Öz: İmalatta, maliyetlerin düşürülmesi ve kalitenin iyileştirilmesi için uygun proses parametrelerinin seçimi için oldukça önemli bir konudur. Farklı çelişkili faktörlerin bir arada bulunduğu parametrelerin seçiminde Çok Kriterli Karar Verme (MCDM) yöntemleri başarıyla uygulanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, AISI 4140 çeliğinin Frezelenmesi esnasında çıktı parametreleri olan, üç farklı yüzey pürüzlülük (Ra,Rz ve Rq) ve işleme zamanını en düşük düzeyde tutmak, talaş kaldırma oranını ise en yüksek değere çıkarma için kontrol faktörlerinin etkisini incelemek ve bu faktörlerin doğru ayarlarını seçmektir. Çalışma için seçilen kontrol faktörleri kesme hızı, ilerleme ve kesme derinliğidir. Deneyler, Taguchi'nin L9 tasarımına göre planlanmıştır. Çoklu kalite karakteristik optimizasyonu için Taguchi-Veri Zarflama Analizi Tabanlı Sıralama tekniği (Taguchi-DEAR) çok yanıtlı optimizasyon yaklaşımı kullanılmıştır. Deneysel araştırmalardan, kesme derinliğinin talaş kaldırma oranı üzerindeki etkisinden dolayı performans ölçümlerinin belirlenmesinden en yüksek etkiye sahip olduğu görülmüştür. Optimum proses parametreleri kombinasyonu A3B3C3 şeklinde kesme hızı 325 m/dak, ilerleme 0,16 mm/dev ve kesme derinliği 1,5 mm değerlerinde bulunmuştur. Elde edilen bu sonuçlar için doğrulama deneyleri yapılmıştır. Taguchi-DEAR optimizasyonu uygulanmasıyla elde edilen sonuçların Doğrulama deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre optimum yanıt değerleri Ra:0,51 µm, Rz 2,3 , Rq: 0,90 µm ve Tm: 4,11 dakika olarak bulunmuştur.