Dergiler / Politeknik Dergisi / 2021 / Cilt: 24 - Sayı: 3

Farklı Kesme Parametreleri ve MQL Debilerinde Elde Edilen Deneysel Değerlerin S/N Oranları ve YSA ile Analizi

Analysis of Experimental Values Obtained at Different Cutting Parameters and MQL Flows with S/N Ratios and ANN

Sayfa
1093–1107
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

İşleme deneylerinde MQL debi artışının Fc üzerinde Ra’ya göre daha etkili olduğu tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, AISI 4140 çeliğinin tornalanması işleminde kesme hızı, ilerleme oranı ve MQL debisinin esas kesme kuvvetleri (Fc) ve ortalama yüzey pürüzlülüğüne (Ra) etkisi hem deneysel hem de istatiksel olarak incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu doğrultuda deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü (S/N) oranları ve yapay sinir ağları (YSA) kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:İşleme deneylerinde MQL debi artışının Fc üzerinde Ra’ya göre daha etkili olduğu tespit edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:YSA · S/N oranı · minimum miktarda yağlama (MQL)

Özet

Bu çalışmada, AISI 4140 çeliğinin tornalanması işleminde kesme hızı, ilerleme oranı ve MQL debisinin esas kesme kuvvetleri (Fc) ve ortalama yüzey pürüzlülüğüne (Ra) etkisi hem deneysel hem de istatiksel olarak incelenmiştir. Bu doğrultuda deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü (S/N) oranları ve yapay sinir ağları (YSA) kullanılmıştır. İşleme deneylerinde, kesme parametreleri olarak üç farklı kesme hızı (75, 100, 125 m/dk), üç farklı ilerleme oranı (0,16 - 0,25 – 0,5 mm/dev), üç farklı MQL debisi (0,35 - 0,8 - 1,7 ml/dk) ve sabit kesme derinliği (2,5 mm) seçilmiştir. İşleme deneylerinde MQL debi artışının Fc üzerinde Ra’ya göre daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca tüm MQL debi uygulamalarında hem Fc hem de Ra’nın ilerleme oranı ile arttığı ve kesme hızı ile genel olarak azaldığı görülmüştür. Fc ve Ra için S/N oranları ve YSA ile elde edilen R2 değerleri R2S/N(Fc)= 0,9996, R2S/N(Ra)= 0,9984, R2YSA(Fc)=0,9990 ve R2YSA(Ra)=0,9884 bulunmuştur. S/N oranlarına göre Fc ve Ra üzerindeki en etkili kontrol faktörlerinin sırasıyla; ilerleme oranı, kesme hızı ve MQL debi olduğu belirlenmiştir. Elde edilen regresyon değerlerine bağlı olarak S/N oranlarının ve YSA’nın deneysel verileri yüksek güven aralığında tahmin etmede geçerli olduğu tespit edilmiştir.

Abstract

In this study, the effect of cutting speed, feed rate and MQL flow rate on main cutting forces (Fc) and surface roughness (Ra) in turning process of AISI 4140 steel was investigated both experimentally and statistically. Accordingly, signal/noise (S/N) ratios and artificial neural networks (ANN) were used to evaluate the experimental results. As cutting parameters in machining experiments, three different cutting speeds (75, 100, 125 m/min), three different feed rates (0.16 - 0.25 - 0.5 mm/rev), three different MQL flow rates (0.35 - 0.8 - 1.7 ml/min) and a constant depth of cut (2.5 mm) were selected. In machining experiments, it was determined that the increase in MQL flow rate is more effective on Fc than Ra. It was also seen that both Fc and Ra increased with the feed, and generally decreased with the cutting speed in all MQL flow rate applications. According to S/N ratios, it was determined that the most effective control factors on Fc and Ra are feed rate, cutting speed and MQL flow rate, respectively. Depending on the regression values obtained, it was determined that S/N ratios and ANN are valid in predicting experimental data at high confidence intervals.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

GÜRBÜZ, H., GÖNÜLAÇAR, Y. E. (2021). Farklı Kesme Parametreleri ve MQL Debilerinde Elde Edilen Deneysel Değerlerin S/N Oranları ve YSA ile Analizi. Politeknik Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 3, 1093–1107. https://ajindex.com/articles/330331

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Sivaiah P., Chakradhar D., “Modeling and optimization of sustainable manufacturing process in machining of 17-4 PH stainless steel”, Measurement, 134: 142-152, (2019)
  2. Venkatesan K., Devendiran S., Sachin D., Swaraj J., “Investigation of machinability characteristics and comparative analysis under different machining conditions for sustainable manufacturing”, Measurement, 154: 107425, (2020)
  3. Zaman P. B., Dhar, N. R., “Design and evaluation of an embedded double jet nozzle for MQL delivery intending machinability improvement in turning operation”, Journal of Manufacturing Processes, 44: 179-196, (2019)
  4. Kaladhar M., “Evaluation of hard coating materials performance on machinability issues and material removal rate during turning operations”, Measurement, 135: 493-502, (2019)
  5. Viswanathan R., Ramesh S., Subburam V., “Measurement and optimization of performance characteristics in turning of Mg alloy under dry and MQL conditions”, Measurement, 120: 107-113, (2018)
  6. Yıldırım Ç. V., Sarıkaya M., Kıvak T., Şirin, Ş., “The effect of addition of hBN nanoparticles to nanofluid-MQL on tool wear patterns, tool life, roughness and temperature in turning of Ni-based Inconel 625”, Tribology International, 134: 443-456, (2019)
  7. Das A., Patel S. K., Biswal B. B., Sahoo N., Pradhan A., “Performance evaluation of various cutting fluids using MQL technique in hard turning of AISI 4340 alloy steel”, Measurement, 150: 107079, (2020)
  8. Dutta S., Narala, S. K. R., “Optimizing turning parameters in the machining of AM alloy using Taguchi methodology”, Measurement, 169: 108340, (2021)
  9. Özbek N. A., “Effects of cryogenic treatment types on the performance of coated tungsten tools in the turning of AISI H11 steel”, Journal of Materials Research and Technology, 9(4): 9442-9456, (2020)
  10. Baday Ş., Başak H., Sönmez F., “The assessment of cutting force with taguchi design in medium carbon steel–applied spheroidization heat treatment”, Measurement and Control, 50(4): 89-96, (2017)
  11. Akgün M., Demir, H., Çiftçi, İ., “Mg2Si partikül takviyeli magnezyum alaşımlarının tornalanmasında yüzey pürüzlülüğünün optimizasyonu”, Politeknik Dergisi, 21(3): 645-650, (2018)
  12. Mia M., Dhar, N. R., “Prediction of surface roughness in hard turning under high pressure coolant using Artificial Neural Network”, Measurement, 92: 464-474, (2016)
  13. Hanief M., Wani M. F., Charoo, M. S., “Modeling and prediction of cutting forces during the turning of red brass (C