Elektro Erozyon ile İşlemede Yüzey Pürüzlülüğü ve İş Parçası İşleme Hızının Alüminyum Alaşımı İçin Taguchi Tekniği ile Optimizasyonu
Bu çalışmada farklı elektrot malzemeleri kullanarak alüminyum 6082 malzemesinin elektro erozyon tezgahında işlenebilirliği incelenmiştir. İşleme parametrelerine bağlı olarak iş parçası yüzey pürüzlülüğü ve iş parçası işleme hızı araştırılarak optimum işleme şartları tespit edilmiştir. Deneyler Taguchi L18 dikey dizilimine göre yapılmıştır. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde sinyal/gürültü oranları, grafikler ve regresyon analizi kullanılmıştır. Taguchi optimizasyonu ile, optimum yüzey pürüzlülüğü ve iş parçası işleme hızı değerleri belirlenmiştir. Yüzey pürüzlülüğü için optimum seviyeler A1B1C1, iş parçası işleme hızı için optimum seviyeler A2B3C3 deney şartı olarak bulunmuştur. Kontrol faktörlerinin deneysel çıktılara etkisi ANOVA kullanılarak hesaplanmıştır. ANOVA analizi sonuçlarına göre, boşalım akımının yüzey pürüzlülüğüne %90,09 ve iş parçası işleme hızına % 95,54 oranında etkili olduğu bulunmuştur. Yüzey pürüzlülüğü ve iş parçası işleme hızı için doğrulama deney sonuçlarının güven aralığı içinde yer aldığı bulunmuştur. Çalışma sonucunda Taguchi metodu ile 0.05 anlamlılık düzeyinde yapılan optimizasyon çalışmasının başarılı olduğu görülmüştür.
Optimization of Surface Roughness and Material Removal Rate for Aluminum Alloy by Taguchi Technique in Electro Discharge Machining
In this study, the machinability of aluminium 6082 material in electro discharge machine was investigated with different electrode materials. According to the processing parameters, optimum processing conditions were determined by investigating workpiece surface roughness and workpiece processing speed. Experiments were carried out according to the Taguchi L18 orthogonal arrays. In the evaluation of the results, signal/noise ratios, graphs and regression analysis were used. With Taguchi optimization, optimum surface roughness and material removal rate are determined. Optimum levels for surface roughness A1B1C1, for material removal rate A2B3C3 test conditions were found. The effect of control factors on experimental output was calculated using ANOVA. According to ANOVA analysis, discharge current was found to be effective at 90,09% on surface roughness and at 95,54% on material removal rate. The results of the verification experiment for surface roughness and material removal rate were found to be within confidence interval values. As a result of the study, it was observed that the optimization study performed with Taguchi method at 0.05 significance level was successful.
___
- Chen, W. F., Lui, E. M. 2005. Handbook of Structural
Engineering, CRC press, 1768s. DOI:
10.1201/9781420039931.
- Dwight, J. 2002. Aluminium Design and Construction,
CRC Press, 295s.
- Youssef, H. A., El-Hofy, H. A. 2008. Machining
technology: machine tools and operations, CRC Press,
672s. DOI: 10.1201/9781420043402
- Yao, Y. L., Cheng, G. J., Rajurkar, K. P., Kovacevic, R.,
Feiner, S., Zhang, W. 2005. Combined Research and
Curriculum Development of Nontraditional
Manufacturing, European Journal of Engineering
Education, Cilt. 30, s. 363-376. DOI:
10.1080/03043790500114581
- Ho, K. H., Newman, S. T. 2003. State of the Art
Electrical Discharge Machining (EDM), International
Journal of Machine Tools and Manufacture, Cilt 43, s.
1287-1300. DOI: 10.1016/S0890-6955(03)00162-7
- Ergün, Z. E., Çoğun, C. 2006. Elektro Erozyon ile İşleme
(EEİ) İş Parçasi Yüzey Karakteristiklerinin Deneysel
İncelenmesi, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık
Fakültesi Dergisi, Cilt 21, s.427-441. DOI:
10.17341/GUMMFD.08210
- Çaydaş, U. 2008. Ti6Al4V Alaşımının Elektro Erozyon
ve Elektro Kimyasal İşleme Yöntemleriyle
İşlenebilirliğinin Araştırılması. Fırat Üniversitesi, Fen
Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 195s, Elazığ.
- Payal, H. S., Choudhary, R., Singh, S. 2008. Analysis of
Electro Discharge Machined Surfaces of EN-31 Tool
Steel, Journal of Scientific and Industrial Research, Cilt
67, s. 1072-1077.
- Lee, S. H., Li, X. P. 2001. Study of the Effect of
Machining Parameters on the Machining
Characteristics in Electrical Discharge Machining of
Tungsten Carbide, Journal of Materials Processing
Technology, Cilt 115, s. 344-358. DOI:
10.1016/S0924-0136(01)00992-X.
- Guu, Y. H. 2005. AFM Surface Imaging of AISI D2 Tool
Steel Machined by the EDM Process, Applied Surface
Science, Cilt 242, s. 245-250. DOI:
0.1016/j.apsusc.2004.08.028
- Raghuraman, S., Thiruppathi, K., Panneerselvam, T.,
Santosh, S. 2013. Optimization of EDM Parameters
Using Taguchi Method and Grey Relational Analysis
For Mild Steel IS 2026, International Journal of
Innovative Research in Science, Engineering and
Technology, Cilt 2, s. 3095-3104.
- Gopalakannan, S., Senthilvelan, T., Ranganathan, S.
2013. Statistical Optimization of EDM Parameters on
Machining of Aluminium Hybrid Metal Matrix
Composite by Applying Taguchi Based Grey Analysis,
Journal of Scientific and Industrial Research, Cilt 72, s.
358-365.
- Lin, Y. C., Wang, A. C., Wang, D. A., Chen, C. C. 2009.
Machining Performance and Optimizing Machining
Parameters of Al2O3–TiC Ceramics Using EDM Based
on the Taguchi Method, Materials and Manufacturing
Processes, Cilt 24, s. 667-674. DOI:
10.1080/10426910902769285
- Lee, H. T., Hsu, F. C., Tai, T. Y. 2004. Study of Surface
Integrity Using the Small Area EDM Process With A
Copper–Tungsten Electrode, Materials Science and
Engineering: A, Cilt 364, s. 346-356. DOI:
10.1016/j.msea.2003.08.046
- Singh, S., Maheshwari, S., Pandey, P. C. 2004. Some
Investigations Into the Electric Discharge Machining
of Hardened Tool Steel Using Different Electrode
Materials, Journal of Materials Processing Technology,
Cilt 149, s. 272-277. DOI:
10.1016/j.jmatprotec.2003.11.046
- Abhishek, K., Datta, S., Biswal, B. B., Mahapatra, S. S.
2017. Machining Performance Optimization For
Electro-Discharge Machining of Inconel 601, 625, 718
and 825: An Integrated Optimization Route
Combining Satisfaction Function, Fuzzy Inference
System and Taguchi Approach, Journal of the Brazilian
Society of Mechanical Sciences and Engineering, Cilt
39, s. 3499-3527. DOI: 10.1007/s40430-016-0659-7.
- Unune, D. R., Mali, H. S. 2016. Artificial Neural
Betwork–Based and Response Surface Methodology–
Based Predictive Models For Material Removal Rate
and Surface Roughness During Electro-Discharge
Diamond Grinding of Inconel 718, Proceedings of the
Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of
Engineering Manufacture, Cilt 230, s. 2082-2091. DOI:
doi:10.1177/0954405415619347
- Erdem, V., Belevi, M., Koçhan, C. 2010. Taguchi Metodu
ile Plastik Enjeksiyon Parçalarda Çarpılmanın En Aza
İndirilmesi, DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen Ve
Mühendislik Dergisi, Cilt 12 s. 17–29.
- Nas, E., Akıncıoğlu, S. 2019. Kriyojenik İşlem Görmüş
Nikel Esaslı Süper Alaşımın Elektro- Erozyon İşleme
Performansı Optimizasyonu, Academic Platform
Journal of Engineering and Science, Cilt 6, s. 1. DOI:
10.21541/apjes.412042
- Yıldız, Y. 2017. Biyomedikal Uygulamalar İçin
Magnezyum-Kalsiyum (Mg-0.8Ca) Alaşımının Dalma
Elektro Erozyon ile İşlenmesi, DEÜ Mühendislik
Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, Cilt 55, s. 147-
168. DOI: 10.21205/deufmd
- Nas, E., Gökkaya, H. 2017 Experimental and Statistical
Study on Machinability of the Composite Materials
with Metal Matrix Al/B4C/Graphite. Metallurgical and
Materials Transactions A, Cilt 48, s. 5059-5067. DOI:
10.1007/s11661-017-4237-0