Yeni Tip Taşlama Yönteminde Taşlama Parametrelerinin Deneysel Tasarım Yöntemi İle Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisinin İncelenmesi

“İkincil eksenli düzlem yüzey taşlama yöntemi” (GMASRA) son yıllarda geliştirilmiş bir düzlem yüzey taşlamayöntemidir. Bu çalışmada, GMASRA metodu incelenmiş ve deneylerde işlemin etkilendiği parametreler olantaşlama taşı tane büyüklüğü, yanal kayma miktarı, talaş derinliği ve ikincil eksen fener mili hızı kullanılmıştır. Budeney parametreleri 2 seviye olarak yapılandırılmış ve toplam 16 deneyden oluşan bir deney seti oluşturulmuştur.Bu deney setinin analizinde ve deney sonuçlarının tahmin edilmesinde faktöriyel tasarım modeli kullanılmıştır.Oluşturulan modelde 8 deney verisi kullanılmış ve parametrelerin etkinliği ile parametrelerin sonuç üzerindekietkisi analiz edilmiştir. Aynı zamanda, modelin oluşturulmasında kullanılmayan 8 veri, modelin tahminyeteneğinin araştırılması için kullanılmış ve deney sonuçları bu model tarafından tahmin edilmiştir. Yapılantahminlerin yüksek tutarlılıkla (R2=0,902) sonuçlar oluşturduğu ve bu mühendislik probleminin çözümü içinuygun bir yöntem olduğu görülmüştür.

Investigation of the Effect of Grinding Parameters on Surface Roughness by Experimental Design Method in New Type Grinding Method

“Grinding Mechanism having Advanced Secondary Rotational Axis” (GMASRA) is one of the newer plane surface grinding methods that have an uncommon abrasion mechanism. In this study, the GMASRA method was investigated and in the experiments the parameters of grinding wheel mesh size, stepover, depth of cut and secondary axis spindle speed were used. These test parameters were determined as 2 levels. A total of 16 experiments were generated. A factorial design model was used to analyze this experiment set and predict the results of the experiment. In the model, 8 experimental data were used and the efficiency of the parameters and the effect of the parameters on the result were analyzed. At the same time, 8 data that were not used to generate the model were used to investigate the predictive capability of the model and the results of the experiment were estimated by this model. The predictions generated results with high consistency (R2=0.902) and it was found that this method was suitable for the solution of the engineering problem.

PDF

___

[1] Tonshoff H. K. Karpuschewski B., Mandrysch T. 1998. Grinding Process Achievements and Their Consequences on Machine Tools Chalenges and Opportunities. Annals of CIRP, 47: 651- 668.
[2] Malkin S., Gao C. 2008. Grinding Technology-Theory and Applications of Machining with abrasives. Industrial Press, New York.
[3] Gopan V., Wins K.L.D., Surendran A. 2018. Integrated ANN-GA Approach for Predictive Modeling and Optimization of Grinding Parameters with Surface Roughness as the Response. Materials Today: Proceedings, 5 (5): 12133-12141.
[4] Demir H., Güllü A. 1999. Silindirik Taşlamada Yüzey Pürüzlülüğü ve Taşlama Oranı İlişkisinin Araştırılması. Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi Teknoloji, 1 (2): 151-167.
[5] Tonshoff H.K., Friemuth T., Becker J.C. 2002. Process Monitoring in Grinding. Annals of CIRP, 51: 551-571.
[6] Watanabe N., Yoshioka H., Shinno H. 2007. Development of a Novel Vertical CNC MultipleFunction Integrated Grinding Machine. Journal of Advanced Mechanical Design, System and Manufacturing, 1 (3).
[7] Andrew W., Al-Mokhtar O., Mohamed R.B. 2013. Application of shallow circumferential grooved wheels to creep-feed grinding. Journal of Materials Processing Technology, 213 (5): 700- 706.
[8] Adıyaman O., Savaş V. 2014. İkincil Dönel Eksenli ile Klasik Düzlem Yüzey Taşlama Mekanizmalarının Deneysel Araştırılması. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 11 (4): 21- 36.
[9] Adıyaman O. 2016. İkincil Dönel Eksenli ile Klasik Düzlem Yüzey Taşlama Mekanizmasında Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisinin Deneysel İncelenmesi. Technological Applied Sciences, 11 (1): 10-23.
[10] Demir Z., Adıyaman O., Savaş V. 2016. İkincil Dönel Eksenli Taşlamada Taşlama Kuvvetinin Matematiksel Modelleme ve Matlab Programı Kullanılarak Araştırılması. 7th International Symposium on Machining, November 3-5, Marmara University, Istanbul.
[11] Adıyaman O., Demir Z., Savaş V. 2016. Matematiksel Modelleme Yöntemiyle İkincil Dönel Eksenli Taşlamada Motor Gücünün Hesaplanmasının Araştırılması. 7th International Symposium on Machining, November 3-5, Marmara University, Istanbul.
[12] Adıyaman O., Savaş V. 2017. Yeni bir tip düzlem yüzey taşlama mekanizması ile kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne (Ra) etkisinin araştırılması. Politeknik Dergisi, 20 (4): 815- 825.
[13] Adıyaman O., Savaş V., Baday Ş. 2018. Improvement of grinding performance and investigation of cutting parameters using a grinding mechanism with secondary rotational axis. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 99 (9-12): 2231-2244.
[14] Baday Ş., Başak H., Sönmez F. 2017. The Assessment of Cutting Force with Taguchi Design in Medium Carbon Steel–Applied Spheroidization Heat Treatment. Measurement and Control, 50 (4): 89-96.
15] Jae-Seob K., Sung-Bo S., Yeong-Deug J. 2006. An Analysis of Grinding Power and Surface Roughness in External Cylindrical Grinding of Hardened Scm440 Steel Using The Response Surface Method. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46: 304-312.
[16] Çetin Ö., Ballıkaya H., Altuğ M., Savaş V., Sağlam M. 2018. Teğetsel Silindirik Taşlama Yönteminde İşleme Parametrelerinin Titreşim Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30 (1): 311-317.
[17] Gunay E., Yurdakul M., Ic Y.T., Mizrak H.V., Gunes S. 2018. Optimization of the Factors That are Critical in External Surface Grinding of Roller Followers Using Design of Experiments. Journal of Polytechnic-Politeknik Dergisi, 21(1): 27-37.
[18] Mızrak H.V. 2016. Makara Dış Çap Taşlamada Gerekli Yüzey Pürüzlülük Değerinin Elde Edilmesi İçin Deney Tasarım Yöntemi ile Optimum Taşlama Parametrelerinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
[19] Çelik L. 2010. Taşlama İşleminde Titreşimin İzlenmesi ve Yüzey Pürüzlülüğünün Regresyonla Modellenmesi. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
[20] Agarwal S., 2016. Optimizing Machining Parameters to Combine High Productivity with High Surface Integrity in Grinding Silicon Carbide Ceramics. Ceramics International, 42 (5): 6244- 6262.
[21] Varma N.S.K., Varma I.R.P.K., Rajesh S., Raju K.S.R., Raju V.M.K. 2018. Prediction of Surface Roughness and Mrr in Grinding Process on Inconel 800 Alloy Using Neural Networks and ANFIS. Materials Today: Proceedings, 5 (2): 5445-5451.
[22] Varma N.S.K., Rajesh S., Raju K.S.R., Raju V.M.K. 2017. Neural Network and Fuzzy Logic based prediction of Surface Roughness and MRR in Cylindrical Grinding Process. Materials Today: Proceedings, 4 (8): 8134-8141.
[23] Onwuka G., Abou-El-Hossein K. 2016. Surface roughness in ultra-high precision grinding of BK7. Procedia CIRP, 45: 143-146.
[24] Puerto P., Fernández, R., Madariaga J., Arana J., Gallego I. 2013. Evolution of surface roughness in grinding and its relationship with the dressing parameters and the radial wear. Procedia Engineering, 63: 174-182.
[25] Roy R.K. 1990. A Primer On The Taguchi Method, Competitive Manufacturing Series. Van Nostrand Reinhold, New York.
[26] Chen X., Rowe W.B. 1996. Analysis and Simulation of the Grinding Process. Part II: Mechanics of Grinding, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 36: 883-896.
[27] Zhang Y., Li C., Ji H., Yang X., Yang M., Jia D., Zhang X., Li R., Wang J. 2017. Analysis of grinding mechanics and improved predictive force model based on material-removal and plasticstacking mechanisms. Int J Mach Tools Manuf., 122:81-97.
[28] Adıyaman O., Savaş V. 2014. İkincil Dönel Eksenli ile Klasik Düzlem Yüzey Taşlama Mekanizmalarının Deneysel Araştırılması. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 11 (4): 21- 36.
[29] Groover M.P. 2016. Modern İmalatın Prensipleri. Nobel Yayıncılık, Ankara.