Polttoleikkauksen nopeuden optimointi Taguchi-menetelmällä
Korkia-Aho, Atte (2016)
Korkia-Aho, Atte
Seinäjoen ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605168124
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201605168124
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia, kuinka Taguchi-menetelmää sovelletaan polttoleikkauksessa. Ensimmäisenä tavoitteena oli nostaa polttoleikkausnopeutta huonontamatta pinnanlaatua. Toisena tavoitteena oli optimoida polttoleikkauksessa käytettävät leikkauskaasut ja etsiä sieltä mahdollisia säästöjä. Työssä laadittiin myös polttoleikkausparametritaulukko.
Taguchi-menetelmällä pystytään käsittelemään suuri määrä prosessiin vaikuttavia muuttujia, pienellä määrällä kokeita. Polttoleikkauksen pinnanlaatuun vaikuttavat kaikki polttoleikkausparametrit, sekä ulkoiset häiriötekijät. Ulkoisia häiriötekijöitä ovat esimerkiksi leikattavan levyn lämpötila ja pinnassa oleva hilse. Taguchi-menetelmässä eniten aikaa kuluu parametrisuunnitteluvaiheeseen, koekappaleiden mittaamiseen ja mittaustulosten analysointiin. Näin pystytään tekemään tarvittavat kokeet tuotannon ohella, eikä aikaa kulu paljon polttoleikkaamiseen ja oikeiden arvojen hakemiseen. Taguchi-menetelmä soveltuu hyvin polttoleikkauksen polttoleikkausparametrien optimointiin, koska muuttujia on paljon ja leikkauspinnanlaatuun vaikuttaa monta tekijää yhtä aikaa.
Taguchi-menetelmällä saaduilla optimiarvoilla saatiin nostettua polttoleikkausnopeutta huonontamatta leikkauspinnanlaatua. Leikkauskaasun ja lämmityshapen paineet pysyivät samalla tasolla kuin mitä ne olivat ennen tutkimusta. Leikkaushapen painetta nostettiin, jolloin saatiin sula siirtymään hyvin leikkausrailosta pois. Polttoleikkausnopeuden nosto ei lisännyt jäysteen määrää ja kappaleet lähtivät hyvin irti levystä, joten kappaleiden jälkikäsittelyyn ja levyn purkamiseen ei kulu ylimääräistä aikaa.
Taguchi-menetelmällä pystytään käsittelemään suuri määrä prosessiin vaikuttavia muuttujia, pienellä määrällä kokeita. Polttoleikkauksen pinnanlaatuun vaikuttavat kaikki polttoleikkausparametrit, sekä ulkoiset häiriötekijät. Ulkoisia häiriötekijöitä ovat esimerkiksi leikattavan levyn lämpötila ja pinnassa oleva hilse. Taguchi-menetelmässä eniten aikaa kuluu parametrisuunnitteluvaiheeseen, koekappaleiden mittaamiseen ja mittaustulosten analysointiin. Näin pystytään tekemään tarvittavat kokeet tuotannon ohella, eikä aikaa kulu paljon polttoleikkaamiseen ja oikeiden arvojen hakemiseen. Taguchi-menetelmä soveltuu hyvin polttoleikkauksen polttoleikkausparametrien optimointiin, koska muuttujia on paljon ja leikkauspinnanlaatuun vaikuttaa monta tekijää yhtä aikaa.
Taguchi-menetelmällä saaduilla optimiarvoilla saatiin nostettua polttoleikkausnopeutta huonontamatta leikkauspinnanlaatua. Leikkauskaasun ja lämmityshapen paineet pysyivät samalla tasolla kuin mitä ne olivat ennen tutkimusta. Leikkaushapen painetta nostettiin, jolloin saatiin sula siirtymään hyvin leikkausrailosta pois. Polttoleikkausnopeuden nosto ei lisännyt jäysteen määrää ja kappaleet lähtivät hyvin irti levystä, joten kappaleiden jälkikäsittelyyn ja levyn purkamiseen ei kulu ylimääräistä aikaa.