Honlama prosesinde yüzey kalitesini etkileyen parametrelerin Taguchi metodu ile optimizasyonu

Abstract

Ağır sanayi ve iş makinaları sektöründe yoğun biçimde kullanılan hidrolik silindirlerin en önemli parçalarından biri de farklı et kalınlıklarında çelik borulardır. Bunlarda oluşabilecek herhangi bir uygunsuzluk tüm sistemin zarar görmesine neden olabilecek bir durumdur. Özellikle boru iç yüzeyinde oluşan yüzey hataları ve pürüzlülük sapmaları, bu boruların içinde çalışan piston, sızdırmazlık elemanları gibi diğer önemli parçalara da zarar verebilir. Bunun önüne geçmek için, boruların tornalanmasının ardından honlama operasyonu gerçekleştirilir. Honlama ile yüzey pürüzlülük değeri oldukça iyi seviyelere getirilebilir. İşte bundan dolayı honlama prosesi sanayide sık kullanılan önemli bir proses olmuştur. Honlamada yüzey pürüzlülük değerine etki eden kontrol edilebilir faktörlerin en önemlileri; takım ilerleme hızı, takım dönüş hızı ve honlama taşı tane büyüklüğüdür. Bu faktörlerin optimize edilmesi, honlama verimini arttıracak ve yüzey pürüzlülük değerinin en iyilenmesini sağlayacaktır. Bu optimizasyonu gerçekleştirmek için Taguchi metodu kullanılmıştır. Taguchi metodu, honlama prosesi yüzey pürüzlülük karakteristiği için belirlenen faktörler ve bu faktörlerin belirlenen seviyelerini kullanarak çeşitli deney kombinasyonları ortaya koymaktadır. Belirlenen bu kombinasyonlara uygun olarak yapılan deneylerin ardından hem elle hesaplanarak hem de MINITAB paket programı aracılığıyla en iyi yüzey pürüzlülük değerini veren deney kombinasyonu belirlenebilmektedir. Belirlenen en iyi kombinasyon kullanılarak yapılan sınama deneyleri de iyileştirme olduğunu göstermiş ve faktörlerin hangi seviyelerinin yüzey pürüzlülük değerini en iyilediği tespit edilmiştir. Böylece başka honlama uygulamalarında da bu kombinasyonun kullanılabileceği ya da hangi faktör seviyesinin kullanılacağının uygun olacağı tespit edilmiştir. Sonuç olarak honlama prosesi sonrası yüzey pürüzlülük değerinin optimize edilmesine yönelik sistematik bir bilgi edinilmiştir.

Heavy industrial and construction machinery sector is one of the sectors that use hydraulic cylinders in large quantities. Hydraulic cylinders are critical in working of the systems and any problem occurring with cylinders could cause damage to the entire system. Especially cylinders' inner surface defects and surface roughness cause problems in the pistons and other parts such as seals. To prevent these kinds of problems, after internal turning operation honing operation is performed. Honing provides a much smoother and free of defects surface. Its performance is dependent on tool head forward speed, rotational speed of the honing tool and honing stone grain size. In this thesis, the goal is to find the levels of these parameters that give the lowest surface roughness at the end of the honing process. Taguchi method is employed in this optimization process. Application of the Taguchi method requires a certain number of experiments using combinations at the three specified levels (high; average; low) of the three parameters. MINITAB software package is used to evaluate the outcomes of the experiments. The results of the experiments show that a certain combination of the parameters gives the lowest surface roughness in the honing process. As a result of the study, the application of the Taguchi method provided a systematic optimization tool for process improvement in manufacturing industries.Science