Prediction Model for CNC Turning on AISI316 with Single and Multilayered Cutting tool Using Box Behnken Design

فولاد زنگ‌نزن سخت شده (AlSl316) به علت مقاومت به خوردگي بالاي براي چندين كاربرد صنعتي و تجاري استفاده شده است. به علت استحكام بالا و خاصيت كار سخت شوندگي آن به سختي قابل ماشين‌كاري و تراش‌كاري مي باشد. ابزار سايش (TW) و زبري سطحي (SR) به صورت گسترده به عنوان جنبه‌هاي مشكل كار بررسي شده است، كه بخشي از دلايل نتايج نامطلوب در ماشين كاري است. بهينه سازي پارامترهاي برش در اين شرايط براي بهبود نتايج بسيار ضرروي است. روش حاضر، روش سطح پاسخ (RSM) آماري به عنوان ابزار طراحي و آزمايش‌هاي اجرايي با استاندارد 1 تاييد شده است. در تحقيق مدل سازي و بهينه سازي فرايند تراش‌كاري CNC، RSM به عنوان روش جايگزين براي روش‌هاي متداول موجود پذيرفته شده است، به خصوص طراحي Box Benken (BBD) براي ساخت مدل استفاده شده است. اين روش نه تنها به منظور كاهش زمان و هزينه است، بلكه اطلاعات كافي مربوط به تاثيرات اصلي و متقابل كه با آزمايش‌هاي محدود به دست مي آيد را تهيه مي كند. SR و TW ابزار برش پوشش تراشكاري ALSL 316 به عنوان پاسخ آناليزها اتخاذ شده‌اند. بررسي‌هاي آماري ثابت مي‌كند كه اين شيوه براي مدل سازي كافي بوده و فقدان ازمايش‌هاي مناسب براي مدل بي اهميت است اگرچه اناليزهاي باقي‌مانده و نمودارهاي احتمال معمولي هم براي اين مدل كافي مي‌باشد.

Austenitic stainless steel (AISI316) is used for many commercial and industrial applications owing to its high resistance to corrosion. It is too hard to machine due to its high strength and high work hardening property. Tool wear (TW) and surface roughness (SR) are broadly considered as most challenging phases, and thus causing poor results in machining. Optimization of cutting parameter is more essential at this condition for improving the results. The existing method response surface methodology (RSM) incorporating statistics as tool in design and executing experiments is proved as a standard one. In this study of modeling and optimization of a CNC turning process, RSM is adopted as an alternative methodology to replace existing conventional methods; particularly, Box Benken design (BBD) is used to build the model. This methodology not only reduces the cost and time, but also provides adequate information pertaining to the main and interaction effects with a limited attempt of experiments. SR and TW of the coated cutting tool for CNC turning of AISI 316 are taken as responses for analysis. Statistical check proves that this methodology for modeling is sufficient, lack of fit test for model is insignificant, and residual analysis and normal probability plots are also satisfied.