Tel erozyonda kesme parametrelerinin parçanın boyut ölçüsüne etkilerinin deneysel incelenmesi

Bu çalışmada kesme parametrelerinin parçanın boyut ve şekil toleranslarına etkisi araştırılmıştır. M303 extra plastik kalıp çeliğinden dokuz adet 10x10x10 mm küp parça kesilmiştir. 0,25 mm çapında Sumitomo denko SBG türü tel kullanılmıştır. İşleme parametreleri olarak, tabla ilerleme hızı, puls süresi ve puls ara süresi değişken olarak alınmıştır. Puls ara süresi ayarı, ana güç kaynağı maksimum akımı, yardımcı güç kaynağı devresi, ana güç kaynağı voltajı, servo referans voltajı, tel ilerleme hızı, tel gerginliği, dielektrik sıvı dola-ım basıncı deney süresince sabit tutulmuştur. Boyut ölçümleri için üç boyutlu koordinat ölçme cihazı kullanılmıştır. Taguchi optimizasyon tekniği kullanılarak tel erozyonda kesme parametreleri optimize edilmiştir. Elde edilen deney sonuçları grafikler ve tablolar halinde sunulmuştur. Ayrıca, her bir parametrenin elde edilen sonuçlara etkisinin tayini içinde varyans analizi (ANOVA) kullanılmıştır. Regresyon modeli ile tahminsel değerlere ulaşılmıştır.

Experimental investigation of the effects of wire electrical discharge machining parameters on size dimension

In this study, the effect of cutting parameters on dimension and shape tolerances of components is investigated. Nine pieces of cubes with dimensions 10x10x10mm were cut by using M303 extra plastic mould steel. Sumitomo denko SBG type wire with a 0,25 mm diameter is used. Table feed rate, pulse on time and pulse off time are used as machining parameters. Pulse off time adjustment, maximum current of main power supply, auxiliary power supply network, main power supply voltage, servo reference voltage, wire feed rate, wire tension, dielectric fluid circulation pressure were kept constant during the experiments. Three dimensional coordinate measuring equipment was used to measure the size of dimensions . Wire electrical discharge machining parameters were optimized by using Taguchi optimization technique. The results of experiments were presented as graphics and tables. The effect of each parameter on the obtained results has been determined by the use of analysis of variance (ANOVA). Estimated values were obtained by regression model.

PDF

___

1. Williams, R.E., Rajurkar, K.P., and Bağcı, E., 1991, “Study of wire electrical discharge machined surface characteristics” Journal of materials processing technology, Volume 28, 127M138.
2. Rhoney, B., Albert, J., 2002, “Wear mechanism of metal bond diamond wheels trued by wire electrical discharge machining” Wear, Volume 252, 644M653.
3. Kaynak, Y., Kurt,M., Bakır B., Köklü U., Atakök G., 2008, “Determination of process parameters and dimension error analysis of wire electrical discharge machining of plastic mold steel” Proceedings of 12. International Materials Symposium, Denizli.
4. Ho, K.H., Newman, S.T., Rahimifard, S., Allen, R.D., 2004, “State of the art in wire electrical discharge machining (WEDM)” International journal of machine tolls&manufacture 44, 1247M 1259.
5. Hargrove, S.K., Ding, D., 2007, “Determining cutting parameters in wire EDM based on workpiece surface temperature distribution” Int. J. Adv. Manuf. Technol., 295M299.
6. Gadalla, A.M., Cheng, Y.M.,1993, “Recent developments in electrical discharge machining” Machining of Advance Composities, ASME, 187M205.
7. Rajurkar, K.P., Pandit, S.M., 1988, “Recent Progress in Electrical Discharge Machine Technology and Research,” Proceedings of Manufacturing International, 88, 1, 219M226.
8. Kuruba-, H., 2004, “Yüksek manganlı çeliklerin tel erozyon tezgahında i-lenmesinde tel a-ınmasının ve yüzey pürüzlülüğünün incelenmesi” Y. Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enst., Elazığ.
9. Tosun, N., Coğun, C., Đnan, A., 2003, “The effect of cutting parameters on workpiece surface roughness in wire EDM” Machining science and technology, 7, 2, 209-219.
10. Tosun, N., Coğun, C., Tosun, G., 2004, “A study on kerf and material removal rate in wire electrical discharge machining based on taguchi method” Journal of materials processing technology 152, 316M322.
11. Özdur, Z., 1999, “CNC tel elektro erozyon tezgahında işleme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü, işleme hızı ve ölçü tamlığına etkilerinin incelenmesi üzerine deneysel bir çalışma” Y. Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enst., Ankara.
12. Spedding, T.A., Wang Z.Q., 1991, “Parametric optimization and surface characterization of wire electrical discharge machining process”, Precis Eng. 20 (1997) 5M15
13. Scott, D., Boyina, S., Rajukan, K.P.: “Analysis and optimization of parameter combinations in wire electrical discharge machining” Int.J.Prod.Res., 29, 11, 2189M2207.
14. Bayraktutar, M., 2000, “Tel erozyon tezgahında yüzey kalitesine etki eden parametrelerinin incelenmesi” Y. Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Ens. İstanbul.
15. Sanchez, J.A., Rodil, J.L., Herrero, A., Lopez de Lacalle, L.N., Lamikiz, A., 2007, “ On the influence of cutting speed limitation on the accuracy of wire EDM corner cutting” Journal of materials processing technology 182, 574M579.
16. Han, F., Zhang, J., Soichiro, I., 2007, “Corner error simulation of rough cutting in wire EDM” Precision engineering 31, 331M336.
17. Saha, S., Pachon, A., 2004, “Finite element modeling and optimization to prevent wire breakage in electroMdischarge machining” Mechanics research communications, Volume 31, 451-463.
18. Liao, Y.S., Huang, J.T., Su, H.C., 1997, “A study on the machining parameters optimization of wire electrical discharge machining” Journal of materials processing technology 71, 487M493.
19. Liao, Y.S., Huang, J.T., Su, H.C., 2004, “A study to achieve a fine surface finish in WireMEDM” J. Materials Proc. Technol. 149, 165M171.
20. Choi, K.K., Nam, W.J., Lee, Y.S., 2008, “Effects of heat treatment on the surface of a die steel STD 11 machined by WMEDM” J. Materials Proc. Technol. 201, 580-584.
21. Han, F., Jiang, J., Yu, D., 2007, “Influence of discharge current on machined surfaces by thermoM analysis in finish cut of WEDM” Int. J. Machine Tools manuf 47, 1187M1196.
22. Hewidy, M.S., Taweel, T.A.E., Safty, M.F.E., 2005, “Modelling the machining parameters of wire electrical discharge machining of Inconel 601 using RSM” J. Materials Proc. Technol. 169, 328- 336.
23. Miller, S.F., Shih, A.J., Qu, J., 2004, “Investigation of the spark cycle on material removal rate in wire electrical discharge machining of advanced materials” Int. J. Machine Tools manuf 44, 391M 400.
24. Özdemir, N., Özek, C., 2006, “An investigation on machinability of nodular cast iron by WEDM” Int J Adv Manuf Technol , 28, 869–872.
25. Kanlayasiri, K., Boonmung, S., 2007, “Effects of wireMEDM machining variables on surface roughness of newly developed DC 53 die steel: Design of experiments and regression model” J. Materials Proc. Technol., 192M193, 459M464.
26. Hasçalık, A., Çayda-, U., 2004, “Experimental study of wire electrical discharge machining of AISI D5 tool steel” J. Mater. Process. Technol., 148 , 362-367.
27. Han, F., Jiang, J., Yu, D., 2007, “Influence of machining parameters on surface roughness in finish cut of WEDM” Int. J. Adv. Manuf. Technol., 538-546.
28. Konda, R., Rajurkar, K.P., Bishu, R.R., Guha, A., Parsen, M., 1999, “Design of experiments to study and optimize process performance” International Journal Quality Reliabl. Manage, 16, 56-71.
29. Çaydaş, U., Hasçalık, A., 2004, “Tel erozyon yönteminde işlem parametrelerinin malzemenin mikroyapı ve yüzey pürüzlülüğüne etkisi” F.Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 281-290.
30. Özek, C., Özel, C., 2003 “Tel erozyon tezgahında Ç8620 dişli çeliğinin kesilme davranı-larının araştırılması” DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 5, 2, 47-42.
31. Tosun, N., Çoğun, C., 2002, “Tel erozyonda kesme parametrelerinin ilerleme hızına etkisi”, Mühendis ve Makina, 43 (515), 16-20.
32. Tarng, Y.S., Ma, S.C., Chung, L.K., 1995, “Determination of optimal cutting parameters in wire electrical discharge machining”, International journal mach. tolls manuf., 35, 1693-1701.
33. Huang, J.T., Liao Y.S., Hsue, W.J., 1999, “Determination of finish-cutting operation number and machining parameters setting in wire electrical discharge machining” Journal Mater. Process. Technology, 87, 69M81.
34. Roy, R. K., 1990, “A primer on taguchi method”, Competitive Manufacturing Series, New York, 7-80.
35. Danacıoğlu, N.; Muluk, Z., 1999, “Taguchi teknikleri”, Đstatistik Konferansı, Gazi Üniversitesi, Ankara, 261M272.
36. Genç, E., “Üretimde Geometrik Tolerans Analizi” Y. Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enst., Trabzon (2005)
37. Aydoğdu, D., 2009, “Tel Erezyonda Kesme Parametrelerinin Parçanın Boyut ve (ekil Toleranslarına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi”, M.Ü. Fen Bilimleri Ens. Y. Lisans Tezi, İstanbul.