Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi
Yıl: 2019 Cilt: 34 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 675 - 686 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.416524 İndeks Tarihi: 30-12-2020
Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi
Öz: Torna tezgâhlarında imal edilen parçalarda istenilen yüzey kalitesini elde etmek için, uygun kesmeparametrelerinin seçilmesi (kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliği) oldukça önemlidir. Bu çalışmanınamacı, kesme parametrelerine ilave olarak, yüzey pürüzlüğünün iş parçası boyutuna (çap ve çıkıntı uzunluğu)bağlı olarak nasıl etkilendiğini deneysel olarak incelemek ve verilen parametrelere göre yüzey pürüzlülüğünütahmin eden bir model ortaya koymaktır. İlerleme hızı, kesme hızı, kesme derinliği ve farklı çıkıntıuzunlukları değişken parametreler olarak alınıp iki farklı çapta iş parçası CNC torna tezgâhındatornalanmıştır. Deneyler tam faktöriyel deney tasarımı yöntemine göre tasarlanmış olup, 4 farklı parametre3 seviye için, iki farklı çapta (her çap için) 34 =81 deney yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlarkullanılarak, Adaptif Sinir Ağına Dayalı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS) ile yüzey pürüzlülüğünü tahmineden modeller geliştirilmiş ve her çap için en iyi model seçilmiştir. Oluşturulan modeller endüstride talaşlıimalat işlemlerinde istenilen yüzey kalitesini elde etmede işlem parametrelerinin doğru ve uygun seçimi içinbir yol gösterici olacaktır.
Anahtar Kelime: Experimental investigation of the effects of workpiece diameter and overhang length on the surface roughness in turning of free machining steel and modelling of surface roughness by using ANFIS
Öz: Selection of reasonable cutting parameters (cutting speed, feed rate and depth of cut) is important in order to obtain required surface quality in turning operations. In this paper, in addition to cutting parameters,the effects of work piece dimensions (overhang length and diameter) on the surface roughness are investigated experimentally and surface roughness predicition models are developed from the experimental results. Feed rate, cutting speed, depth of cut and overhang lenghts are taken as vaiable parameters for the work pieces at two different diameters machined on a CNC lathe. A total of 34 =81 different cutting experiments have been performed for the work pieces (for each diameter) based on the three-level full factorial design of experiments. Using the results from the experiments, models have been developed for the prediction of surface roughness based on Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System(ANFIS). The best model is selected for each diameter. These models are considered as a guide for metal removing industry environment in order to obtain a desired surface qualiy.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Albrecht A.B., How to secure desired surface finish in turning operations, Journal of Advanced Manufacturing Technology, 6, 133-136, 1956.
- 2. Olsen K.V., Surface Roughness on Turned Steel Components and the Relevant Mathematical Analysis. Production Engineer, 593-606, 1963.
- 3. Takeyama M., Ono T.,Study on roughness of turned surface. Bulletin of the Japan Society of Precision Engineering, 1, 4, 274-279, 1967.
- 4. Nassirpour F.,Wu S.M.,Statistical evaluation of surface finish and its relationship to cutting parameters in turning. International Journal of Machine Tool Design and Research, 17, 4, 197-208, 1977.
- 5. Choudhury I., El-Baradie M., Surface roughness prediction in the turning of high-strength steel by factorial design of experiments. Journal of Materials Processing Technology, 67, 55-61, 1997.
- 6. Suresh P.V.S., P.Venkateswara Rao, S.G.Deshmukh, A genetic algorithmic approach for optimization of surface roughness prediction model. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 42, 675-680,2002.
- 7. Sahin Y., Motorcu A.R, Surface roughness model in machining hardened steel with cubic boron nitride cutting tool. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 26, 84-90, 2008.
- 8. Sundaram R.M., Lambert B.K., Mathematical models to predict surface finish in fine turning of steel. Part II. International Journal of Production Research, 19, 547- 556,1981.
- 9. Özel T., Karpat Y., Predictive modeling of surface roughness and tool wear in hard turning using regression and neural networks. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 45, 467-479, 2005.
- 10. Özel T., Karpat Y., Figueira L.,Davim J.P., Modelling of surface finish and tool flank wear in turning of AISI D2 steel with ceramic wiper inserts. Journal of Materials Processing Technology, 189, 192-198, 2007.
- 11. Risbood K., Dixit U., Sahasrabudhe A., Prediction of surface roughness and dimensional deviation by measuring cutting forces and vibrations in turning process. Journal of Materials Processing Technology, 132, 203-214, 2003.
- 12. Swaroop S., Bhosale V.V., Gılke N.R., Surface roughness predıctıon in CNC Turnıng based on motor current usıng ANFIS. International Journal of Mechanical And Production Engineering, ISSN: 2320- 2092. 4, 9, 2016.
- 13. Karayel D., Prediction and control of surface roughness in CNC lathe using artificial neural network. Journal of materials processing technology, 209, 3125–3137, 2009.
- 14. Asilturk İ., Çunkaş M., Modelling and prediction of surface roughness in turning process using artificial neural network and multiple regression method. Expert systems with applications, 38, 5, 5826-5832, 2011.
- 15. Kharola, A., Development of an hybrid neuo-fuzzy controller for surface roughness prediction in of mild steel during turning. Internation journal of recent advances in mechanical engineering (IJMECH), 4, 3, 73-79, 2015.
- 16. Cica D.,Sredanovic.M., Modelling of tool life and surface roughness in hard turning using soft computing techniques: a comparative study. Int. J. Materials and Product Technology, 50, 1, 49-64, 2015.
- 17. Anil Raj R., Dev Anand M., Leo Dev Wins K., Varadarajan A.S., ANFIS based Model for Surface Roughness Prediction for Hard Turning with Minimal Cutting Fluid Application. Indian Journal of Science and Technology, 9 (13), Doi: 10.17485/ijst/2016/v9i13/ 90562, 2016.
- 18. Kumar R., Chauhan S., Study on surface roughness measurement for turning of Al 7075/10/SiCp and Al hybrid composites by using response surface methodology (RMS) and artificial neural networking (ANN),Measurment 65, 166-180, 2015.
- 19. Biswajit Das, Susmita Roy, R.N. Rai, S.C. Saha, Studies on effect of cutting parameters on surface roughness of Al-Cu-TiC MMCs:An Artificial Neural Network Approach.Procedia computer Science, 45, 745- 752,2015.
- 20. Manivel D., Gandhinathan R., Optimization of surface roughness and tool wear in hard turning of austempered ductile iron (grade 3) using Taguchi method. Measurement, 93, 108–116, 2016.
- 21. Tomov, M.,Kuzinovski, M.,Cichose, P., Development of mathematical models for surface roughness parameter prediction in turning depending on the process condition. International Journal of Mechanical Sciences 113, 120–132, 2016.
- 22. Karabulut A., Experimental investigation of diametric errors during cylindrical turning, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 25, 2, 257-265, 2010.
- 23. Pul M., Çalın R., Çıtak R., Şeker U., An investigation of surface quality of turning in Al matrix MgO reinforced composite materials, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 26 (1), 81-88, 2011.
- 24. Carou D.,Rubio E.M., Lauro C.H., Davimarabulut J.P., Experimental investigation on surface finish during intermittent turning of UNS M11917 magnesium alloy under dry and near dry machining conditions, Measurement, 56, 136–154, 2014.
- 25. Izelu C.O., Eze S.C., Oreko B.U., Edward B.A., Effect of depth of cut, Cutting speed and Work-piece Overhang on Induced Vibration and Surface Roughness in the Turning of 41Cr4 Alloy steel. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 4, 1, 1-5, 2014.
- 26. Cooper J., DeRuntz B., The relationship between the workpiece extension length/diameter ratio and surface roughness in turning applications. Journal of Industrial Technology, 23, 2, 1-7, 2007.
- 27. Jang J.S.R., Sun C.T., Mizutani E., Neuro-fuzzy and soft computing: a computational approach to learning and machine intelligence. Prentice Hall, Inc., 1997. 28. Kim J., Kasabov N., ANFIS: Adaptive Neurofuzzy inference systems and their application to nonlinear dynamical systems. Neural Networks,1301-1319,1999.
- 29. Yücel, A., Güneri, A.F., Application of Adaptive Neuro Fuzzy Inference System to Supplier Selection Problem. Journal of Engineering and Natural Sciences, 224-234, 2010.
- 30. Subaşı S., Şahin İ., Çomak B., Tahribatsız Test Sonuçları Kullanılarak Uçucu Kül İkameli Betonlarda Basınç Dayanımının ANFIS ile Tahmini. International Journal of Technologic Sciences, 9-16, 2010.
- 31. Jang J.S.R., ANFIS: Adaptive-networkbased fuzzy inference systems. IEEE Trans. Syst. Man Cybern, 665- 685, 1993.
- 32. Demirel Ö., ANFIS ve ARMA Modeller İle Elektrik Enerjisi Yük Tahmini. Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 2009.
- 33. Cakir M.V., Eyercioglu O, Gov K., Sahin M., Cakir S.H., Comparison of Soft Computing Techniques for Modelling of the EDM Performance Parameters. Advanced in Mechanical Engineering, 2013, Article ID 392531, 15, 2013.
| APA | Dere M, Filiz İ (2019). Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. , 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| Chicago | Dere Mustafa,Filiz İ. Hüseyin Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. (2019): 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| MLA | Dere Mustafa,Filiz İ. Hüseyin Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. , 2019, ss.675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| AMA | Dere M,Filiz İ Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. . 2019; 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| Vancouver | Dere M,Filiz İ Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. . 2019; 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| IEEE | Dere M,Filiz İ "Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi." , ss.675 - 686, 2019. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| ISNAD | Dere, Mustafa - Filiz, İ. Hüseyin. "Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi". (2019), 675-686. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416524 |
| APA | Dere M, Filiz İ (2019). Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(2), 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| Chicago | Dere Mustafa,Filiz İ. Hüseyin Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34, no.2 (2019): 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| MLA | Dere Mustafa,Filiz İ. Hüseyin Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.34, no.2, 2019, ss.675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| AMA | Dere M,Filiz İ Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(2): 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| Vancouver | Dere M,Filiz İ Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(2): 675 - 686. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| IEEE | Dere M,Filiz İ "Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34, ss.675 - 686, 2019. 10.17341/gazimmfd.416524 |
| ISNAD | Dere, Mustafa - Filiz, İ. Hüseyin. "Otomat çeliğinin tornalama işleminde iş parçası çapı ve çıkıntı uzunluğunun yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi ve yüzey pürüzlülüğünün ANFIS ile modellenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/2 (2019), 675-686. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416524 |
