Nikel esaslı waspaloy alaşımının tel erozyon yöntemiyle işlenmesinde Taguchi metodu ile yüzey pürüzlülüğü için optimum kesme parametrelerinin tahmini

Bu çalışmada, Waspaloy süper alaşımının tel erozyon yöntemi ile işlenmesinde (WEDM) kesmeparametrelerinin ortalama yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri araştırılmış ve en düşük yüzey pürüzlülük değerlerini veren en uygun kesme parametreleri belirlenmiştir. Kontrol faktörleri olarak; tel gerginliği, tel ilerleme hızı, ilerleme miktarı ve dielektrik sıvı sirkülasyon basıncı seçilmiş ve Taguchi Metodu (TM) kullanılarak L18 (21 x33 ) ortogonal dizin oluşturulmuştur. Kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüüzerindeki istatistiksel etkileri, varyans analizi (ANOVA) yöntemi ile belirlenmiştir. Yüzey pürüzlülüğünü tahmin etmek amacıyla Lineer Regresyon yöntemi ile ikinci dereceden tahminsel denklem geliştirilmiştir. Geliştirilen ikinci dereceden tahminsel yüzey pürüzlülük denkleminin kullanılması ile % 95 güven seviyesinde (R2=0,936) teorik ortalama yüzey pürüzlülük (Ra) değerleri elde edilmiştir. Varyans analizisonuçları ve ana etki grafiklerinin değerlendirilmesinden, ortalama yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili parametreler sırasıyla; ilerleme miktarı, dielektrik sıvı basıncı ve tel ilerleme hızı olarak belirlenmiş, tel gerginliğinin anlamlı bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Waspaloy'un WEDM'de kesilmesinde; yüzey pürüzlülüğü aritmetik ortalamasının 2,683-4,052 ?m aralığında değiştiği belirlenmiştir.

Estimation of the optimum cutting parameters for surface roughness in wire electrical discharge machining of nickel based waspaloy using Taguchi method

In this study, the effects of cutting parameters on the surface roughness in Wire Electrical Discharge Machining (WEDM) of Waspaloy have been investigated and optimal cutting parameters for lowest surface roughness values were determined. As control factors; wire tension, wire feed speed, feed rate and dielectric flushing pressure have been selected and a Taguchi L18 (21 x33 ) orthogonal array was used forexperimentation. The statistical effects of cutting parameters on the surface roughness have been determined by using analysis of variance (ANOVA). The second order predictive equation has been developed via Linear Regression Analysis. Using the second-order predictive surface roughness equation developed in the result of this study, the theoretical average surface roughness (Ra) values at a confidencelevel of 95 percent (R2=0.936) have been obtained. When evaluating the main effects plots and ANOVAresults, the feed rate was found the most efficient factor on the Ra, while dielectric flushing pressure andwire speed were the following ranking factors. The wire tension was seemed to have not of a statisticallyinfluence on the Ra. The arithmetic average surface roughness Ra of the WEDM-cut workpiece has beenobtained between 2.683 to 4.052 ?m intervals for Waspaloy.

PDF

___

1. Erdem O., Çoğun C., Urtekin L., Özerkan H.B., Uslan İ., The effect of powder mixed and heated dielectric on drilling performance of electric discharge machining (EDM), Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (3), 531-544, 2016.
2. Sarıkavak Y., Çoğun C., Thermal modelling of machining mechanism in electrical discharge machining, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25 (3), 517-531, 2010.
3. Gülcan O., Uslan İ., Usta Y., Çoğun C., Effect of use of Cu-Cr P/M electrodes on machining performance of electric discharfe machining, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (3), 381-394, 2015.
4. Gökler M.İ., Ozanözgü A.M., Experimental investigation of effects of cutting parameters on surface roughness in the WEDM process, Int. J. Mach. Tools. Manuf., 40 (13), 1831-1848, 2000.
5. Esme U., Sagbas A., Kahraman F., Prediction of surface roughness in wire electrical discharge machining using design of experiments and neural networks, Iran J. Sci. Technol B., 33 (B3), 231-240, 2009.
6. Han F., Jiang J., Yu D., Influence of machining parameters on surface roughness in finish cut of WEDM, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 34 (5), 538-546, 2007.
7. Özdemir N., Özek C., An investigation on machinability of nodular cast iron by WEDM, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 28, 869-872, 2006.
8. Tosun N., The effect of the cutting parameters on performance of WEDM, KSME Int. J., 17 (6), 816- 824, 2003.
9. Tosun N., Cogun C., Inan, A., The effect of cutting parameters on workpiece surface roughness in wire EDM, Mach. Sci. Technol., 7 (2), 209-219, 2003.
10. Rao P.S., Ramji K., Satyanarayana B., Effect of WEDM conditions on surface roughness: A parametric optimization using Taguchi method", International Journal of Advanced Engineering Sciences and Technologies, 6 (1), 41-48, 2011.
11. Huang J.T., Liao Y.S., Hsue W.J., Determination of finish-cutting operation number and machiningparameters setting in wire electrical discharge machining, J. Mater. Process. Technol., 87 (1-2), 69- 81, 1999.
12. Mahapatra S.S., Patnaik A., Optimization of wire electrical discharge machining (WEDM) process parameters using Taguchi method, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 34 (9), 911-925, 2007.
13. Rozenek M., Kozak J., Dobrovwki L., Lubkovwki K., Electrical discharge machining characteristic of metal matrix composites, J. Mater. Process. Technol., 109 (3), 367-370, 2001.
14. Rebelo J.C., Dias A.M., Mesquita R., Vassalo P., Santos M., An experimental study on electro-discharge machining and polishing of high strength copperberyllium alloys, J. Mater. Process. Technol., 103 (3), 389-397, 2000.
15. Tosun N., Çoğun C., An investigation on wire wear in WEDM, J. Mater. Process. Technol., 134 (3), 273-278, 2003.
16. Prohaszka J., Mamalis A.G., Vaxevanidis N.M., The effects of electrode material on machinability in wire electro-discharge machining, J. Mater. Process. Technol., 69 (1-3), 233-237, 1997.
17. Aspinwall D.K., Soon S.L., Berrisford A.E., Walder G., Workpiece surface roughness and integrity after WEDM of Ti-6Al-4V and Inconel 718 using minimum damage generator technology, Cirp. Ann.-Manuf. Techn., 57 (1), 187-190, 2008.
18. Hasçalık A., Çaydaş U., Experimental study of wire electrical discharge machining of AISI D5 tool steel, J. Mater. Process. Technol., 148 (3), 362-367, 2004.
19. Motorcu A.R., Nikel esaslı süperalaşımların ve titanyum alaşımlarının işlenebilirliği, II.Bölüm: Seramik kesici takımların performanslarının değerlendirilmesi, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7 (2), 1-17, 2010.
20. High Temp Metals. Waspaloy Technical Data. http://www.hightempmetals.com/techdata/hitempWasp aloydata.php#1, Yayın Tarihi 2015. Erişim Tarihi Eylül 14, 2015.
21. Ezentaş R., The investigation of the machinability of Inconel 718 and Waspaloy super alloys in CNC milling machines, Uludağ University Scientific Research Projects, Project Number 2008/74, 2010.
22. Montgomery D.C., Design and Analysis of Experiment, Wiley, A.B.D. 2008.
23. Kuş A., Motorcu A.R., Ekici E., Wire electrical discharge machining of a hybrid composite: Evaluation of kerf width and surface roughness, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 21 (1), 243-257, 2016.
24. Yurdakul, M., Güneş, S., İç, Y.T., Improvement of the surface quality in the honing process using Taguchi method, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (2), 347-360, 2016.
25. Çaydaş U., Hasçalık A., CNC tel erozyon tezgahlarında farklı malzemelerin işlenebilirliğinin araştırılması, Journal of Science and Technology of Dumlupınar University, 6, 201-214, 2.