Selecting the Appropriate Geometrical Parameters of made in Viet Nam Carbide Insert for Best Roughness and Dimensional Accuracy during Contour Turning of SUS304 Stainless Steel
Main Article Content
Abstract
This paper presents an experimental study for selecting the appropriate geometrical parameters such as nose radius r, rake angle γ, relief angle α, elevation angle λ … of carbide insert, which is made in Viet nam, to ensure best surface roughness and dimensional accuracy contour turning SUS304 stainless steel with convex curved profile on the CNC lathe. Method of experimental design and analysis of variance such as Taguchi and ANOVA were used to assess the influence level of the geometric parameters of cutting tools on the two targets. The study results shows that the best surface roughness and the dimensional accuracy, assessed by the deviation of the machining diameter AD, the rake angle γ(-5°) have the the greatest influence level, Followed by the contribution percentages for the nose radius r, the relief angle α, the elevation angle λ. By analysis and synthesis on the experimental results, the study also finds out the optimized parameters to achieve the best surface roughness and dimensional accuracy simultaneously as follows: the rake angle γ (-5°), the nose radius r (0.4 mm),the elevation angle λ (-6°), the cutting edge angle φ (93°), and side angle α (35°).
Keywords
Stainless steel, Surface roughness (Ra), Signal to Noise (S/N), Analysis of variance (ANOVA)
Article Details
References
[1]Bành Tiến Long, Trần Thế Lực, Trần Sỹ Tuý (2005), Nguyên lý gia công vật liệu, NXB KHKT, Hà Nội.
[2]GS.TSKH Bành Tiến Long, PGS. TS Bùi Ngọc Tuyền (2013), Lý thuyết tạo hình bề mặt và ứng dụng trong kỹ thuật cơ khí, NXB GDVN, Hà Nội.
[3]Trần Văn Đích, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiệp, Trần Xuân Việt (2006), Công nghệ chế tạo máy, NXB KHKT Hà Nội.
[4]Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2007), Sổ tay công nghệ chế tạo máy, NXB KHKT, Hà Nội.
[5]Nguyễn Thị Phương Giang, Trần Thế Lực, Lê Thanh Sơn (2011), Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại, NXB GDVN.
[6]Nguyễn Viết Tiệp (1997), Nghiên cứu tính gia công của vật liệu chế tạo máy và ứng dụng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
[7]Lê Công Dương (1997), Vật liệu học, NXB KHKT, Hà Nội.
[8]Ya. L. GUREVITS, M. V. GOROKHOV, V. L. ZAKHAROV, N. L. ZEMINA (Hồng Nguyên biên dịch) (1981), Sách tra cứu chế độ cắt các vật liệu khó gia công, NXB KHKT, Hà Nội.
[9]С.А. Басин, С.М. Хузов, Хруцов (2006), Прогнозирование сменных многогранных Пластин Металлорежущиех притиов, МОСКВА МАШИНОСТРОЕНИЕ.
[10]Sandvik Coromant (2010), Technical guide Metal cutting technology.
[11]David A. Stephenson, John S. Agapiou, Metal Cutting Theory and Practice, Taylor & Francis Group, 2006.
[12]Nguyễn Văn Bông (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt lên khí cắt ngập tưới nguội trên máy tiện CNC, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[13]Nguyễn Quang Huy (2004), Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt tới lực cắt khi gia công bằng dụng cụ phủ kim cương đa tinh thể PCD, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[14]Nguyễn Quang Huy (2012), Nghiên cứu quá trình tiện hợp kim bọc ống lò hơi bằng PCD, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[15]Nguyễn Ngọc Kiên (2013), Ứng dụng phương pháp thực nghiệm trong xác định chế độ cắt tối ưu khi gia công thép không gỉ bằng dao tiện phủ nano trên máy CNC, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[16]M. Kaladhar*, K. Venkata Subbaiah, Ch. Srinivasa Rao (2012), Determination of Optimum Process Parameters during turning of AISI 304 Austenitic Stainless Steels using Taguchi method and ANOVA, International Journal of Lean Thinking Volume 3, Issue 1 (June 2012).
[17]Rahul davis1, Vivek jhuner, Vivek kumar lomga2 & Raja paul hero3 (2013), The application of taguchi’s optimization method in new turning operation of 19 steel, International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development (IJMPERD) ISSN 2249-6890, 2(3), 2013, 193-198.
[18]P. B. Abhang* and M. Hameedullah (2010), Power Prediction Model for Turning EN-31 Steel Using Response Surface Methodology. Journal of Engineering Research and Studies, E-ISSN0976-7916, Vol. I, Issue II, 2010, 137-147.
[19]Miroslav Radovanović, Dušan Petković, Predrag Janković, Miloš Madić (2014), Application of taguchi method for determining optimum surface roughness in turning of medical stainless steel. International scientific conference UNITECH 2014, Gabrovo.
[20]Linga, N.; Coritor, S. M.; BoRana, M (2013), Optimization of the geometrical parameters using taguchi method, Academic journal of manufacturing engineering, vol. 11, issue 4, 2013.
[21]Sharma, V. S.; Shukla, M. (2014), Numerical simulation of effects of machining parameters and tool geometry using DEFORM-3D: Optimization and experimental research, World Journal of Modelling and Simulation, ISSN 1-746-7233, England, UK, vol. 10, No. 2, pp. 91-99.
[22]Genichi Taguchi (1990), A primer on the Taguchi Method, Society of Manufacturing (1990) 89-14746.
[23] Phạm Văn Dự, Nguyễn Tiến Bình (2011), Quy trình thực hiện nghiên cứu kỹ thuật, NXB KHKT, Hà Nội.
[24] Nguyễn Doãn Ý (2009), Kỹ thuật số lý dữ liệu thực nghiệm trong kỹ thuật, NXB KHKT, Hà Nội.
[2]GS.TSKH Bành Tiến Long, PGS. TS Bùi Ngọc Tuyền (2013), Lý thuyết tạo hình bề mặt và ứng dụng trong kỹ thuật cơ khí, NXB GDVN, Hà Nội.
[3]Trần Văn Đích, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Nguyễn Viết Tiệp, Trần Xuân Việt (2006), Công nghệ chế tạo máy, NXB KHKT Hà Nội.
[4]Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2007), Sổ tay công nghệ chế tạo máy, NXB KHKT, Hà Nội.
[5]Nguyễn Thị Phương Giang, Trần Thế Lực, Lê Thanh Sơn (2011), Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại, NXB GDVN.
[6]Nguyễn Viết Tiệp (1997), Nghiên cứu tính gia công của vật liệu chế tạo máy và ứng dụng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
[7]Lê Công Dương (1997), Vật liệu học, NXB KHKT, Hà Nội.
[8]Ya. L. GUREVITS, M. V. GOROKHOV, V. L. ZAKHAROV, N. L. ZEMINA (Hồng Nguyên biên dịch) (1981), Sách tra cứu chế độ cắt các vật liệu khó gia công, NXB KHKT, Hà Nội.
[9]С.А. Басин, С.М. Хузов, Хруцов (2006), Прогнозирование сменных многогранных Пластин Металлорежущиех притиов, МОСКВА МАШИНОСТРОЕНИЕ.
[10]Sandvik Coromant (2010), Technical guide Metal cutting technology.
[11]David A. Stephenson, John S. Agapiou, Metal Cutting Theory and Practice, Taylor & Francis Group, 2006.
[12]Nguyễn Văn Bông (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt lên khí cắt ngập tưới nguội trên máy tiện CNC, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[13]Nguyễn Quang Huy (2004), Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt tới lực cắt khi gia công bằng dụng cụ phủ kim cương đa tinh thể PCD, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[14]Nguyễn Quang Huy (2012), Nghiên cứu quá trình tiện hợp kim bọc ống lò hơi bằng PCD, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[15]Nguyễn Ngọc Kiên (2013), Ứng dụng phương pháp thực nghiệm trong xác định chế độ cắt tối ưu khi gia công thép không gỉ bằng dao tiện phủ nano trên máy CNC, Luận án tiến sĩ - ĐHBK Hà Nội.
[16]M. Kaladhar*, K. Venkata Subbaiah, Ch. Srinivasa Rao (2012), Determination of Optimum Process Parameters during turning of AISI 304 Austenitic Stainless Steels using Taguchi method and ANOVA, International Journal of Lean Thinking Volume 3, Issue 1 (June 2012).
[17]Rahul davis1, Vivek jhuner, Vivek kumar lomga2 & Raja paul hero3 (2013), The application of taguchi’s optimization method in new turning operation of 19 steel, International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development (IJMPERD) ISSN 2249-6890, 2(3), 2013, 193-198.
[18]P. B. Abhang* and M. Hameedullah (2010), Power Prediction Model for Turning EN-31 Steel Using Response Surface Methodology. Journal of Engineering Research and Studies, E-ISSN0976-7916, Vol. I, Issue II, 2010, 137-147.
[19]Miroslav Radovanović, Dušan Petković, Predrag Janković, Miloš Madić (2014), Application of taguchi method for determining optimum surface roughness in turning of medical stainless steel. International scientific conference UNITECH 2014, Gabrovo.
[20]Linga, N.; Coritor, S. M.; BoRana, M (2013), Optimization of the geometrical parameters using taguchi method, Academic journal of manufacturing engineering, vol. 11, issue 4, 2013.
[21]Sharma, V. S.; Shukla, M. (2014), Numerical simulation of effects of machining parameters and tool geometry using DEFORM-3D: Optimization and experimental research, World Journal of Modelling and Simulation, ISSN 1-746-7233, England, UK, vol. 10, No. 2, pp. 91-99.
[22]Genichi Taguchi (1990), A primer on the Taguchi Method, Society of Manufacturing (1990) 89-14746.
[23] Phạm Văn Dự, Nguyễn Tiến Bình (2011), Quy trình thực hiện nghiên cứu kỹ thuật, NXB KHKT, Hà Nội.
[24] Nguyễn Doãn Ý (2009), Kỹ thuật số lý dữ liệu thực nghiệm trong kỹ thuật, NXB KHKT, Hà Nội.