Robust development of a CNC turning process - matec-conferences.org

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

5REXVWGHYHORSPHQWRID&1&WXUQLQJSURFHVV Laurentiu – Aurel                    

!!"#

 $  

$EVWUDFW        #  % %%    &'& ()       *       %           +,  -            %    .  %% %               %           +,    .  % %     /   + 0     .  % % *       %   %      #%.0'1%+

,QWURGXFWLRQ    -  % .  %         %%      +               % %  % 2 .    %  %3           # 4  %   %5  .  % %   #%   .       %    .    -  % + 6    *      %      #                %     +    #% . 

 +0  .  %  -%     %     +       %  .        %%+  *   %        %   %   % #        % -% *+ ,    %. %+

5REXVWHQJLQHHULQJE\7DJXFKL0HWKRG 7KHFRQFHSWRI5REXVW(QJLQHHULQJ7DJXFKL0HWKRG  $-            

   %     %  -% #  %    .   % % % +



&  %  57+8 -+ 

 © The Authors, published by EDP Sciences. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

Q   .   #     %%  % % R   -+6 . .UV5 X23Y %/5.  % 2     3Z X2[3    /5.  % . 2   -  

    3+     4  %    %  % %   %     -% %  

   $-    + \     -% -% .   % 5 X231     X2[3)'   % X2]37  +    %    -%   -   %       %  +%  -   / % %  %    -% -  %       UV+.  %        % % + $- %  2 %   %  %   % 3      %     %      %   %     X      2  ,+   % ,+ [3 U[V+     -  *    -    - + -R  % #                   %  %    %     %    + 6 %% *%   - %    %           %  %    +     % 4 %  /.   +

 )LJ  Y      X - +

 )LJ  Y     - +

2

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

 6WDWHRIWKHDUW RI XVLQJ 5REXVW (QJLQHHULQJ RQ &1& WXUQLQJ SURFHVV RSWLPL]DWLRQ %%^^     *    % % % #   +   U]V         %  * / #  %  5 X237  _%Z X2[3Q    Z X2]3Q   Z X2 3    Z X23,##Z X2!3Q  Z X2`3)  Z X2j3%Z X2k3$  %+  $-       -     %   %    #        -     +1     %     .   . %.%    %        -    %%  -     %  . 4  % +   . -  %  -            %          % .    +

5HIHUHQFH

7DEOH)      % % #      +

U V

UV

U!V

2SWLPL]DWL RQPHWKRG

2SWLPL]DWLRQ FULWHULD

2SWLPL]DWLRQ SDUDPHWHUV

3DUW¶V PDWHULDO

)DFWRULDO ODWWLFH

'DWD DQDO\VLV

(- %5  %q        (- %5  % qQ     

 

&    5  %   %   %



7! 

)'$2) 3q 0'1"0

)  /5 $ %$    %  

&    5  %   %   % q  % &    5  %   %

  -      

7k] 

)'$2) 3q 0'1"0

   % %*   )) 0)0 kk % 0 %  % 0

7k[]

)' 2)3q 0'1"0

 %

$          . 

3

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

U`V

 %

)   $

&    5  %   %   % q   

UjV

 %q $)

)   $  %$#

&    5  %   %   %

UkV

 %

UV

 %    % .  % %    %

)   $  %$# %  4.  2"3       %   %    $

UV

 %

U[V

 %

&    5  %  %  % % &    %  % %     X - 4    

 %  %    6   %  %   % % & %  %  % %

)    2$3 )    2$3  . .      %  %  X 

(X  .   2'X ( %3 . %    %  2 ($& % ![($&3 06)6]     

7j ]2[       3

)'$2) 3q 0'1"0

7[`]]

( % % 06)6   2($&3

7k]]

)'$ 2)3q 0'1"0  %$) .     )'$q 0'1"0

0   

7j[*]`

)'$q 0'1"0

06)6] - 

7k]]

)'$q 0'1"0

( % 

7k]]

)'$q 0'1"0       

7KHGHVLJQRIWKHH[SHULPHQW 2.3.1 The process to be optimized  -#%      2 %%    3     &'&   +          %   %  +,   .%%  .     *  %   %      +6 .4 .    %%.    %   % .  4

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

 _  +   %  %   .   + ,   %     %          *  %  .   %[  + %   .%%     .  % % 42]] w&3  %  %%   . %     %     .     -        2 [  w&3+   _     . %.    %  +   %   %   '2X!]3XQx)X X`2QQQ3+4 % %   .      q X      %      .    %  - %*   +' %-  %  %   %+,   %%%  %   . -[ %-]     %    + 7DEOH& 2$ 32)- %  Y  3U]V+ (OHPHQW

&DU ERQ

6LOLF RQ

0DQJD QHVH

6XOSKXU

3KRVSK RURXV

0DJQHV LXP

 

]+[ ^ ]+`

[+  ^ ]+

+^ +]

+^ +[

+^ +j

+ ^ +`

2WKHUV $OOR\LQ J $%

,URQ  

7DEOH Y  20 %"3U]V+ (1*-6 7HQVLOHVWUHQJWK 3URRI6WUHVV (ORQJDWLRQ ***  8761PP 1PP [^  ][ ` ^  ] ` ^[ [ [k  [^!z [ [k  $QRWKHUFKDUDFWHULVWLFV X  ( % `{[] X   X&  q % 2 %3   % .0) 0[ `+    *[|[ %|[  % %  .     k| %|[+  **% | 2^}  3+& -%.- } .% %+ X( $ X'XQx)XX` - % %-   %-'XQx) !X]  %%+ X X`+]|



 )LJ   %2'Q  ,3     % %  %%  U V+

5

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

       %% .  'Q     X,        .   %2$3+]k!k %% -% % %- Y" . 0  *% 2,+ ]3+ 0 %  .   ,+ ]   %   %%-   +{+[|  % %  %% -%%  j{`| +  . . 4  %  -  *  . %%.      %   %-[  %    . +

 )LJ % *   UV+

'4 ) '~&'& ..  % %.  +%     %[  4   %2  3    j |  % %*    []% 2% 3+ %  %2   3    | +   ]! |   [ %%    [ UV+  %. 4 % .[+  %  %  %  +k++    % %++ 2.3.2 The process parameters and DoE "             %  .  -        +        % _   2,+]3  .  % %  %   %   %   + '4       % ()&'& 2,+ 3+ 0*   * .% 7[[  % +  [*     %   %    %  % [ 2- 3+ 7DEOHX7[[  %  %  %   + 5XQ RUGHU 

/HYHORI FXWWLQJVSHHG  

YF

530

>PPLQ@

>URWPLQ@

` 

j` `

6

/HYHORI FXWWLQJIHHG 

I >PPURW@  [

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

[

[

`[ 

k[ 



 ![

]



j 

[[] 

[

 j`





`` 

[! j



 ![





` 

j` `



 ![

!



j 

[[] 

]

 [

`



j 

[[] 



 ![

j

[

`[ 

k[ 

[

 j`

k



` 

j` `



 





`` 

[! j



 [



[

`[ 

k[ 



 [

[



j 

[[] 



 

]

]

` 

kk 



 

 



`` 

[! j

[

 j`





j 

[[] 



 [

!

]

` 

kk 



 ![

`



` 

j` `

]

 [

j

]

` 

kk 

[

 j`

k



` 

j` `

[

 j`

[

[

`[ 

k[ 

]

 [

[

]

` 

kk 

]

 [

[[

]

` 

kk 



 [

[]

[

`[ 

k[ 



 

[ 



`` 

[! j

]

 [

[



`` 

[! j



 



 )LJ  * % 2. 4 %-      3+

7

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

2.3.3 The metrological validation of the gage used for measuring   %\ 4  2,+3 6Y!&  Y . %% Y& . 7 4  `+ +   U!V+ 0                         %     %  %  -    Q$$ % 2,+ !3+   Q$$ %*[+`} % - %  j  %   2 -   %- %         3+

*DJH5 5;EDU5 5HSRUWIRU0HDVXUHPHQWV *DJHQDPH 'DWHRIVWXG\

5HSRUWHGE\ 7ROHUDQFH 0LVF

0LWXWR\R0LFURPHWHU 

0LKDLO  5REXVW(QJ6WXG\

&RPSRQHQWVRI9DULDWLRQ 3HUFHQW



0HDVXUHPHQWVE\3DUWV &RQWULEXWLRQ 6WXG\9DU







 

*DJH5 5

5HSHDW

5HSURG



3DUWWR3DUW



6DPSOH5DQJH

2S

2S







B 5 





/&/ 

3DUWV

2S

2S





2S

2S

3DUWV 2SHUDWRUV,QWHUDFWLRQ BB 8&/  ; /&/ 

 



$YHUDJH

6DPSOH0HDQ

2S



2SHUDWRUV

;EDU&KDUWE\2SHUDWRUV 2S





                               





0HDVXUHPHQWVE\2SHUDWRUV 8&/ 





3DUWV

5&KDUWE\2SHUDWRUV 2S



2SHUDWRUV 2S 2S 2S





                               

3DUWV













3DUWV











)LJQ$- %$ %-% +

5HVXOWVGDWDDQDO\VLVDQGFRQFOXVLRQV ([SHULPHQWDOUHVXOWVWKHGDWDDQDO\VLVDQGFRQFOXVLRQV  [  %   .   %  [ %         %       %  #%-0'12,+` ,+j %,+k3+  ,+`          20'13           * %  %% -  %2    ]] w&3+       %   %   €0 2 %3 %€ 2 %3+,  -0'1    %   *    %  +‚%%    %  + ,+j    0'1 - %-    ,+ `  -         - % -          -  

8

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

               %  [  w& 2        -#   -   [ w&3+ 

0DLQ(IIHFWV3ORWIRU0HDQVDW& 'DWD0HDQV

$

%



0HDQRI0HDQV









 OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

 )LJ0'1   * % 2. 4    3+

 

0DLQ(IIHFWV3ORWIRU0HDQVDW& 'DWD0HDQV

$

%

0HDQRI0HDQV











OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

 )LJ0'1   * % 2-      3+

9

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16



0DLQ(IIHFWV3ORWIRU0HDQVGLDPPRGLILFDWLRQVZRUNVKRSYVODERUDWRU\ 'DWD0HDQV $



%

0HDQRI0HDQV









 OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

OHYHO

 )LJ0'1   % |   * % 2. 4  %-      3+

0 % .,+` %,+j     % * % %    %2€0  3   +    % %- %%- 4 .  %  .       %  +%   % _    %  _* % +  % %  %-   %%. -      + 0 % .,+` %,+j     % 2€  3    *   %*    + 0     - - % -     .          .  %   % _    -    %  %+ 0  -- %   * % . *       2 *!ƒ3 -   %  %-  %    +    4 -* % ,+k  % |     +      -      .% -        .   5„`|  %„ | +     -  % %  - -        .         .    -   %„`|  %„ [| +    -    % %    -„ j|  %„ [| +  . 4  %    *- %#  .     

    %+    / 2%    %  3 .  % % .  % . _ /  + 

10

MATEC Web of Conferences 94 , 04008 (2017)

DOI: 10.1051/ matecconf/20179404008

CoSME'16

)XWXUHGHYHORSPHQW 0   %          4    %      /         #        + 0    -    _   % %4     %    %  *      .           #  % +      #%         .  %             7-       6  (  Y %   ) -  5 Y$1X  €           -    % .    - $ )+$+7+ 7DEOH0--  + $EEUHYLDWLRQ

0HDQLQJ

Y"  () &'& 7- )'$ ) 0'1"0 0'1 6Y Q$$ ~- |$

Y"    *   ()%   & ' &  % 7.   -  % ) '$ ) 2 3 0'1"0   0'1  6   Y   Q$- %$ %- 0  %$ 

5HIHUHQFHV + Q+  )+ &.%   …+ ‚  Taguchi’s Quality Engineering Handbook 2x  ‚q)  %0)6 [ 3 [+ 7+^0+ Y % \0Y)†] !2[]3 ]+ 0+0 . (+)  )% "+] Y ! !kk2[3 + 0+$+…%# 0%)& ]  ]]2[]3 + &+Xx+#   …+X(+7 -  …+X‡+ …   +X&+x   x     Y    [k2[k3[`]^[`k !+ +Y+) R Y+& %  + R    [2[ 3 `+ +Qˆ  +…ˆ    k]2[]3 j+ 6+0ˆ 4 )+'    `j2[[3 k+ 6+0ˆ 4 (+044    !k`2[3 + …+X,+#    %  !!2[!3 + +'-  (+Q44 Q+)   %  ]`k2[`3 [+ 0+ 0+‡ )+  7  4 !2[3 ]+ ...+-+ %]0+[!  + 5||...+ %4+  +| X| %|Y| %%+*‰„%  }[}[ }[ X}[q„`][[jq&  „  %  ] 0+ [! + 5||...+ 4 X++R| %| || X *+  %  ] 0+ [! !+ ...+  4+ %]0+[!

11