Estimation of the optimum cutting parameters for surface roughness in wire electrical discharge machining of nickel based waspaloy using Taguchi method

Abstract

Bu çalışmada, Waspaloy süper alaşımının tel erozyon yöntemi ile işlenmesinde (WEDM) kesme parametrelerinin ortalama yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri araştırılmış ve en düşük yüzey pürüzlülük değerlerini veren en uygun kesme parametreleri belirlenmiştir. Kontrol faktörleri olarak; tel gerginliği, tel ilerleme hızı, ilerleme miktarı ve dielektrik sıvı sirkülasyon basıncı seçilmiş ve Taguchi Metodu (TM) kullanılarak L18 (21 x33 ) ortogonal dizin oluşturulmuştur. Kesme parametrelerinin yüzey pürüzlülüğü üzerindeki istatistiksel etkileri, varyans analizi (ANOVA) yöntemi ile belirlenmiştir. Yüzey pürüzlülüğünü tahmin etmek amacıyla Lineer Regresyon yöntemi ile ikinci dereceden tahminsel denklem geliştirilmiştir. Geliştirilen ikinci dereceden tahminsel yüzey pürüzlülük denkleminin kullanılması ile % 95 güven seviyesinde (R2 =0,936) teorik ortalama yüzey pürüzlülük (Ra) değerleri elde edilmiştir. Varyans analizi sonuçları ve ana etki grafiklerinin değerlendirilmesinden, ortalama yüzey pürüzlülüğü üzerinde en etkili parametreler sırasıyla; ilerleme miktarı, dielektrik sıvı basıncı ve tel ilerleme hızı olarak belirlenmiş, tel gerginliğinin anlamlı bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Waspaloy'un WEDM’de kesilmesinde; yüzey pürüzlülüğü aritmetik ortalamasının 2,683-4,052 m aralığında değiştiği belirlenmiştir.In this study, the effects of cutting parameters on the surface roughness in Wire Electrical Discharge Machining (WEDM) of Waspaloy have been investigated and optimal cutting parameters for lowest surface roughness values were determined. As control factors; wire tension, wire feed speed, feed rate and dielectric flushing pressure have been selected and a Taguchi L18 (2(1)x3(3)) orthogonal array was used for experimentation. The statistical effects of cutting parameters on the surface roughness have been determined by using analysis of variance (ANOVA). The second order predictive equation has been developed via Linear Regression Analysis. Using the second-order predictive surface roughness equation developed in the result of this study, the theoretical average surface roughness (R-a) values at a confidence level of 95 percent (R-2=0.936) have been obtained. When evaluating the main effects plots and ANOVA results, the feed rate was found the most efficient factor on the Ra, while dielectric flushing pressure and wire speed were the following ranking factors. The wire tension was seemed to have not of a statistically influence on the R-a. The arithmetic average surface roughness R-a of the WEDM-cut workpiece has been obtained between 2.683 to 4.052 mu m intervals for Waspaloy