Journals / Politeknik Dergisi / 2018 / Cilt: 21 - Sayı: 1

Optimization of the Factors That are Critical in External Surface Grinding of Roller Followers Using Design of Experiments

Kam Makarasının Dış Çap Yüzey Taşlama İşleminde Etkili Olan Faktörlerin Deney Tasarımı Kullanılarak En İyilenmesi

Pages
27–37
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

As a result of the optimization, the surface roughness values that are important in the working of the roller followers and cycle time are improved.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, it is aimed to experimentally optimize the parameters of the grinding of external surface of the roller followers which are used in internal combustion engines to operate the inlet and exhaust valves. 2k factorial experimental design methodology is applied to optimize the grinding process such that after this last finishing operation the rollers’ external surface quality and cycle time meets the customers’ special and strict requirements.
📊
Key Findings & Data:In the application of the experimental design methodology, the critical parameters that are important in the optimization of two different surface roughness values along with cycle time are first determined.
💡
Conclusion & Impact:As a result of the optimization, the surface roughness values that are important in the working of the roller followers and cycle time are improved.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Taşlama · talaşlı imalat · kam makarası

Abstract

In this study, it is aimed to experimentally optimize the parameters of the grinding of external surface of the roller followers which are used in internal combustion engines to operate the inlet and exhaust valves. 2k factorial experimental design methodology is applied to optimize the grinding process such that after this last finishing operation the rollers’ external surface quality and cycle time meets the customers’ special and strict requirements. In the application of the experimental design methodology, the critical parameters that are important in the optimization of two different surface roughness values along with cycle time are first determined. Then, the values of critical parameters are calculated with the application of the multi-objective optimization of the two surface roughness measures and cycle time. As a result of the optimization, the surface roughness values that are important in the working of the roller followers and cycle time are improved.

Özet

Bu çalışmada içten yanmalı motorlarda supap tahrik mekanizması sisteminde yer alan itici düzeneğinde kullanılan kam makaralarına bitirme işlemi olarak uygulanan taşlama prosesi sonucu elde edilen yüzey değerlerinin en iyilenmesi amaçlanmıştır. Taşlamada kam makaralarından, hem müşteri isteklerini, hem de belirlenen spesifik kalite beklentilerini karşılayacak en iyi yüzey pürüzlülüğü değerlerlerinin ve çevrim süresinin elde edilmesi beklenmektedir. Bunları tespit edebilmek için 2k faktöriyel (2 seviyeli tam faktöriyel tasarım) deney tasarımı metodolojisinden faydalanılmıştır. Gerçekleştirilen deney tasarımı çalışmasında; ilk olarak iki farklı yüzey pürüzlülük değeri ile işlem çevrim süresinin en küçüklenmesinde etkili olan değişkenler belirlenmiş, ardından yüzey pürüzlülük değerleri ve çevrim süresini eş zamanlı olarak istenen düzeyde sağlayabilecek değişken değerlerinin belirlenmesi için çok amaçlı en iyileme işlemi gerçekleştirilmiştir. En iyileme sonucunda motor performansında çok önemli parçalardan biri olan ve belirli bir sınır değerinde yüzey pürüzlülüğü gerektiren kam makarasının çalışma performansını artıracak şekilde pürüzlülük değerlerine ve daha düşük çevrim süresine ulaşılmıştır.

🔖

Cite This Article

GÜNAY, E., YURDAKUL, M., İÇ, Y. T., MIZRAK, H. V., GÜNEŞ, S. (2018). Optimization of the Factors That are Critical in External Surface Grinding of Roller Followers Using Design of Experiments. Politeknik Dergisi, Cilt: 21 - Sayı: 1, 27–37. https://ajindex.com/articles/306457

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (1)

  1. 1] Malkin, S. and Guo, C. Grinding Technology-Theory and Applications of Machining with abrasives, Industrial Press, New York, 2008. [2] Tonshoff, H. K.,Karpuschewski, B. and Mandrysch, T., “Grinding Process Achievements and Their Consequences on Machine Tools Challenges and Opportunities”, Annals of the CIRP, 47: 651-668, 1998. [3] Tonshoff, H. K.,Friemuth, T. and Becker, J. C., “Process Monitoring in Grinding”, Annals of the CIRP, 51: 551-571, 2002. [4] Demir, H. ve Güllü, A., “Silindirik Taşlamada Yüzey Pürüzlülüğü ve Taşlama Oranı İlişkisinin Araştırılması”, Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi Teknoloji, 1-2, 151-167,1999. [5] Srivastava, A.K.,Yuen K.M., and Ebestavi M.A., “Surfacefinish in Robotic Disk Grinding”, International Journal of Machine Tools &Manufacture, 32: 69-297, 1992. [6] Gondi, P.,Mattogno, G., Sili, A. and Foderaro, G., “Structural Characteristics at Surface And Barkhausen Noise in AISI 4340 Steel After Grinding”, NondestructiveTesting and Evaluation, 10: 255-267, 1993. [7] Warkentin, A.,Mohamed, A-M., Bauer, O. R. “Application of Shallow Circum Ferential Grooved Wheels to Creep-Feed Grinding”, Journal of Materials ProcessingTechnology, 213(5): 700–706, 2013. [8] Ohmori H.,Katahira K., Komotori J. and Mizutani M., “Functionalization of Stainless Steel Surface Through Mirror-Quality Finish Grinding”, CIRP Annals-ManufacturingTechnology, 57: 545–549, 2008. [9] Miller, M.H. and Dow, T.A.,“Influence of The Grinding Wheel in The Ductile Grinding of Brittle Material: Development and Verification of Knematic Based Model”, ASME Journal of ManufacturingScience And Engineering, 121: 638-646,1999. [10] Gavas M., Karacan İ. and Kaya E., “A Novel Method to Improve Surface Quality in Cylindrical Grinding”, ExperimentalTechniques, 35: 26-32, 2011. [11] Susana K.,Lia-Yuen and Yuan- Shin., “Turn-Mill Toll Path Planning and Manufacturing Cost Analysis for Complex Parts Machinining, http:// fie.engrng.pitt.edu/iie2002 /proceedings /ierc/papers/2289, 2002. [12] Choi H.Z., Lee S.W., and Jeony H.D., “A Comprasion of The Cooling Effects of Compressed Cold Air and Coolant for Cylindrical Grinding With a CBN Wheel”, Journal of Materials Processing Technology, 111: 265-268, 2001. [13] Hassui A., Diniz A.E., “Correlating Surface Roughness and Vibration on Plunge Cylindrical Grinding of Steel”, International Journal of Machine Tools &Manufacture, 43: 855–862,2003. [14] Suzuki, K.,Uematsu, T.andNakagawa, T., “Highly Efficient Finishing of Ceramics by Helical