Optimization of Parameters Affecting the Vibration and Surface Roughness in Milling Operations

Year 2014, Volume: 4 Issue: 1, 37 - 44, 21.01.2014

Volkan Yılmaz Hakan Dilipak Murat Sarıkaya Ceren Yılmaz Güven Meral

Abstract

In this study, the effects have researched cutting of parameters on accelerations levels of vibration and surface quality and parameters of optimum machining have been determined. Technique of Taguchi design have used in experimental and 132, 220, 308 mm/min cutting speed, 0,05, 0,1, 0,2 mm/tooth feed rate, 1, 1,5 mm cutting depth and 1, 2, 4 the number of cutting edge have been determined as control factors. Taguchi L (2¹x3³) orthogonal array have chosen in accordance with machining parameters in experimental. Minitab 15 software with the help of evaluate the results of the experimental signal / noise (S / N) ratios have based and control the factors have been determined that the optimum level of vibration acceleration and the values of surface roughness have obtained. Influence of control factors has found with the help analysis of variance (ANOVA) on surface of quality. Results, levels of vibration and surface roughness have determined the most affected the value of feed

Keywords

Milling, vibration, surface roughness, optimization

Frezeleme İşlemlerinde Titreşimi ve Yüzey Pürüzlülüğünü Etkileyen Parametrelerin Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, frezeleme işlemlerinde kesme parametrelerinin titreşim ivme seviyesi ve yüzey
kalitesi üzerindeki etkileri araştırılmış ve optimum işleme parametreleri tespit edilmiştir.
Deneylerde Taguchi tasarım tekniği kullanılmış ve 132, 220, 308 mm/min kesme hızı, 0,05,
0,1, 0,2 mm/tooth ilerleme, 1, 1,5 mm kesme derinliği ve 1, 2, 4 adet uç sayısı kontrol
faktörleri olarak belirlenmiştir. İşleme parametrelerine uygun olarak deneylerde Taguchi L18
(2¹x3³) orthogonal dizi seçilmiştir. Deney sonuçları değerlendirilirken Minitab 15 yazılımı
yardımıyla sinyal/gürültü (S/N) oranı esas alınmış ve optimum titreşim ivmesi seviyesi ve
yüzey pürüzlülüğü değerlerini veren kontrol faktörleri belirlenmiştir. Kontrol faktörlerinin
sonuçlara etkisi varyans analizi (ANOVA) yardımıyla bulunmuştur. Sonuç olarak titreşim
ivme seviyesi ve yüzey pürüzlülüğünün en fazla ilerleme değerinden etkilendiği tespit
edilmiştir.

Keywords

Frezeleme, titreşim, yüzey pürüzlülüğü, optimizasyon

References

• Ay, M. 2003. CNC Freze Tezgâhında Frezeleme Kuvvetlerinin Pürüzlülüğüne
• Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 1-3, 30-33, 48- 50. Oluşan
• Ve Titreşimlerin Yüzey Kesme İncelenmesi, [2] Chen, Y. H., Tam, S. C., Chen W. L. ve Zhengy, H. Y. 1996. Application of Taguchi Method in the Optimization of Laser Micro- Engraving of Photomasks, International Journal of Materials & Product Technology, 11, 333-344.
• Choudhury, S. K., Sharath, M.S. 1995. On Line Control of Machine Tool Vibration During Turning, J. Mater. Proc. Technol. 47:251
• Kalpakjian, S. 1991. Manufacturing Processes for Engineering Materials Second Edition, Addision, Wesley, 42-75.
• Konodo, E., Ota, H., Kawai, T. 1997. A New Method To Detect Regenerative Chatter Using Spectral Analysis, Part 1: Basic Study On Criteria For Detection of Chatter, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 119:461-466.
• Lin, S. C., Hu, M. R. 1992. Low Vibration Control System in Turning, Int. J. Mach. Tools Manufact., 32:629.
• Sadettin, O., Ali Osman, E., Necip, C., Ersan, A. 2006. Tool Wear Evaluation by Vibration Analysis During End Milling bf AISI D3 Cold Work Tool Steel With 35 HRC Hardness’, 2DT&E International, 121- 126.
• Sağlam, H. ve Yaldız, S. 2002. Frezelemede Kesme Parametreleri ile Kesme Kuvvetlerinin Değişimi ve Bunların Takım Aşınması ve Yüzey Pürüzlülüğü Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi, Gazi Ünv. Fen Bilimleri Enst. Dergisi, Cilt 15, No 1.
• Saxena, J. P. 1982. Effect of Machining Conditions on Cutting Tool Vibrations, Advances in Machine Tool Design and Manufacturing Technology, Proceedings of the 10th All India Machine Tool Design and Research Conference, Durgapur, India, 98:106.
• Şirvancı, M. 1997. Kalite İçin Deney Tasarımı, Literatür Yayınları, 110.
• Taskesen, A,. Ercan, Y. 2003. Dik Kesme İşlemi Sırasında Takım Tezgahı Titreşimlerinin
• Serbestlik Dereceli Kesme Modeli İle Nonlineer Analizi Ve Tırlamanın Tahmini, 11. Makina Teorisi Sempozyumu, Ankara, 503-515. Kararlılığının
• Bir Tosun, N., Cogun, C., Tosun, G. 2004. A Study on Kerf and Material Removal Rate in Wire Electrical Discharge Machining Based on Taguchi Method, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 152, 316–322. [13]
• Vibration of a Simple Model of the Machine Tool- Cutting Process System, ASME Journal of Engineering for Industry, 119: 468-475. M. 1997.
• Chaotic [14] Yellowley, I. 1987. A Simple Predictive Model
• International Journal of Machine Tools Manufacturing, 27:357-365. Cutting, [15]
• Uygulamalarında İşleme Parametrelerinin Sebep Olduğu Titreşimlerin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara. Frezeleme