EXPERIMENTAL STUDY ON END-MILLING OF STEEL AISI 1060 FOR OPTIMUM SURFACE ROUGHNESS

Sami A. Mashat, Omran K. Alshogbi,* and Said H. Eshtewi*



Mechanical Engineering, Academy of Graduate Studies, Tripoli Libya
Sami9mash73@yahoo.com

*Mechanical and Industrial Engineering Department
Tripoli University, Libya

الملخص



تـم تطبيق منهجية تاقوشي التفاضلية للحصول على العوامل المثلى للقطع في عمليات التفريز الطرفي. وقد استخدم في هذه الدارسة الصلب الكربوني (AISI 1060) مع استخدام أداة قطع من صلب السرعات العالية تحت ظروف الإنهاء مع التبريد. أجريت التجارب المعملية باستخدام آلة مبرمجة بالحاسوب (CNC) وذلك باستخدام الصفوف المتعامدة كما أوصت به منهجية تاقوشي. حيث تشمل عوامل التفريز سرعة القطع ومعدل التغذية وعمق القطع وأداة القطع مع استخدام عدد من الأخاديد كعوامل إضافية لظروف القطع. أستخدم لتحليل تأثير عوامل التفريز علي نعومة السطح الصفوف المتعامدة ومعدل نسبة الإشارة إلي الضوضاء ( (S/Nومن خلال النتائج التي تم الحصول عليها تبين أن العوامل المثلى للتشغيل كانت عند عمق قطع 3 mm.0 وسرعة قطع 1000 rpm ومعدل تغذية 50mm/minوعدد الأخاديد أربعة. ومن خلال تأكيد الاختبارات مع المستويات المثلي لعوامل القطع تبين مدي تأثير طريقة تاقوشي المثلي كإدارة فعًالة للحصول على خشونة سطح مثلي أو بمعني أخر أقل خشونة سطح ممكنة.


ABSTRACT



Taguchi optimization methodology was applied to optimize cutting parameters in end milling operation. Machining carbon steel AISI 1060 with high speed steel tool under finishing conditions with coolant is used in this study. The experimental work has been conducted on CNC milling machine tool, and the experiments carried out by using orthogonal array as suggested by Taguchi. The milling parameters are; cutting speed, feed rate, depth of cut and cutting tools with different number of flutes were used as additional factor in cutting conditions. An orthogonal array signal-to-noise (S/N) ratio is employed to analyze the effect of these milling parameters on surface roughness. The results show that the optimum parameters of machining is obtained at a depth of cut of 0.3 mm, cutting speed 1000 rpm, feed rate 50 mm/min. and number of flutes of four. Confirmation tests with the optimal levels of cutting parameters are carried out in order to illustrate the effectiveness of Taguchi optimization method. Taguchi method has been found very efficient tool to obtain an optimum surface roughness namely a smaller surface roughness.