Melhoria da qualidade de um processo de usinagem utilizando as técnicas de avaliação de Taguchi

Abstract

Delivering to the customers a product or service with the expected quality associated to the huge competitiveness that exists in the market nowadays, has been making organizations increasingly focus on quality planning using techniques which are directed towards the continuous improvement process and production optimization. Thus, this paper aims to improve a machining process using the techniques of experimental design to the optimization and this also includes the analysis of the measurement system. For this purpose, the alloy Nimonic 80A, a nickel base superalloy, was used in the process due to its widespread use for high temperatures, applying this study the robust method proposed by Genichi Taguchi, determining the influence of the factors considered input variables, cutting speed, feed rate, depth of cut, type of tool, lubrication, and material hardness, in the output or response variable, surface roughness, concluding with the use of Taguchi orthogonal array L16 and by analysis of ANOVA that the factor feed rate is significant and offers greater effect on the response variable studied, should be set to 0,12mm/rev. Moreover, the factor type of tool has more influence on the process when compared to other factors, being CP250 the one more suitable to the process. Lastly, the interaction feed rate x cutting speed provides greater significance in the process regarding to surface roughness variable, being the best match between them 0,12mm/rev to the feed rate and 90m/min to the cutting speed. In order to evaluate the measurement system, it was applied the repeatability and reproducibility method (R&R), through which we saw that the system needs improvement (R & R = 88.04% >>> 30%) as the value found in the study was well above compared to the one that classifies the system as inappropriate

A busca pela garantia de entrega de um produto ou serviço com a qualidade esperada pelo cliente, associado a enorme competitividade existente no mercado atual, tem feito com que as organizações enfoquem cada vez mais no planejamento da qualidade utilizando-se de técnicas as quais se direcionam rumo ao processo de melhoria contínua e otimização da produção. Com isso, este trabalho objetiva a melhora de um processo de usinagem por meio das técnicas do planejamento de experimentos para a otimização deste e inclui também a análise do sistema de medição. Para tal, utilizou-se a liga Nimonic 80A, uma superliga a base de níquel, como material do processo visto sua vasta utilização para altas temperaturas, aplicando-se neste estudo o método robusto proposto por Genichi Taguchi, determinando a influência dos fatores considerados como variáveis de entrada, velocidade de corte, avanço, profundidade de corte, tipo de pastilha, lubrificação e dureza do material, na variável resposta rugosidade superficial, concluindo-se com o emprego do arranjo ortogonal L16 de Taguchi e por meio da análise de variâncias ANOVA, que a variável avanço oferece maior efeito de significância sobre a variável resposta estudada, devendo ser ajustada para 0,12mm/rev. Além disso, nota-se ainda que o tipo de pastilha exerce maior influência sobre o processo quando comparado aos demais fatores, sendo a CP250 o tipo de pastilha mais adequado ao processo. Por fim, a interação avanço x velocidade de corte oferece maior nível de significância no processo em relação a variável rugosidade, sendo a melhor combinação de resultados o avanço em 0,12mm/rev para uma velocidade de corte no nível alto de 90m/min. Para avaliar o sistema de medição foi aplicado o método da repetitividade e reprodutibilidade (R&R), por meio do qual se viu que o sistema necessita de melhorias (R&R = 88,04% >>> 30%), pois o valor encontrado no estudo foi bem acima