Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11352
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorErry Yulian Triblas Adesta, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorMohd. Radzi Hj. Che Daud, Ph.Den_US
dc.contributor.authorAvicennaen_US
dc.date.accessioned2023-06-19T00:48:38Z-
dc.date.available2023-06-19T00:48:38Z-
dc.date.issued2022-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11352-
dc.description.abstractIn the pocket machining of hard material with a thin-walled structure, the selection of cutting strategy and conditions significantly influences the process, machined part, and tool condition outputs. Variations in cutting engagement variables, including cutting speed, feed rate, and depth of cut, could either significantly improve or deteriorate the cutting time components, machined part quality, and tool conditions to certain levels. This research combined the roughing and finishing operations in the pocket milling of hardened AISI H13 tool steel. Two consecutive cutting processes, with different contour tool paths, were integrated into a single operation (run) made for two distinct features of open pocket lateral wall and low-ratio thin-walled feature. The organisation of the research was made into two consecutive parts. The first part was carried out entirely through the conduct of virtual machining for the development of tool path and the investigation of simulated machining time, while the second part was focused on the actual machining to collect experimental data for the characterisation of the process, workpiece and tool wear. Supersaturated response surface methods: Definitive screening design (DSD) was used as the experimental design where eleven independent variables were employed for the virtual machining, and six independent variables were employed for the actual cutting processes. The simulated feeding time and rapid time results indicated that the axial and radial depth of cuts, the incremental distance of feeding and rapid planes, as well as the fixed components and rapid traverse speed overrides were among the variables that contributed to the tool path length; hence, increasing the machining time. In terms of actual machining, the significant variables for the open pocket wall machining were (1) cutting speed vc(OP), (2) feed rate vf(OP), (3) and depth-of-cut for finishing operation DOCf, and for the thin-walled feature machining were (1) the depth-of-cut for roughing operation DOCr, (2) cutting speed vc(TW), (3) and feed rate vf(TW). The observations on cutting temperature suggested that the two cutting processes of open pocket wall and thin-walled feature differed due to the different radial depth of cut. The maximum observable cutting temperature for the machining of the open pocket wall was 278.1 ˚C, while the thin-walled feature was 107.9 ˚C. The surface roughness was ranged from 0.09 to 0.27 μm for the pocket floor, 0.35 to 2.03 µm for the lateral pocket wall, and 0.15 to 1.58 μm for the thin-walled feature. Furthermore, the observations on mechanical surface alterations showed the presence of built-up edge, burr, and feed marks in almost all experimental runs. The findings of this research were expected to be useful for other researchers and industrial practitioners by providing valuable multiple data that could act as a point of reference in carrying out similar processes. In this case, the research parameters can be further adapted for the production of parts with certain desired outputs, particularly in terms of machined part tolerances, allowances, and surface roughness. Furthermore, the data from tool damage observations can also be adopted to further develop the tool life estimation from the application of a similar tool class.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2022en_US
dc.subject.lcshMilling (Metal-work)en_US
dc.subject.lcshMetal-cutting toolsen_US
dc.subject.lcshHigh-speed machiningen_US
dc.titleEffects of cutting strategy in the contour milling of open pocket AISI H13 with a low ratio thin-walled featureen_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100456649Avicennaen_US
dc.description.identifierThesis : Effects of cutting strategy in the contour milling of open pocket AISI H13 with a low ratio thin-walled feature / by Avicennaen_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy (Engineering)en_US
dc.description.abstractarabicعند تشكيل التجويف للمواد الصلبة بهيكل رقيق الجدار، يؤثر اختيار استراتيجية القطع وظروفها بشكل كبير على العملية والجزء المشكّل ومخرجات حالة الأداة. يمكن أن تؤدي الاختلافات في متغيرات المشاغَلة، بما في ذلك سرعة القطع ومعدّل التغذية وعمق القطع، إلى تحسين أو تدهور عناصر زمن القطع وجودة الأجزاء المشّكلَة وحالة الأداة إلى حدّ معين. دمج هذا البحث بين عمليات التخشين والصّقل في التجويف الآلي لأداة الفولاذ AISI H13 الصلبة. تم دمج عمليتي قطع متتاليتين، مع مسارات محيطية مختلفة للأداة، في عملية واحدة (شُغل) صُنعت لميزتين بارزتين للجدار الجانبي للتجويف المفتوح وخاصية الجدران الرقيقة منخفضة النسبة. تم تنظيم البحث في جزأين متتاليين. تمّ تنفيذ الجزء الأول بالكامل من خلال إجراء معالجة افتراضية لتطوير مسار الأداة والتحقيق في زمن المعالجة المحاكاة، بينما ركّز الجزء الثاني على المعالجة الفعلية لجمع البيانات التجريبية لتوصيف العملية وقطعة التشغيل وتلف أداة القطع. طرق سطح الاستجابة المفرطة التشبع: تم استخدام تصميم الفحص المحدَّد (DSD) كتصميم تجريبي حيث تم توظيف أحد عشر متغيرًا مستقلاً للمعالجة الافتراضية وستّ متغيرات مستقلة لعمليات القطع الفعلية. أشارت نتائج وقت التغذية المحاكي والوقت السريع إلى أن العمق المحوري والشعاعي للقطع، والمسافة المتزايدة للتغذية والمستويات السريعة، بالإضافة إلى العناصر الثابتة وقيمة تجاوز سرعة التمرير كانت من بين المتغيرات التي ساهمت في طول مسار الأداة ؛ وبالتالي، زيادة زمن المعالجة. فيما يتعلق بالآلات الفعلية، كانت المتغيرات المهمة لتشكيل جدار التجويف المفتوح هي (1) سرعة القطع vc(OP) ، (2) معدّل التغذية vf(OP)، (3) وعمق القطع DOCr لإنهاء عملية الصّقل، بينما لميزة الجدران الرقيقة كانت المتغيرات (1) عمق القطع لعملية التخشين DOCr ، (2) سرعة القطع vc(TW)، (3) ومعدل التغذيةvf(TW) . اقترحت الملاحظات على درجة حرارة القطع أن عمليتي القطع لجدار التجويف المفتوح وخاصية الجدران الرقيقة اختلفتا بسبب اختلاف العمق الشعاعي للقطع. كانت أقصى درجة حرارة قطع يمكن ملاحظتها لتشكيل جدار التجويف المفتوح 278.1 درجة مئوية، بينما كانت لميزة الجدران الرقيقة 107.9 درجة مئوية. تراوحت خشونة السطح من 0.09 إلى 0.27 ميكرومتر لأرضية التجويف، ومن 0.35 إلى 2.03 ميكرومتر لجدار التجويف الجانبي، ومن 0.15 إلى 1.58 ميكرومتر لميزة الجدران الرقيقة. علاوة على ذلك، أظهرت الملاحظات على التعديلات الميكانيكية السطحية وجود حافة مدمجة وعلامات نتوء وتغذية في جميع الأشواط التجريبية تقريبًا. كان من المتوقع أن تكون نتائج هذا البحث مفيدة للباحثين والممارسين الصناعيين من خلال توفير بيانات متعددة قيّمة يمكن أن تكون بمثابة نقطة مرجعية في تنفيذ عمليات مماثِلة. وفي هذه الحالة، يمكن ملاءمة متغيّرات البحث لإنتاج أجزاء ذات نواتج مرغوبة، لاسيما فيما يتعلق بتفاوتات الأجزاء المشكّلة والبدلات وخشونة السطح. علاوة على ذلك، يمكن أيضًا اعتماد البيانات من ملاحظات تلف أداة القطع لمواصلة تطوير تقدير عمر الأداة من تطبيق فئة أداة مماثلة.en_US
dc.description.callnumbert TJ 1227 A957E 2022en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2022.en_US
dc.description.physicaldescriptionxxiv, 283 leaves : colour illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100456649Avicenna_24.pdf24 pages file319.94 kBAdobe PDFView/Open
t11100456649Avicenna_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file5.45 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.