Experimental and Statistical Investigation of Surface Roughness in Turning of AISI 4140 Steel

Abstract

In this study, 48 HRC hardness AISI 4140 is turned on in different cutting parameters and cooling environment. The Taguchi L9 test design was developed based on the three-level cutting speed (V), feed rate (f), depth of cut (a) and cooling environment parameters. According to the L9 experimental design, the mean surface roughness (Ra) values were measured. Chip form occurring during turning is photographed. The S/N (Signal/Noise) ratios of the Taguchi experiment design in the Minitab program have been determined. According to the experimental results, the most significant effect on the Ra from the four factors was found in the hand made by the depth of cut. In ANOVA, it was respectively determined that depth of cut, cutting speed, feed rate and cooling environment affected 95% confidence in Ra value. It has been found that the repeat experiments for the optimum parameters yielded about 90% accuracy compared to the Taguchi estimate.

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

“…Son yıllarda, çeşitli malzemelerin tornalanması sonucu meydana gelen yüzey pürüzlülüğü ve titreşim üzerinde kesme parametrelerinin etkilerini belirlemek için deney tasarım metotlarına ve analizlerine dayanan çeşitli istatistiksel ve deneysel çalışmalar yapılmıştır [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19]. Fakat ayna ve punta basıncının titreşim ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkisini belirlemek için optimizasyon yapan her hangi bir deneysel ve istatiksel çalışma yapılmamıştır.…”

“…Yazar, yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili parametrenin kesme derinliği olduğunu tespit etmiştir. ANOVA'da sırasıyla kesme derinliğinin, kesme hızının, ilerlemenin ve soğutma sıvısının Ra değerine % 95 güvenirliğinde etkilediğini tespit etmiştir [13]. Yılmaz ve ark.…”

The analysis of the effect of varying feed values in each pass on tool wear and surface roughness in turning of AISI 4140

“…Additionally, the surface roughness deteriorated owing to increased tool wear. Akkuş 13 investigated the effects of cutting speed, feed, depth of cut, and cooling on the turning of AISI 4140 materials. The research revealed that better surface quality was achieved at low feeds and that the chips were long and thin.…”

Tornalama Sonrası Çıkan Talaşlardan Elde Edilen Alüminyum 5000 Alaşımının Yüzey Pürüzlülüğünün Taguchi Yöntemi ile Analizi

“…(S/N) oranlarını hesaplar ve bu değerlere göre analiz yapmamızı sağlar. Aşağıda yaygın olarak kullanılan üç S/N hesaplama yöntemi verilmiştir(Akkuş, 2019; Erkan ve ark., 2020). Deneyler için seçilen kesme parametreleri/seviyeleri, yüzey pürüzlülük ve makro sertlik ölçüm kriterleri…”