designing of experiment Factors affecting surface roughness in the milling process of SKD 61 steel using design of experiment
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The objective of this research was to examine the factors affecting surface roughness and cutting-edge wear in the milling process of SKD 61 steel using a 2k Factorial Design experiment with 3 replicates and a total of 24 experiments. Factors studied consisted of the independent variables: two levels of cutting speed including 40 and 60 meters/minute, feed rate with 2 levels of 828 and 1,241 millimeters/minute, and spindle speed of 2 levels with 1,591 and 2,387 revolutions/minute. The dependent variable was the surface roughness standard JIS B 0633:2001, in which the arithmetic mean surface roughness value (Roughness Average: Ra) is between 0.1 - 2 micrometer. The experiments showed that the main factors that affect surface roughness are cutting speed and rotational speed. Which have a statistically significant influence on surface roughness at the level of 0.05. The cofactors are cutting speed and feed rate. Which have a statistically significant influence on surface roughness at the level of 0.05. The suitable milling conditions for the surface roughness value is a cutting speed of 60 meters/minute, a feed rate of 1,241 millimeters/minute, a rotational speed of 2,387 revolutions/minute. The surface roughness value will be 0.4552 micrometer.
Article Details
References
The VD, Quoc MN, Minh TP. Optimization of Cutting Parameters for Improving Surface Roughness during Hard Milling of AISI H13 Steel. Key Engineering Materials. 2020;831:35-39.
Hoang TD, Nhu-Tung N, Tran DQ, Nguyen VT. Cutting Forces and Surface Roughness in Face-Milling of SKD61 Hard Steel. Strojniški vestnik – Journal of Mechanical Engineering. 2019;65(6): 375-385.
สมเสียง จันทาสี, ศิริชัย ปั้นสมสกุล. การทานายความหยาบผิวในงานกัดอะลูมิเนียมเกรด 6061-T6 โดยใช้วิธีทางสถิต. วิศวสารลาดกระบัง, 2559;33(2):78-83.
พงศ์ธร รักซ้อน, ศิรประภา ดีประดิษฐ์. การพยากรณ์ค่าความเรียบผิวในกระบวนการกลึง S45C ด้วยแผนแบบผิวตอบสนอง. วารสารไทยการวิจัยดำเนินงาน, 2562;7(2):13-19.
คมพันธ์ ชมสมุทร, สุกัญญา เชิดชูงาม. การศึกษาประสิทธิภาพทิศทางการกัดงานที่มีผลต่อค่าความหยาบผิว โดยวิธีทากูชิ. วิศวกรรมสารเกษมบัณฑิต, 2561;8(3): 246-262.
Pradeep KS, Pardeep S, Deepak K. Multi response optimization of CNC end milling of AISI H11 alloy steel for rough and finish machining using. In: Swadesh KS, Esther TA, Kaushik K, J. Paulo Davim, Kuldeep KS, (eds.) 2020;10th International Conference of Materials Processing and Characterization. Materials Today: Proceedings 2020. p. 2564-2573.
ปรัชญา พละพันธ์. คู่มือวิเคราะห์และจัดการข้อมูลสถิติด้วย Minitab ฉบับมืออาชีพ. นนทบุรี: ไอดีซี พรีเมอร์; 2560.
ปฐมพงษ์ หอมศรี, จักรพรรณ คงธนะ. การลดของเสียในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนฉีดพลาสติกสำหรับ ชิ้นส่วนยานยนต์โดยใช้หลักการออกแบบการทดลอง. วิศวกรรมสารเกษมบัณฑิต. 2556;3(2):73-95.
วิบูลย์ พงศ์พรทรัพย์. การออกแบบการทดลอง (Design of Experiment) Generation Full Factorial Experiment. for Quality Tools. 2560;24(221):10-11.
ประไพศรี สุทัศน์ ณ อยุธยา, พงศ์ชนัน เหลืองไพบูลย์. การออกแบบและวิเคราะห์การทดลอง. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์ท้อป; 2551.
Misumi Technical Center. Roughness. Available from: https://misumitechnical.com/technical/tools/what-is-roughness/ [เข้าถึง 22 สิงหาคม 2023].
Song Z, YB Guo. Taguchi Method Based Process Space for Optimal Surface Topography by Finish Hard Milling. Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2009;131(3): 1-9.
Do TV, Phan TD. An empirical investigation of SIO2 nano concentration under mql on surface roughness in hard milling of jis SKD61 steel. Journal of Applied Engineering Science. 2020;18(3):432 – 437.
Huu TN, Quang CH. Surface Roughness Analysis in the Hard Milling of JIS SKD61 Alloy Steel. applied sciences. 2016;6(172):1-15.
M. Sedlacek, B. Podgornik, J. Vizintin. Influence of surface preparation on roughness parameters, friction and wear. Wear. 2009;266(3-4):482–487.
บรรเลง ศรนิล. ตารางคู่มืองานโลหะ(TABELLENBUCH METALL). พิมพ์ครั้งที่ 8. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ; 2555.
ปรเมศวร์ เบ้าวรรณ, ชาญณรงค์ สายแก้ว. การพัฒนาและปรับปรุงคุณภาพในอุตสาหกรรมการกัดขึ้นรูป แม่พิมพ์ด้วยการออกแบบการทดลอง. วารสารวิจัย มข. (บศ.). 2556;13(2):42-53.
Ngoc CV, Xuan PD, Shyh CH. Multi-objective optimization of hard milling process of AISI H13 in terms of productivity, quality, and cuttingenergy under nanofluid minimum quantity lubrication condition. Measurement and control. 2021;54(5-6):820–834
G. Mahesh, G., Muthu, S., Devadasan, S. R. Prediction of surface roughness of end milling operation using genetic algorithm. Int J Adv Manuf Technol, 2015;77(1-4):369–381.
Huu TN, Quang, CH. Surface Roughness Analysis in the Hard Milling of JIS SKD61 Alloy Steel. applied sciences. 2016;6(172):1-15.