified

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

Gürbüz

Baday

2019

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

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...

show abstract

Statistical analysis of different machining characteristics of EN-24 alloy steel during dry hard turning with multilayer coated cermet inserts

Cited by 44 publications

References 27 publications

Investigation of Effects of Different Cutting and Machining Parameters on Surface Roughness and Main Cutting Forces via Response Surface Method

Investigation of Effects of Different Cutting and Machining Parameters on Surface Roughness and Main Cutting Forces via Response Surface Method

Hard Turning on JIS S45C Structural Steel: An Experimental, Modelling and Optimisation Approach

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

Contact Info

Product

Resources

About