quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning...

39
KUWAIT JOURNAL OF SCIENCE & ENGINEERING Number (1) Volume 31 June 2004 www.kjse.kuniv.edu.kw Number (1) June 2004 Volume 31 KUWAIT JOURNAL OF SCIENCE & ENGINEERING An International Journal of Kuwait University www.kjse.kuniv.edu.kw

Upload: samy-oraby

Post on 29-Jul-2015

100 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

S.E. Oraby, A. Al-Askari, and E. A. Al-Meshaiei, "Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations", Kuwait Journal of Science & Engineering (KJSE), An International Journal of Kuwait University, Vol. 31, No. 1, 2004, pp. 219-244.

TRANSCRIPT

Page 1: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

KU

WA

IT

JO

UR

NA

LO

FSC

IE

NC

E&

EN

GIN

EE

RIN

GN

umber (1)

Volu

me

31

June

2004www.kjse.kuniv.edu.kw

Number (1) June 2004Volume 31

KUWAIT JOURNAL OF

SCIENCE & ENGINEERING

An International Journal of Kuwait University

www.kjse.kuniv.edu.kw

Page 2: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������ ����� �� ����� �� ��������� ����������� ����� ��� ���������� ������

���� ���� ��� �� ����� ������� ��������� �������� �������� �� ������� ����� � ����� ��� ������ ����������� ���� ��� ����� � ����������� ��� �!��"�� ��������# $�� ������� �� ��������� ���������%&���� ��� '���!���( �% "�� ����!�� )������"��� ������ &) ( *�+��" ,�������"% - �������!� �� "+� ���"�#$�� ������� �� ��"�� �� ��!���� ��"���"�. �!��!�"� �"�"��� ����/. �����" ��"��"�.�����% '�"� ����. 0��!��"��������� ��"���"�. 1�"��!�"��� ��"���"�. 1�"��!�"����2����+�. 1�������������� ��"���". )�"�����! ��"���"�. ������� �"�"��� ����/. 3��"������"" �� 1�"��!�"��4. ��� 3��������� 2�����# $�� ������� ������" ���� ��� $�"��� ��� ��"���� ����� +����"�#2� �� "� "�� ����������� � ����� �� ���!������ � !��������"�#

���� ����������� ��� ������ ��� ����� �������

������ ������� � �� ��� ������ ���� �� ��� ����� ��������

��� ��������� � �� ��� ������ ���� �� ��� ����� ��������

����� ��������� �� ��� ��� ������ ���� ��� ��� ����� ��������

����� "� *,5�$ �6,2�7 68 � ��� � 9 ��:����2��: & ��! ;���!� � "� <�( )����&*'�( �� ��������� ��! "�� ����!�� )������"��� ������. *�+��" ,�������"%#

��������� ���� ��� ���� ��� � �� ���� � ��� !������� �����"

�� ������������� ��� 1��������"� �����"�� "�=)�� ����� $���� �-����� . ���"��-��- ��� )#6#��/ �>��?. *�����%�� >��?<. *,5�$$��= &@A?( ��� �� &'��(

��� ��< &6��( �/"= ����. ��?. ��?#8�/= &@A?( ��� >�?

�-!���= ���B�����C4����#4����#���#4+5����"�= +++#4B��#4����#���#4+

$�� ������� �� ��+ )���"�� ��� ������� �� "�� �$$� 68 *,5�$ �% "�� 8���8��!� �!���%# )#6#��/ �<� *�� ��. >�A� - *,5�$ $��= &@A?( ��� <�><.�����?�D�# 8�/= &@A?( ���<�>�&�-!���= �#��!�C �����!�#��!(

��� �������� � �� ��� ����� �������� ��� ��

#���� $ ��� ���� ��������

%&'(� ����� � #���� $

���������������������%&')�

#���� $ ��� *� $ ���

������ ������� � �������

%&'+� �������� ,���� ����

��� ��� ������ �--�����

%&'.� #���� $ /�� %&''�

��� � $ ��� ��� ��� ����

�������� %&01� ��� #����

$� ��� 2�-������� %&0%� ,��

��������� #���� %&0(�

#���� $ ������ ��� �� �-��

������� %&0(� ��� #���� $

�-���������3� �������� %&&%"

Page 3: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������ ����� �� ����� �� ��������� ����������� ����� ��� ���������� ������

���� ���� ���

������ � �� � ���

� ������ ���� �� ������������������� ���� ��� ��� ���� ��� ���� � �� ���� ��

�������� ������

� �� ����� ���� �������� ������� �!" �!�"���

��������� �����

� ������ ���� ��������������� �������� �� # ������� �� ������ ���� � �� ���� ��

� ������ ����� � !"� ��������������� $ �� ��� �� ������ ���� � �� ���� ��

� �� #�� ������$���������� $ �� ��� �� ������ ���� � �� ���� ��

� ������ � % ���&��$! � ��� �%'%���������� ����� # ��� �������� �� ������ ���� � �� ���� ��

� ������ �������! ���%� ���$���������� ������ ��� ��� ���� ��� ���� � �� ���� ��

� ������ ����� �� ����((%���������� ������ ��� ��� ���� ��� ���� � �� ���� ��

� ������ �� %� )�*���"����������� � � � ��� ���� ��� ���� � �� ���� ��

� ������ ��#%�� ����!���������� ������� ��� ���� ��� ���� � �� ���� ��

��� �� ����� ���������� ������ ������� ���� !"�# �����$�����% &��� ����� ���� ���� '��� !"�# ��� ����

&$(���� )�(���*��+,)�-���)�.�/�����)�

+��"�� ,- � �"� � - � �"$� .//0

� � �

Page 4: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������������� ��+����1 �����

� ������ ��%*� ��*"��������� ��� ����� �� ���� ��� %����

� ������ ��2�� �� ������������� ��� ���� � �� ���� ��

� ������ �"!��� �� �$3���������� ��� �� � �� ���� ��� �������

� ������ �%" �$ �"#���&�%�'�������� ��� ���� ��� �� ���� ��� $����� �

� ������ �% 4 �� ���� �"#���� ��� ��������� �� ���� ��� $��� ��

� ������ �#�5��$ ��!�%�$ �� ��� �� ������ ���� � �� ���� ��

� ������ �% 4 � ��$�$!%(4$ �� ��� �� ������ ��� ����������

� ������ �$! �6 �%� � #���� ����� ���� �� �� ���� ��� �&�&

� ������ �� �"&46� #������ # ���& �� ������ �� ���� �� �������� ������

� � ��"�! ��2�"�%� � � ��� ���� ��� ��� �� ���� ��� �&�&�&

� � ����� �4 � ���� �������� � �� � ��� �� ���� ��� ���� ���$ �

� � ��$ �� ��$������ ��� ��� ���� ��� ��� ��� �� ���� ��� � ������

� ������ �� �"4 ��! 4��$������ ��� ��� ���� ��� ���� � �� ���� ��

� ���

Page 5: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������������ �� �����

��� ����� ��� �� �� ���� �� � � � �� ���� � �� �

� �� ��� �� ���� �� ����� ��������� ������ � ��� �����

�� ������ ���� � � ������� ���� ��� � � � �� ���� �� ���

��� �� ���� ������� ������ ������ � ����� ��

�� ������ � � ���� ��� � �������� ������ ������� �

����� �� ������ � ���� ��� ��������

������������

! "� ������� � � �������� �� �� ������ �� ���������

�� �����!� !#���� � �� ������� � �������$ �����

��� �� �� ���� �� � � � �� ���� �� %�������

&�������� #�� ���� &�'�(�) *+,+� ���� -.,.�

�/0%1��

2 ! %����� ��� � �������� � �����3 �!���� ���������� � �

��) � � ������ � ������ ��� ��������� ��

�� �������� ����� ��� �����3 � ����� ����� ����� ��

- ! 4�� ��� ��� �� ������� ��� ������ �� � �������

��� ���

���� ��

! % ����� �� � � �� ������ �� �)� ������ ������ � �

����� � ������ �� ������� � ���� 5����3 %6

����� ��� ������� &����� ��� �� � � �����7 �����

%������ �� � ����� ������ � �� �������� % ������

� %����� �� ��5������

2 ! &����� ������� ��� ��������� ���� �� ������ � �

��)���� ��� �� �� �� �� 26 ������ &��� �������

���� ����3 ��� ������ �)����� � * ������

- ! #� ���� ���� ����� �� � � �������� ������ ������ �

� �� �3�� �� �� ��� �� ��� �����3 � �� ���������

��� �� �� ���� � ��� �� �)� ���� ���� � � �

������� � ��� ��� �� ���� � ����� �� �3�� � ������

������� ��� ��������� � 1 �� �� ����� ������3 ��

������ � � ���� ������ �� � ������� �� ���� �� �

���� 81 ������ � � %�����9�

6 ! :��� � ������ � � ������ ��� ���� ��� ������

��:�� �' �;��� %<= % ��#�<� 1��/� ':

�;� '/�<%4 :'� =��%14�= >/1=�41<���

� ��� ���� �� ����� ��

! ��� ��� �) ������ �� ���� ���� ���� � ��� ��

����?%����� ���� � � � �� � ��� �� ������ ���

����@�A� ����� �� ����� � � :������ � � ������

������ �������� � ���� ���� ��� ���� &��� ������

������ ������ � ������ �� �� ������

2 ! "� ������� ��� �� 3������ ��� ������ ����� �

� � ���� ����� � @2*��A � ��� ������ % �� ��B� ��

2 ��� � �� ��5������

- ! 0���� � �� ��� �� � ������ ������ ������ �� ������

�� �� � ����� �� � �� �� �������

������� �� ����� ��

! "� ������� ��� �� ���� �� � �� �����!� !#����

���� - �� �� �� �� ������ ������ �� ��������9 �������

������� �������� �

! ��� ��� ���� ������ �� �� �� ��� �� �� ������

�� ����@�A �� �� �����@�A� ���� � ����� ��

�������@��A � � � ������� /� � * ��3����� ������

�� ���� ����� �� ������ � ����������� ����� � �

�������� �3 �������� ��

2 ! ���� ������ �� ����� ������� � � � ��������� %����

�� � ����7 � �� � � ��� �� � ���� �� C*

��������� �� � ���������

- ! ��� ������� � �)����� � -.. ������ ������ ��

� ���� �� �� �� �)� 1 ��� � �� ��

��������������� ������ ��� �� ������ ��� � �������

%���� ���������� � � ��������

6 ! &����� ������� ���� ������ �� �� �� ������ � �

������ ���3 � � ������ ����� � �� ����� �

������ �� �) ��� �������

��� �������

! ��� ��� �) ������ ������ �� ������ � �

�� ���� ��� �� ����� �3�� �� �� ��� ��� ���

������� � ��������3 ��� ����� �� ������ �� ����$

�� @���� �������� �� ����A

�� ��� @����� ������ ��� ����� �� ����A

���� @������� ������ ��� ����� � !� �� ��A

����� @������� ������ ��� ����� � �� ��A

<� ������ �� ���� ������� ������ �� ���� �

���� ����� ���

��� �

! %�� ��������� � ��� ������ :������ � � ������ ��

�������� � �� 8:�����9 � �� ��� �� �� �� � �� �� ��

8:���9 ��������� :����� ���� ��� ������ ��� �� :���

@�A �� @:��� �A�

2 ! :������ ������ �� ������� �������3 � � ������

������ � �) � ������

- ! :����� ����� � ������ ������ � � ������� �����

6 ! %�� �������� ������ ������ �� ��� �� ������ � �

�� ���� �������� @�A� @�A� @�A� ��� &��� ��B� �� ���� ��

���������� ��� �� � �� ��� ������ %���� ��)��

�� ���� �� ���������� � � �� � ����� ���

* ! '� �� � � � � ������� ������ �� �������� �

�����)�����3 ���� �� � �� ��� �� ��B�� ��� � �����

����� � � � � � ���� 5����3 ���� � ������� ��

���� 5����3 ����� ��� � ��

, ! ��� ��)���� ��� �� ��B� �� C.�2*. ��� 4����

� � ������� ������ � �� ���� �� �� ����

������� � ������� ����� �� ;������� 3������ ���

� � �� @��� ��A ��B� �� ,� � D� 3��� � � �5������

�� � ������� ��� ���������� @1� ���� ��� � � ���

*.E ������� ��� 2� � ,� �� �A� % ����� �� ��

�� ��� ��B� @���� �� ������A �� ������� ����

C ! /�� ���� � � �� ��� ����� �� ;������� ����� ����� �

�� ���� �� ��������� � ���� � �� ��������3 �������3�

D ! %������ ����� �� ������ ��� ��5����� ���� �����3

���������� �� ����� ��� �

2���� �� � � ���

��� �� ��B� ��� ���������� :����� ����� � �

������ ���� ������ �� ��� �3 �� ������ � ���� ��

��� ������ � � ����� ����

+ ! 1 �� � �� ������ �� �� �� ������ � ����� � �� ��� � ��

��� �� � ����� �� ������� ������ �� :������ � � �������

�!��� ��!

! &��������� �����3 ������� ����� ������ ������3

�������� � �� ��� ����� &���������� ������ ����

�� ��� �� � ��5�� ��� � � ��3 ������ �� ��������

2 ! &��������� @���� ���� � ��A ������ �� ����� �����

� � ���� �����3 ��� �� � �

2���� �� � � ���

��� �� ��B� � � ��� �� � �� ������� ��3��� ���

������ � � �� ������ �3��� ��� ��������

- ! :���� ���������� ��� �� �� � ������

���

! "��� � � ���� ������� ��� � ����� � ����� ���

������ ����� �� ���� ��� � ����� � ��� ����� � �

Page 6: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

� ���� 2 ������ � � 2 �� ����� ������ � ���� ��

�� ��������� �����7 <��� �� >��� ������ ��3 ����

�� ����� "�� ��3� ������ �� ���� � ��� �� ������

� �� ������� ��)���

���� "��� ����

! #���� ������� ���� � � ���������� ��3 ��

������� � �� ������9 �)�� ���

�����

! ������ ��� � ����� � �) ������ ������ �� ����� 2

�� @����� 2A�

2 ! ���� ���� ������ ���� � ����� ���������� ��� ��

����� �� ���3 �� �� �����

- ! ����� ����� � ������� ������ %���� � �����

������ ������ ����� �������� � � �� ��5�� �� ��

���� ������� �� � �� �)�

���� ����

! 8&���� �� ����� ����� �9 ������ �� ������B�� �

���� �� / ��������� ��� ������ �� ���� ��

@� ��������� ���A�

2 ! %����� ��� ����� ����� ��� �������3 �� ������ ����

- ! ������ ��� ��� �� � ����� ������� ���� �� �)�

6 ! % ����������� ��� �� ��� �������� ���� � �� �) ������

������ �� �)� ������ �3 ��:���<#��� � � ������

������� <���� �� ����������� ������ �� ���� � �����

�� �� ����������

��� ��$

������� ��� ����� >�� &���� �3���3�� ������ �

��� �� �� #������� �����3 �$ 2 C+!2 D+�

(���$

������ � �� �� ��� ���� ����������

���� ���!(������ (���� �

(��� #�����$

!��"��#� ��� $ � %��� � ����� "���� ���� �� ���� ����� ��

� ��� �� 1 $ �%��� ��� &���'� ;���3 "��� ������ �� �

&�� �� &�� C+! +-� #�# &����� (��� ��� �

#� ���� �� �� �3�������$

(�"��� � �� �� � ���3 �� ������ �������� � ������

������ ��� &������� �� �� �� :��� ����� ��

�3������� � ������� 1 ������ � �� ���� �����

����� 1 ���� ��� ���� ��� ��������� ������

=�������� $

���)���*�� ���� �� �� %����� �� >�����3 �� �� �����

��� �� '�� "�� �� �� / ��� %��� ��������

+%�,� �%�- � - / ����� � 3 #�� ���� �� 0���� �

����3��3�� /���

������

! #���� � � �� �) ������ �� � �� ���� @������

�� ��� ++ � "���� +DDA� �� 88������� � � "����

@ +DDA � � ������ F %��3 @ ++-A99� &����� 88�

��������� 99 �� 88�������99 �� 88� ��� ������99 ���

<'� G%41= ������ ���� 0��� � ��������� �

� ��������� �������� � � ����� �� ����� ����� �

�� ���� ����� ����� � ��3 �� ���� � �)� ��

<'� � �� ������ �� ����

��#�����������

! %�� �������� � ������ ������ �� ��� �) � � ��

������ �.��(/�,0�1�����

2 ! &���� �� ��� ��������� � ������ ������� ���� ��

� ����� � �� ��� �����

���������

! %��� ����� ��� � �������� ��� ������� ������ �

���������3� ���������� �� ������ ��� ����

2 ! #������ ������� ���� �� �� � ������� ��� ��

������ ����3�

$��% ��� �������% �� ����

! / �� ������ �� ������ �� �����3 �1� � � �)������� �

�� ���� ���������� �����

2 ! %��� 3�� ��3 �� ���������� �� ��� �� ��� �� �

��� ������

��!�����

! %����� ��� ������� � ������ � � ��� �3�����

� � �5���� � ������ �� ���

2 ! �5���� � ������ �� ������� ��5�� ����3 � ��

����!�� � ���� � � � ���� ������ ���3 ������ ��

�������� � � �� �) �� 8�5���� 69 �� �5� 6�

���� � ���

! ' � �� �� ������ ���� �� �� � �� �������� �� �

����� � �� ������� ��� 3����� � � � ���� ��

#������� � �� ��� ��� ��� � �� ���� �����

�� ���� �������� ���� �� ������ � �� �������

����� &����� ������ �� ���� �� ���� 2 ����� ����

��� �� �������

2 ! #���� ������ ��������3 � � ���� ���

���������3 � �� ����������

��� ��

! :��3 ������ �� ���� ��������� ����� ���� �� ��������

���� �� ������ � �� ��� ����� �� �������� �� �

������ %����� �� ������ ��3 �� ��5����� ��� ���

��� � �� ����� ���� �������� ��� �� �������

2 ! %�� �� ������� ������ ������3 �� �� ��� �� � �

��� � ���� �� � ������� ��� �� � �� ������ ��

�������� '���� �� �� ������� � � ��������� � ���

��������� �� �� �� ���� ��������� � � ���� �

����� ���� ���� �� ���� ��� �� �����!� !#�����

&��� ���� ���

! :� �� ������ � ��3 �� ������� � ����� ��� � ���

���� ������ �� �� ��������

2 ! ��) ���� ��� ���� �������� � �3���� ��

���������� ��� ��� ��� �������� � �������� �� ���

�� "������� 0��� � � 0��������� � �� "�!='�

�� 01<='0� ������ ���� �� ��� � �� ����

��������� ���������3 ����� @ � %�#11A�

- ! %����� ��� ����� -

2� �� H���3 ������ 4���� ����

��� ������ ����� ������ � �3��� � � ��� ��

�������������� 1 ����� � ����� � ����� �� ������ ��

�� ����� ��� � � ��� ���� ���� �� � ��� �� ������

� � � ���� =��� ����� . ���� � � � ���� �

6 ! 1�������� � � � ����� ��� ������� � � 3 �� ��

����� ������ ���� �3 ������� ����� � �������� ���

�� &# � � "%# � ���� �� �� /�� � ������� ���� ���

�� ��������� � � � ����� �� � - ���������3 ������

* ! %����� ��� ��5����� � � ���� �� �� �� � ��

�� ������� �������� �� �)���3 ��� �� ���� ���3

�� �������

, ! =� � �� ��� �)� �� ������ ������ �����3 @��� ��

1 �� �A�

Page 7: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������ ����� �� ����� �� �������

���� �� ��� �� �

��������

����������

�� ������� ���� ����������� ���� ��������� ��� ���� �������������������� �!�"� #�� $���� !��%&'�(�� #�� !��'"��')��� �"'�)� �# � '� � � � � �

���������� �����

��*+� �� ����,++�� ��-���+ �� ��������� ��� ����� .��� ������+/�%) �# 0�$'� ��!0�)��'" �1�'����� �� )&� (���)�% $��!�2����)3 �# )4�!����) '�� '" ���%��� �� 504'�) '� !�)�� ���! $3 �� �� 6�� � � � � � � � � � � � � � � � � � �7

��� �� ��������� ����� ��+�+�� ����� �-�- ���.������� ����������� ���5������� ��#�� '�%� �� ��)��"'$��')��3 '�'"3)�%'"80'"�)3 '��0�'�%� �)0!��� �� ���)�%�!� ����!0�� �� ���9�! #��! �' �"�� � � � � � � � ��

������� �� ������� ������ ���� ����� ���..�� +� *����� ��+������� ��� ����� ������-,� ���" �0�2�3 #�� #'� �"'����( �� ���)&���504'�)�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

������ �������.� � #'0���)�% '%%�0�) �# $��)"�� :6�"���)��'; �# )&��)')� �# 504'�)� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 7<

�������� ��+� +����+�5� ��� =����� �� ������� ���!�2����)3 �#�"'�) %� 0��)��� �� )&� *'"��>�-�� �')���'" '�9� 504'�) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ??

���� ���-��-��+� ��� =����� �������� +/�%) �# $���� �!�')�! ���"�� (��4)& �# !�/����) �"'�) ���%��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �?

*� ������������ ���� ��++����� ��� �� ���5������ �&� �3� @09������������� �� ����� :��(���'A ���������������; �� 504'�) �'3 � � � � � � � � � ��<

��������� �� ���� �����

=+���� =�+������ +�+� 5��=� ������ ���� ��� ���++� ��.�=��(�'�&�% ��#�� ')��� �3�)� '�! !')'$'�� #�� )&� ���" �0�2�3 #�� )&��)')� �# 504'�) � !���(� '�! �0)�0)� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��7

*��� ���������� ��� B��� ���������� =��"�(�%'"� �)�0%)0�'" '�!(��%&� �%'" '���%)� �# )&� '�� '80�#�� �3�)� � �� 504'�)� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��<

� ��� �

Page 8: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

B��.�� �������++ ��� �+�� �� ���+��B������ ���� �"�(�%'"�$���2')���� �� )&� �)')� �# 504'�) � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �?7

�������� �������

�����+� +�+� �������� ="�$'" $�#0�%')��� '�'"3��� �# )4���&'���3�)� � �� %��)��0�0� �)����! #'�9 ��'%)���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �<�

��������� �������

��+� ����.� �� �����5��� ��� +��� ����+����+�� ,0'�)�)')�2� '�!80'"�)')�2� �2'"0')��� �# �0�#'%� ��0(&�����)��" 4�'� %����"')��� ��)0����( ����')����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �<

� �� �

Page 9: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations
Page 10: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������������ �� ���������� ���������� � ��� ���

�������������� ���� ����������� �� ������� ����������

���� ����� �� ����� ��� ��� �� �� �����������

���������� ��� ������ �������� ��� ����� ������ ��� ������� ��������

������ ���� �� !"!# � �$��% &'(# � )*+�,�-���.�/����������%$ ���0 123(#4 3# 3'534

��������

������� ������� �� �! ��� �� ����� ���" #��" �$ � � % ��" ��#� ��&��� ��� � ���� �"

�'(��� %� �� �!� &��������� �) *������� ��+�%�� ������� #��" �$ � � ��&*" �����

*���&���� �� ������ ��� �!������� � � ����""$ (��)�� �� �) ��&*���'"� ���!�� �!��

�'��"��� &����� �) ���!� #����

������� ���)!���� � &��! � �) � ��% ��'"� � ��� � � ����� ���� + �! �!� ���� � ���

�$��& � �!������� �� �� �� �!� � ,����� �"�&���� �� �!� ���� �) �*���� ���- ���"�&��! ���

+��.*�������� �) *���&������ �����%�� � � ��� �� � �����& � �� � ����� �!���)!��� �!�

� ,����� ���)�� �� � *������ � ��� �� % ���" ��� �%���"" �!������� �� �� ��� ����""$

��'(����� �� ���� ����� %�� �' " �$� /!������� ������� #��" �$ � ��� ��"$ � ,����� ���

� ,����� *������� '�� � *������ #��" �$ � �0*����� �� '� �!�&�)������ �&��) ��

� ,����� 1����� ��� �� �!� &�(�� %�� �' " �$ ������� � &��! � �) �!�� �,��� �������

���)!���� � �!� � ,����� ��% ��'"� &���� �� ���" ��)� �����&�� ���

�� �!� ������� +��. �!� ������"�� �� '��+��� +��� *��*�)�� �� ��� ���)!����

%�� �� �� � �0���� %�"$ ���� ��� �0*�� &����" ���� ���& "��) ��� ��" ���� �) �*���� ��

�� � + �� �*�����& �� ���� �) %�� �'"�� ��� ���"� + �! ���� �� ��""$ �� �� �� ��&� �* + �!

�������� ��� �� %����" ���" ���� &���"�� 2��� ����� �����"�� �� � ����� '��+���

������� ���)!���� %�� �� �� ��� ���" +��� *��)���� + �! � �� � � �" ��� ��������

��) ���� ��+�%�� ���)!���� � � ,�����"$ �,����� '$ +��� &���� � �!�� �� �!� ���" ����

�� �� �� 3��. ������ �����%�� � ���&� �!�� ���)!���� %�� �' " �$ %�� �� �� +���

*��)���� *����� ���& ��� &��� �� ����!�� �� �%�� &�%�� ���& ��� ��&� � 4"�%�"5 ��

����!��� 6�����""$ � � �!�+� �!�� ���)!���� � &*��%�� �� +��� �������� '�� + �!

*��� '"� ������*��� �) +��.*��� � &��� ���" ��������$�

�������� ���" ���� ��)���� �� &���" �)7 ������� ���)!���� 4�� �!57 ���" +���

��� �����&�� ��7 ���" +��� &���� 4���� 3��.5�

� ��!"#���!

/!� �"� &��� �'(��� �� ��$ &��! � �) *������ � �� ����! � *����*�� ��� *������

����)���� �� + �! ����*��'"� #��" �$ ��� *������ �� ����� 8��" �$ �!������� �

)�$��� 6� ���� ���� $%495 **� :9;�:<< :==<

Page 11: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

��� �� �!� �+� * ""��� �� �!� &��������� �) �$���&� �����%�� '��! #��" �$ ���

���� ��� ����""$ ������"���� �� ���! ��!�� � &��$ &��������� �) ���

*������ �� ��*�����

������� #��" �$ � � '���� ���!� ��" �!������� ��%�� �) ��� ��"$ *������

�0�����" �**������� '�� �"�� �� ����� ���" *�����&���� ��*�� �""$ � �!� *������ �

��� �� �!� &�� �) *���� �� � ' ))�� �����" *������� ������� ���)� �$ � � ��&&��

���& ��"�� �) ����&�� �� �'��� ������� ���)!���� 4�� �!5 � &��� ���" �������$

��� ��'������� ����� 4��'������� ��&�)� ��� ��� ���" ��������5�

������� ������� #��" �$ ����""$ ��*���� �� &��$ *���&����� �%�"%�� � �!�

&��! � �) *������� �� � ����""$ �3������ '��! �� % ���""$ ��� ������� %�"$

'$ �!� ������������ ����� �� ��$ �� �!� ��&*������ �� �!� &��! � �)

��&' ��� ��- +��.* �������"�&��! ������� �) *���&������

�� ���� �) �*���� ��� ������� ���)!���� !�� "��) '��� ��%���� �� '��! ����

& ��� ���)�"�� � ��> *��.� �� �!� &��! ��� ������� ��� ���" ����)���� ��

4?���% 9;@@ �!�+ 9;@A5� ��+�%�� �!��� ��� ��&� ��!�� �3���� �" �������

�,��� �) ������� ���)!���� ���! ��- �"��� � ��� *"��� � �����&�� �� �� �!�

������� "�$�� *�� �� � ���&�� �� ��� ��*���� �� �� '� "���*���)� 1�*�4

�� �� �� '��+��� ���" 3��. ��� �!� &��! ��� ������� "�'� ��� �� ���� � ��� ���

���" +����

���)!���� � &*��%�� �� ! )!�� �*���� �� �*� � ��**���� ��� �� "�+�� 4"���

*"��� � �����&�� ��5 ��� ! )!�� ���� � ����� �� �! � ���� �!� ���� �) *������ � ��

� �!��� �) ���!�� �!�� � ���� �) 4��*����5 ������� �� � ����"� ���� �) 3� � !�� �

" & ��� �3����� �� ! )!�� �*���� +!��� � !�� "��� �**����� �$ �� ����! �!�

���� �) % � � �$� B��.* ��� ! )! !������� � ����� ���""$ �"� &�� �� �" )!�"$

&*��%� ������� ���)!���� �� &������� �*���� '�� � ��)" ) '"� �,��� � ��� ���

�� ! )!�� ���)���

�+������� �!��"� '� ��%���� �� �!� ���� �!�� �"" �����&��� ���� ������� ���

�!�&��"%�� ��'(����� �� %�� �' " �$ ��� �) � ,����� *������ ���)�� ��� �!� �,���

�� �!� � ��& ��" ���� ����$ ���� � ��� � �� "��)�� ���� '"�� �� � �!��)!� �!��

���" +��� � �!� &� � ������ �� *������ %�� �' " �$ � ��� � �0� ��� ��� ����"����

�� �� �� ��� ������ 4��%�. C ���'�!� 9;A@ ���'$ C ��$!���� 9;;9� ���'$ ��

��� 9;;@57 ��&*������� 4/�.�$�&� C ������ 9;@D ����!��$�� �� ��� 9;@E

������!��$$� C ��& 9;@;57 �����&�� &���� *�+�� 4���� � �� ��� 9;A@57 ���

�%�� �$���& �$��& � �!������� �� �� � �!�� � �!� "�+ ���#����$ ��&� � 46�,��

�� ��� 9;;D5 �� � �!� ������ � �& �� �� ��&� � 4��� +�. 9;A= 9;AD5�

�%�����""$ �!� �,��� �� �!� %�� �' " �$ �� �"" *���&����� � ��3����� � �!� ���"

��*�)��*!$ �� �!� &��! ��� �������� ��+�%�� �!� ������� �� ��$ ��"�%���

�%��� )�� �� �� �!� *������ ��*���� �� � )���� �0���� �� !�+ �� ��"��� ��� �!��

��*���� ��"$ �!� &��� ����&�� %� ���� ���& ���! � ��&*" ����� � )�������

!!' ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 12: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

�� �! � *�*�� �!� �,���� �� � ,����� ���" ��)� *��)���� %� +��� &���� 4+���

�� ���� 3��. ��� ����!5 �� �!� ���)!���� ��� �%��� )����� /!� �,���� �� �!�

���� �) *���&����� 4�*��� F��� ��� ��*�! �� 2��5 ��� ���� ����� ��� �!�

*��� '"� ���" ���� �$ � ��.�� ��� �������� �0*�� &����" ���� ��� ���� ��

��%�"�* ���#���� ��� � )� ����� ���" ���� � &��%��$ �) &���"��

�� �!� ��0� ���� �� �� �!� *�*�� �!� *� �� *"�� �� +�������)!���� ������"�� ��

��� ����""��� /!�$ ��� ��""�+�� '$ � ����� *� �� �� �!� �0*�� &����" ����* ���

���� ��""��� �� *���������� /!�� �!��� ���� ��� ���� �� ��� �� ������"�� ��

'��+��� � � �" +��� ��� ������� ���)!����� /!� �,��� �� *��)���� %� +��� ��

������� ���)!���� � ���� ����� �����+��� ��� � ��&*��!��� %� ������"�� �� �

�'�� ���� F ��""$ �!� ����"�� �'�� ��� ��� ���"$1�� ��� � ��������

&�� ��&'(� !)*(����!#+, (�� � �(��('���!

�� �!�+� � F )� 9� +!�� "��) ��� ��" ���� �) + �! � ����! ���" !�% �) � ����

��� �� �� � � = �!� !� )!� �� *��.� � ����� �!����� ��""$ 8��� ��-

8��� � ��� % ��� %�

����%� %� �

� ��9�

� +! �! � �!� ���� *�� ��%�"�� �� ��� % ��� %�

��� �!� �**����! ��� �!� � ��

�**����! ��)"�� ���*��� %�"$�

������ �) �� ��"�� �� 495 �!� !� )!�� �� ������� ���)�"�� � �� ��*��� ��"$ ��

���� ��� ���" ����)���� ���� ��+�%�� +!�� � � = 4F )� 9'5 8��� '���&��-

8��� � :

A�

� �� �:�

)��- %- ���)!���� *���"� �� &��! ��� ������� + �! � ����! ���" 4�� +���5

�#��� ��� 495 ��� 4:5 �����& �� �!� ��& ��" �� � � �" ������� ������ +!��

�!� ���" � ����! � ��� +��� ����� !�%� ��� $�� ��%�"�*��� /! � ����%�" "���� ���

!!59���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 13: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

��"$ ��+ &�&���� ����� +! �! �!� ������� � �,����� '$ %�� �' " �$ �����������

� �"" �!� *������>� ���*����� ��"�� �) ���" ��)� �����&�� ���

��)� �����&�� �� &�$ '� � �!�� *��)���� %� �� �����&� ���)���� %� +��� �

��% ��'"� �� �!� ���" � � �� &��� ������� + �! +��.*��� �!�� ����""$ ����� ��

�'��� %� ��"�� ���� B!�� �!� ��)� ��)�"��"$ +���� � ���� �����"$ ���

*��)���� %�"$ "����� ��&� �� �� &���� �"� �� '��! �� 3��. ��� ����� ��)� �

����)�� 1�� ������ �) �� +��� &��� ��� ���� 3��. ��� ����! ��) ��� 4F )�

:5� ��� � ���""$ � ������ ��%�"�*� �� �!� ���" ���� �� �!� ���� ��!�������

������ �� �! * ������� �" ��� ��� )������ �) � ������ �!�� �������� � '��!

��*�! ��� + ��! �� � &� *������ ��+�%�� ������ �) �� ������ ���' �� ������ �

����""$ "��� " .�"$ �� ����� �� *���� ��" &������� �*�������� ���)�� +!��� �!�

������"" �) ������ ��� ���" " �� � �!� 3��. +��� 4� & �� ��� 9;;;5� �%�� �

������ �) ���� �0 �� � �����>� � ����"$ �,��� ������� ���)!���� � ��� � �

��"�� %�"$ ��� ���& �!� ��+"$ )�������� �������� ��+�%�� ��&� '�� �,���� ��

������ �) �� ���)!���� ����� �� "���� ���)�� �� ����"�� �) +��� "�%�" +!��

������ �) '���&�� �� ��%��� �!�� � �"���� ���" ����)���� �� ��*�� �""$ ��.�

��)"�� ����!�� ���& �� ���" �����&�� �� � �!� ���)�"�� ����!��� � +��� &����

+! �! ��� ����""$ ��� �� ��&� ���0*����� ������� ���! �� �$���& ����' " �$

& ��""���� �) 4 ��������� ��� ������� ���� �)5 �� ���" �� +��.* ��� �� ���"

&���� �" &*������ ��� ���! �� ��"�� ��� ��!�&�)��� �$ ��� ��� �*����

����)�"�� ���" �����&�� �� &���� ��� '� � � ,����� ���&� ���! �� & ����

���� � �� & �����'��� �� &��!�� ��" ��� )�� �!��&�" ��� )�� ��)� �! ** �)

��� '���.�)� �� ����.��

�� �!� ������� +��. ��"$ �!� �,��� �� *��)���� %� ��)� +��� �� �������

���)!���� � �%��� )���� ��� ��!�� �����&�� �� &���� &�$ '� ���"� + �! � �

����!�� ����$�

)��-.- /��" +��� &��!�� �&

!!! ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 14: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

���* �� �� ��&� ��)�"�� *��)���� %� +��� 4F )� :5 � �� �!�� ������������"$

��)�"�� ��� �#��""$ � ��� '���� �� � ,����� ���" ������� ��) ��� ���! �� ����

��� 3��.� ��%���!�"��� � �"+�$� ��""�+� �!� �!��� ��&&��"$ � �� �)� �!��

+����� &� 1����- � � �" +��� "�+����������+��� ��� ! )! +��� ���� ��) ���� ��

� ����� �0*�� ��� �� !�%� � ,����� +��� &��!�� �&� ��� ������ �)"$ � ,�����

&*��� �� ������� ���)!���� � �0*������ /! � ��� � ��**����� '$ �!� ���� �!��

���! �� �!� +��� &��!�� �&� � �� ) ����� �� � ,����� � ������ ���& �!� ���� �)

% � � �$ 4&��! � �) *� ��5 ��� ��$ %�� �� �� � � �!�� &�)� ���� �� �!�*� �

� ����"$ *��(����� ���� �!� &�� �) &��! ��� ��������

(/&(��0( ��' �(�#&

� " "��� �!''(���! &�!�("#�(�

�0*�� &����" ����* ��� ���� ��""��� �� *��������� +��� � *��� �� �� ���)�����

*��(��� �� ��"��� � ,����� ���&� �� ��)� �����&�� �� �� �$���& ���*�����- ������

4���'$ C ��$!���� 9;;9'5 ��� % '��� �� ��� �$��& � �!������� �� �� 4���'$ C

��$!���� 9;;9� 6�,�� �� ��� 9;;D5�

/!� � & �� �!� ������� +��. � �� ��� � ��&*��!��� %� ������"�� �� '��+���

+��� ��� ������� ���)!����� /!� 2�����" 2�&*�� �� ��� )� 422�5

�0*�� &����" ��� )� ���!� #�� +�� ���� �� ��� )� �!� �0*�� &���� �� �� ��

���� �� ��""$ �� � �!� ���&�"�� �� *��������� ��� �� �!� ��&� � &� �� ��%� � &�

���"� ��� �*�� &���� F�� ���! �� �!� ���� �) *���&����� 4�*��� ���� ��� ��*�!

�� ���5 �!��� "�%�"� 4"�+�&�� �&�! )!5 ��� ��"����� ��� �!� ���� �����

���&�"�� ��� /� ������� ��� �!� *��� '"� ����" ���� �$ ��� ������� �� �%�"%��

� �!� ���� �+� ��)&���� +��� ����� 4"�+��� C ! )!���5� 2����� ��� ��)&���

�0*�� &���� +��� ��*" ����� �� � �� �)� �! '��+��� "��.������ ��� �0*�� &����"

������ /! � "�� �� :< ���������%�� �'"�� �� �� ����� � /�'"� 9�

��"� ������� ���' �� ������ G����% . 6<DHI +��� ���� �� ��� ��A !�������

��� ��&*���� �""�$ ����" �� � ������ "��!� ��� &������&��� �� +��� %�"��� ���

�!� ������*��� �) ���)!���� +��� �������� �� �+� & ���� � &� ����%�"��

����&����� +��� ��"����� �� ��%�� � + �� ���)� �� *���� ��" ���� �) ���� � ���-

�*��� 1<4 ���& H= �� :== &J& � ���� 14 ���& =�=@ �� =�@ &&J��% ��� ��*�!

1�4 ���& 9�H �� D &&� ���! ���� +�� ���& ����� +!���%�� ���" " ��� &� +��

����� � �!�� '$ � �� ��� �� +��� "�%�" �� '$ ��)� ��&�)� ����"� �) ���& *"��� �

��������*! � �����&�� ���

!!"9���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 15: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

��1�� %� 22� �� �!� �0*�� &����" *����������

����

����2 3

4565��7

)��2 )

4556���7

"����2 "

4557

�- � ��1�����

4"��� &�����6

�8����5���7��1���� 0��� ����

9F

���

���

��F

��&

�"�

� �

��

0*

�� &

����

E: : =�9: A=

: 9<H : =�D ;

D 9<H :�H =�9: 99

< E: :�H =�D 9@

H��*" �����

9=< :�:H =�: 9@

@ 9=< :�:H =�: DD

E 9<H : =�9: DD

A E: : =�D <E

; E: :�H =�9: HD

9= 9<H :�H =�D H

99��*" �����

9=< :�:H =�: :;

9: 9=< :�:H =�: 9E

9D

��

)&

����

:=@ :�:H =�: D

9< H= :�:H =�: E;

9H 9=< :�:H =�@ @

9@ 9=< :�:H =�=@ <A

9E 9=< D =�: 9D

9A 9=< 9�H =�: :<

9;

��*

" ��

���

��

)&

����

:=@ :�:H =�: D

:= H= :�:H =�: @=

:9 9=< :�:H =�@ E

:: 9=< :�:H =�=@ DD

:D 9=< D =�: 9H

:< 9=< 9�H =�: :;

!! ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 16: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

�#�'�����3( � " �#� ������3(

*(����!#+, (�� � �(��('���!

����"�� �!�+� � F )�� D�E ��%��" ��&� )�����" ���� ��$ ��� +�������)!����

������� �� � �""$ ������� ���)!���� � *�� � %�"$ �,����� '$ �!� +��� *��)���� ��

� ,����� �0����� ��*��� �) �� +��� ����� �� ����! �) � +��� "�%�" �'�%� =�:

&& ������� ���)!���� ����� �� '� �������� ��� ��&� ����%�" ����� +! �! �

����� �� �������� �� +��� ��������� /! � &���!�� �!� +��� � &� *�*�"�� �����

+!��� � ���� ��� �� �!��� ���)��7 � � �" ���)� �������� ���)� ��� ! )! +��� ����

*"��� � �����&�� �� ���)� �� +! �! �!� ��)� ����""$ �� "��� ��+�%�� �����

�"�� �$ ���&� �� ��*��� �� �!� �*���� �) ���� �) ���� � ��� ���� � �!� ��"�%���

�0*�� &��� ��� �����#����"$ �� �!� +��� ����� �� F )� D +!��� "�+ �*��� ���

���� ��� ���� �������� ���)!���� "�%�" � ���� ��� ��� " �� ��%����� ���� +���

"�%�" � ����!��� �� �������� +!�� ! )!�� �*��� "�%�" � ���� 4F )� <5 �������

���)!���� ��������� �!��*"$ �� �!� �*�� �) �� �!� "��� ���)�� ��+�%�� �%��

+!�� � ! )! ���� "�%�" � ���� 4F )� H5 �!� �! �� ���)� � !���"$ ��� ��� ��� �! �

&�$ '� ��� �� �!� "�+ ��&*�� �� �*��� "�%�"� �"�� ��*�! �� ��� ���&� �� *�� ��

�+� �3����� �� �!� ����� �� �!�+� � F )�� < C @ +!��� ���*�� ��*�! � ����

� �!� "�����

�� �!��� �%� ����� �� �!� 22� �0*�� &���� �+� �'���%�� ��� ��� '� �'�� ���

���& �!� �� % ���" ���"$� � �� ���! ����� � )! ������� �� � �%�"%�� �!��

*��%���� ���� ����� ����*����� �� �� �!� ���� ��� �!������� ���&�"�� �� ���

&���" �) &�$ "��� �� � )"�'�" ���������� �) �� �!� ����� ���" *���� ��"

��"�� ���! *� ��� � ���""$ � � &��! '����� �" � &��$ *���� ��"

&*"�&����� ��� ���! �� �!� )������ �� �� &��! ��' " �$ ���� �� '� ���� � �!��

�K �� �� � *������ ��%����� �**" ��� ��� ���! �� ���� '��.� 4�"&��!� � C

���'$ :==D5 ��� ���*� %� ������" �**" ��� ��� 4���'$ �� ��� :==D5�

/� '� "� � ��&*��!��� %� �� %����" ������"�� �� '��+��� +��� ��� �������

���)!���� � *��� '"� ������ %� ��������� �� ��*������ ���)!���� %�� �� �� �

*��*���� ��-

8���� � ��8���$��8���$���8�� $��� �D�

� +! �! 8�1�4 � �!� ������������ %�"�� �� ������� ���)!���� � 4�&5 ���

8�1�$4 8�1�$�4 ��� 8�1 $�4 ��� �!� ������� ���)!���� ��� ��- � � �" +���

������������� +��� ��� ! )!����� +��� �$*�� ���*��� %�"$� /! � &*" �� �!�� ��

��$ ���)� + �! � �!� ���" " �� �*�� �!� ��*�)��*!$ �� �!� &��! ��� �������

��*���� �*�� !�+ ��%���"$ �!� ���� �) ��)� � �����&�� ��� �) �� *��� ���% ��

� &��

!!#9���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 17: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

)��-$-B��� � ������� ���)!����

������"�� �� ��� ���� L9

)��-9-B��� � ������� ���)!����

������"�� �� ��� ���� LD

)��-:-B��� � ������� ���)!����

������"�� �� ��� ���� L<

)��-;-B��� � ������� ���)!����

������"�� �� ��� ���� LE

)��-<-B��� � ������� ���)!���� ������"�� �� ��� ���� L;

!!( ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 18: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

())(�� !) � ����' *(�� ! �#�)��( �!#+, (��

/!� ���� *��� �� ��"�� �� 4D5 ��*������� ���)!���� ��� &���� +!�� �!� ���" � ��+

��� '� �) ���� ��� �!� ���� � &�� /! � ����%�" "���� ��� ��+ &�&���� ����� +! �!

�!� ����� ��)� '���&�� &��� �������� �� �! � ���)� ���)!���� *��.� ���

�!����� ��""$ �,����� ��"$ '$ "�%�" �� ���� �) ���� � ���-

8���$� � ��<� � ��� �<�

F�� � #���� ��� %� ������&��� �� �!� ! ���� ����� ����" ���� ��)���� ��

*��������� � ���� :��5'�'# 4���� ����5 �"��) + �! �0*�� &����" ����

�������� �� �!� � � �" ���)� !�� )�������� &��$ &���"�� /!� '��� &���" �

����� �� !�%� �!� ���&-

8���$� � :AHA�D@< �9�=;H@E� <��9�99D@=E� � ��=�=A<=99:� �H�

F��&�"�� �� *���&����� ��� �� ��� � ��� �!� ����" ���� ��)���� �� ���� �� ���

�!�+� � /�'"� :� ������� ������ + �! ��&� � � �" %�"��� �� �!� *���&����� ���

����� ��� ���� ��� ��� " �!��� � �� "��)�� ��$ &*��%�&��� � ��� ���"�

������ ��� /!� �����"�� �� ������ � ��&*���� ������ �)"$ �� +�"" �� *���&����

��� &���� �!� � �������� ������ ��� ;HM ��������� ����%�"� �"�� �!�

�����"�� �� &��� 0 �� �!� *���&���� ��� &���� � " ���� � �!� *��)��& ���*���

���� �" �����"�� �� �� ���! �� �!� ���� �) *���&����� �� ����� �!� � )� ������ ��

��"�� �� �� '��! �*��� ��� ���� +! "� ��*�! �� ��� ���&� �� !�%� � & ��� �,���

�� &���" *��� ���' " �$�

����" )������� ��� � )� ������ &�$ '� �0�& ��� �!���)! ��&� ���� �� ��"

��� *���� ��" �� ��� �� /� ���� �������� �) �' " �$ *��� ���� %�"��� ��� *"�����

�)� ��� �0*�� &����" ���� �� �!�+� � F )� A� ��%��" �) � )��� �)���&��� +!���

������ �� ��� ���"� ��� �������'"$ + �! � ����*��'"� ���)�� ��+�%�� � �����

�� �0�& �� &���" ���#���$ ���! ������ &��� '� �����&"$ � ��� '���� ��� ��

�!� ��&� � &� �!�$ �!��"� !�%� �� ���� �� *������ �� ����� ��%��" �) ���! �)

�)� ��� �!� &���" ��������� 4F )� A'5�

F��& ���!��"�) ��" ����*����� �� % �+*� ��� *���&����� �� &���" 4H5 ��3���

'��! �!� #���� ��� %� ��� �!� #��" ��� %� &*��� �� ���! �� �!� ���� �)

*���&����� �� �!� � � �" %�"�� �� ������� ���)!����� F�� �*��� ��� ���� �

� & "�� '�� �**�� �� ����� ����"���� ��)��� �) ��*�! � +��. ��)�� %� &*��� �

�'���%��� B! "� ���� &*��� ��� '� (��� ��� �� ' ))�� ���� *������� &���

& ��� ���)�"�� �$ &��.� �� �!� &��! ��� ������� �*��� ��� ���� &�$ '�

�0*"� ��� � �!� " )!� �� �� '�"�) ��" ��*����� �� "�+�� �*���� ! )!�� ���)!����

*��.� ��� ��� �� ! )! �� �� �� ����&*�� �� '$ "�+ ���� � ���� 4"�+ �"��� ��*"��� �

�����&�� ��5 �!�� "���� �� �!� *�� �� ��" ���&�� �� ��� '���.�)� �� '� "���*�

!!&9���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 19: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

��1�� .� /$* ��" ���*�� �� ���� �0���� �� �0*"� � �)

���&�"�� �� *���&����� ��� �� ��� �

�"" �!� ��� %�� %�� + "" '� ��"��"���� ��&�� ��""$�

/!� ��""�+ �) ��+ %�� �'"�� ��� '� �) �������-

��&� ��'�"

����N ���� ���� O�"���

����� ��� ���"�

������ �� ��� ���" �� �= �9 �: �D

9 ;:E:A�DH:D= 9�======== 9�======== 9�======== 9�========

9�9 A=H@�;9A<:9 �HDHDA9D9E �;=;;9A<HH �;;H9<:E;E �;D9DEA=AE

: A=H@�;9A<:9 �HDHDA9D9E �;=;;9A<HH �;;H9<:E;E �;D9DEA=AE

�����������������������������������������������������������������������������������

DH ;�:=DD;D@<< :AHE�;:DD< �9�99DHE<< 9�=;H@@@D; ��=A<==;D;

DH�9 ;�:=DD;D@9= :AHA�D:E=@ �9�99D@=<; 9�=;H@E=<9 ��=A<=9=99

��� ���**�� ����� EH &���" �%�"��� ��� ��� DH ��� %�� %� �%�"��� ����

������ ��� !�%� '��� ���**�� '������ �!� ��"�� %� ������ �� '��+��� ������� %�

��� ���" ��&� �� �#����� � �� &��� ��2�� P 9�===��=A

���" ���� ��)���� �� ��&&��$ ���� �� �� ��*������ O�� �'"� ��

������ �F ��& �� �#����� ���� �#����

��)���� �� < DE;�H=A@9 ;<�AEE9H

��� ���" := ;�:=DD; �<@=9E

Q���������� /���" :< DAA�E9:==

42�������� /���"5 :D 9DE�A=HDD

� �#����� P 9 � ��� ���" �� J 2�������� �� P�;DD:9

��$&*��� � ;H M

��$&*��� � 2�������� �����%�"

����&���� ��� &��� ���� ����� ��+�� Q**��

�= :AHA�D:E=@:E :=9@�<9=@@A= �9D<E�AD9AAH E=@<�<A@=9=E

�9 �9�99D@=<;=9 �9:A=@9@A; �9�DA=ED@;=< ��A<@<E:A;A

�: 9�=;H@E=<9< �=EA9@==:H �;D:@D9<H; 9�:HAE=;D@;

�D ��=A<=9=9=@ �DD@<:=<H: ��EAHEE=AE: �@9EEH=@

��$&*��� � 2����"�� �� ���� 0 �� �!� ����&���� ��� &����

�= �9 �: �D

�= 9�==== ��;9<: �HE;= ��<;H<

�9 ��;9<: 9�==== ��<;AD �9:=D

�: �HE;= ��<;AD 9�==== ��9<D;

�D ��<;H< �9:=D ��9<D; 9�====

!!= ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 20: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

��)� 1�*�4� B!�� �*� *��%� "� � ����"������ +��� ��� �� �!� ���� �!�� �

*��� �� �� ����� &���� �" &�$ '� ��&�%�� + �! �*� +!�� � ��*������ 46� ��

��� 9;;;5� /! � ���)�"�� &��!�� �& �,���� �!� ��)� ������� "��� �) �� ������!��

& ��� �� �!� &��! ��� �������� �����%�� �!� �Q� ���&�� �� ��� ��&�%�"

&��!�� �& ����"�� � �$���& ����' " �$ �!���)! ���� �) �� �0� � �) ����� ���

�!� �$���&� �%�����""$ �!� ���" ��� ""���� �����&"$ ��� ��������""�'"$

*��(��� �) �� ����!��� � '�!�% �� �� �!� &��! ��� �������� �� �*��� ��������

�� �� �� � ������� ��� ���� � ���� �������� +! �! � ����&*�� �� '$ �����

�������� "��� �) �� � &��� ���'"� *������� ����� � ����� � " & � � ����!�� �*���

������� ���� ��� �3����� �$��& � �!������� �� �� �� &��. *��.� �� &��! ���

��������

)��-=�- 2�&*�� ��� '��+��� �0*�� &����" ��� *��� ���� %�"���

)��-=1- ��� ���" &�)� ����� ��� � ��� '�� ��

!!39���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 21: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

6�����""$ � ��� '� ����"���� �!�� ��&�% �) ��*�! �� ��� �����>� �,���

&���" *��� ���' " �$ ��� �� �!� ��&� � &� � &*" ��� �� ��� ��� ����*����� ���

8���$� � :@9E�A@ �9�=;D9A� <��9�9=;HED�

+ �! '����� �������� ����� 1��4 ��� �!� ������*� ���R� ��� + �!��� �,��� �)

�����"�� �� ������ 18!>3"4� /! � &*" �� �!�� ��&�% �) ��*�! ���� ���

����� ����� &���" )������� ��� �� � )� ������ ��� &���" 4@5 � *��%�� �� '�

'��! ���#���� ��� � )� ����� ����)! �� ��*���� ���� %�� �� �� ��� �� ������ �!�

! ���� �����"�� �� � ���)!�����*���&���� �0*�� &����" ����� �� ��������

��&�% �) � �!�� �*��� �� ���� % �"���� �!� &���" ��*�' " �$ ��� ��"$�

��+�%�� ���� �� ��" �������� ��� �������, ������ �� �!� &���" &�$ '�

����!�� &*��%�� '$ ���" �) *���&����� �� �� �� !�%� �"���� �&*" ���� ��&� ���

/!������� ���� %�� �' " �$ � ���"�� �� �� �����"� %�"�� 1�9=5� ���+��� �!� �+�

�**����!�� ������"�� ��� ���"�� �!� "����� �!�+� '����� �� %�"��� ��*�� �""$

��� �!� ������*� *���&���� 4/�'"� D5�

��1�� $� 2�&*�� ��� '��+��� ���"�� ��� ������" ������"�� &���"�

�������)�� 3���� ������)�� 3���� 4 8%>7

�����������

)����� �.

��������

��5 ������

4���7

������ � (���5����

�4�(7 �����������

)����� �.

��������

��5 ������

4���7

������ � (���5����

�4�(7

�1� �1% �1. �1� �1% �1.

;D ;�:D< 9�@E A�;< 9<�H ;D ;�:D< 9�;< A�;< 9<�H

�� &*��%�&��� � �. ��))���� �!� ��� �� �!� ��""�+ �) ���"�� &���"-

8���$� � :99�:DH@ � 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

������ ���������� �) �� &���" 4E5 ��� '� �'�� ��� �� �) '��! �� ��'"� �!����

� &��� ���" )��*! ��" ��� ������� �) *��)��&� ���! �� ??�����@@ ���

??A��� ��@@ ���& A���� 46�"��� ����+��� ����5� �� �!�+� � F )�� ;C9=

����� ���" ������"�� �� '��+��� ���! �� ���� ��� �*��� ��� ������� ���)!���� �

�"���"$ ��������� /!� �,��� �� '��! ���� ��� �*��� �"��) + �! �!� � ������� ��

� �!�+� �� � "� ��*�������� �� � F )� ;� �� &�����������! )! �*���� �������

���)!���� ��""�+� � " ���� ������ ��+�%�� ���� �� �! � ��) �� �!� ��"�� ��

����� �� �!�+ � ����" ���� ��� ����� /! � � ��� "$ ��� ���'"� '$ �������

��������� �� �!�+� '$ F )� 9= � ) %�� ���*���� "�%�" ��� '� ���� ��� �� &��$

��&' ��� ��� �� ���� �) *���&����� B<� C� �� ��� ��$ ������ ��� *���&����

!�� �� �!��)� �!� ��!�� � ��"����� �� �!�� 8� �� ��� � � ��� % �"����� ��+�%��

�!��� &� � ��) ��� &�$ '� ���� ��� �� �!� )��*!- ���� � "�+ �����! )! �*���

!"' ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 22: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

��) �� +!��� ���)!���� 8� � � �!� ���)� 49�: �&57 ������ � &������� �����

&������� �*��� +!��� 8� '���&�� ���)!�� ����! �) 9= �&� F ��""$ 8� ����!��

�� �"� &��� %�"��� �� �!� ! )! �����"�+ �*��� ��) ���

)��-?- /!����� &��� ���" ��*�������� �� �� �*������������)!���� ������"�� ��

)��-%>- 2������� �� �*������������)!���� ������"�� ��

!"59���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 23: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

())(�� !) &�!+�(���3( *(�� ! �#�)��( �!#+, (��

F�""�+ �) �!� ���">� � � �" +��� ���)� � ������ ���)� �� +����� &� ���%� ������

�� +��� *��)���� %�"$ ��%�"�*� �� �!� � ,����� ���� �) ��)� � ��� �� �0*"� ���

*��% ���"$ 4F )� :5� /! � ���)� ����""$ �����&�� &��� �� �!� ���"� �����" " ��� &�

+ �! � ���� ����� +��� ���� ����� �!�� � �"&��� " ���� ��� ��������� /! � ���)�

���� + �! �!� �! �� *"��� � �����&�� �� 4��������*! �5 ���)� +!��� �� "��� �

&& ���� ��� �� ���" &���� �" ������ �)� �� ����� �� �%�"���� ������� ���)!����

�� �!� ������ +��� ���)� � � �0*����� �� '� +��� ��� � &� ��*������ ��-

8���� � ��D$�E$�D�$� �� �A�

� +! �! D$� E$� ��� D�$ ��� ���� 3��. ����! +��� ���*��� %�"$ +! "� � � �!�

�))��)��� ��� � &��

� )�����" ���& +!��� � � �,����� '$ +��� ��� �) �!� � � �" +��� ���)� �-

8���� � 8���$� � . D$.9 E$.: D�$.D � .< �;�

+!��� 4�5 � �!� �))��)���� ���� �) � &� � & ��

��'�� ��� ��� �� &���" 4E5 ��� 4;5 +� )�� �!� )�����" �+�����)� ���&-

8���� � :99�:DH@� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE� � . D$.9 E$.: D�$.D � .<� �9=�

Q� �) ����" ���� ��� &�� �� *��������� � ����� �� �� + �! �0*�� &����" ����

+ �! � '��! � � �" ��� �������� +��� ���� 1���� !�� "�� �� �!� ��""�+ �)

*��� �� %� ���&-

8���� � �:99�:DH@�� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:� � �@�=;A@�� D$��D�HE<;D�

E$��9�@9E@<� D�$��:�A;=9� ��<�DEAE���99�

2��R� ���� %�"��� �� +�"" �� ��!�� ��� �) ��� ���� �� ��" �������� ��� " ���� �

/�'"� <�

B �! ! )! �����"�� �� ������ 18!4 ��� "�+�� ��� ���"� 18��4� �! � &���"

�� ����� )��� ��� &�� �� ��*�' " �$� /!� ��"�� %� &*��� �� �!� �*���� �) �$���&

��� +��� ��� � �� ��� *��� ��"$ ��������� ���! �� �!� +��� &���� !�%� � ��)�� %�

�����"�� �� + �! ���)!���� ��))��� �) � %��$ &*���� %� ����� �!�� ���)!����

��������� �� +��� ����� �� �!� ���� �) ��)� + ���� /! � � ����� �� �� + �!

*�� � %� � &� ���R� ��� �� ����� �!�� ���)!���� !�� � ��)�� %� ������*�������

+ �! ���" +��� ����� �� ��!�� +���� �� +��� ���� �������� *��.� �� �������

& ��� ���)�"�� � �� ��� "�+���� "��� �) �� '����� ������� �� �!� �"�� � � �!�+�

�!�� �&��) +��� &���� ���� +��� 1D$4 � �!� *���&���� �!�� !�� �!� ! )!���

!"! ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 24: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

&*��� �� ������� ���)!����� /! � �)���� + �! �!� ���� �!�� ���" ����

����)���� �� �"��) + �! ���� ���� � �!� &�(�� ������"" �) ������ �� �����& ��

�!� )���� �� ������� �� �!� ���+��� ����! ��� 3��. &���� �!� ���&�� � ��

! )!�� �,��� 4/�'"� <5�

��1�� 9� F��&�"�� �� ���� �� ��" *��������� ��� �� ��� � ��� &���" 99

���" ���� ��)���� �� ��&&��$ ���� �� �� ��*������ O�� �'"� ��

������ �F ��& �� �#����� ���� �#����

��)���� �� H 99:;<�:A=DH ::HA�AH@=E

��� ���" @=H 9AE�@9D;E �D9=99

Q���������� /���" @9= 99<A9�A;<DD

42�������� /���"5 @=; <=:=�=D=H<

� �#����� P 9 � ��� ���" �� J 2�������� �� P�;HDDD

��$&*��� � ;H M

��$&*��� � 2�������� �����%�"

����&���� ��� &��� ���� ����� ��+�� Q**��

�= @�=;A@D��9H 9�AE=:9��9< �D�=@D=<��9< <�:A:E@��9<

�9 �D�HE<;D:=H9 �E=9@::::H �<�;H:A<:A;A �:�9;E=:9:=<

�: �9�@9E@DA@9= �<:;:<D;D= �:�<@=@:E@A= ��EE<@<;HD;

�D �:�A;=9D:EDH �@99=D:@@= �<�=;=9DHDAE �9�@;=9D==A:

�< <�DEAE<@A99 �<9A@E=<:: D�HH@H::;EE H�:==;E=@<H

��$&*��� � 2����"�� �� ���� 0 �� �!� ����&���� ��� &����

�= �9 �: �D �<

�= 9�==== �E9@@ ��=9== �<:H: ��;E<9

�9 �E9@@ 9�==== ��D:;9 ��9:=9 ��E;D<

�: ��=9== ��D:;9 9�==== ��:<:: �=AEH

�D �<:H: ��9:=9 ��:<:: 9�==== ��:A:E

�< ��;E<9 ��E;D< �=AEH ��:A:E 9�====

��+�%�� � � �'���%�� ���& �!� ����&�� �� � /�'"� < �!�� �!� ������ %�"��

��� 1.4 � "�+ ��&*�� �) �� �� �������� %�"��� 1� � :5� /! � &*" �� �!�� �

'����� &���" ��������� &�$ �� "" '� ��� ����!��� ������ �)"$ � � �!��)!� �!��

���� ���" �) ��� ��������&�� �� &�$ ��!���� &���" ��������� ��� ��

��'�������� /!������� +��� ���� +��� ���"�� ��� ��� �) *��������� +���

��*����� "��� �) �� ��""�+ �) &���"-

8���� � �:99�:DH@�� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:� � �E�DA�� =E��D$ 9=���D�HE<E� �E$ 9=��9�@9EH� �D�$ 9=���:�AA;;� ��<�DEA@� �9:�

!""9���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 25: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

+ �! ���� �� ��" �������� �� ��&&�� 1�� � /�'"� H�

��1�� :� F��&�"�� �� ���� �� ��" *��������� ��� �� ��� � ��� &���" 9:

���" ���� ��)���� �� ��&&��$ ���� �� �� ��*������ O�� �'"� ��

������ �F ��& �� �#����� ���� �#����

��)���� �� H 99:;<�:A=DH ::HA�AH@=E

��� ���" @=H 9AE�@9D;E �D9=99

Q���������� /���" @9= 99<A9�A;<DD

42�������� /���"5 @=; <=:=�=D=H<

� �#����� P 9 � ��� ���" �� J 2�������� �� P�;HDDD

��$&*��� � ;HM

��$&*��� � 2�������� �����%�"

����&���� ��� &��� ���� ����� ��+�� Q**��

�= E�DA=A:��=E 9�=D:<H��=@ �9�:A;HD��=@ :�E@H@;��=@

�9 �D�HE<E:DEEH �E=9@HH9=9 �<�;H:@;;9AA �:�9;@E<AD@:

�: �9�@9EH<;D:9 �<:;:DD@=: �:�<@=H9A9=A ��EE<HA=HD<

�D �:�AA;AEH=H= �@99=@A@:@ �<�=A;;<ADDH �9�@A;A=9E@<

�< <�DEAHA:A;D �<9AE=@;=@ D�HH@:AE<=; H�:==AEADEA

��$&*��� � 2����"�� �� ���� 0 �� �!� ����&���� ��� &����

�= �9 �: �D �<

�= 9�==== �E@:@ ��9=<E �:D:: ��;AE@

�9 �E@:@ 9�==== ��D:;9 ��9:== ��E;D<

�: ��9=<E ��D:;9 9�==== ��:<:: �=AEH

�D �:D:: ��9:== ��:<:: 9�==== ��:A:E

�< ��;AE@ ��E;D< �=AEH ��:A:E 9�====

�� ��� � �� �� �!� �" )!� &*��%�&��� � ��%�"��� ��� �"&��� �"" ���R� ����

&���" 49:5 ���%��)�� &��� ��* �"$ ��� �) ��� �) *��������� +!��� ��"$ A=

����� ��� ��� ������ ��&*���� �� :E< ����� ��� ��� &���" 4995� /! � � ��

&*������ �� ��� �� � ��� � ��&� ��" �� &���" &*"�&����� ��� � ! )!

���*���� � &� � ��#� ����

����!�� ������)$ �� ��!���� &���" � )� ������ � �!��)!� �� '� �!���)! �!�

��� �� �%���)� +��� %�"��� 1�$4� �� � &��� �� �!� �!��� +��� ���� �)� � *"���

�� �� % ���" +��� %�"���-

8���� � �:99�:DH@�� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

� �D�9::<A� � =@���$ 9=���E�@9;9;H� ��D�;@HDA�

!" ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 26: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

+ �! �!� ���� �� ��" �������� � /�'"� @�

��1�� ;� ���� �� ��" ��� ��� �) �������� �� &���" 49D5

�@���� �����������

)����� 4�.7

�������� ��5 �

������ 4���7

���A������ ������ 3�����

1> 1% 1.

;H�D9: 9AA�<E@ =�;H 99�H 9:�@

����" 49D5 � "��� ��&*" ����� ��� ����"�� � ��"�� %�"$ &*��%�� �7���� %�"����

��+�%�� �. � �� "" "�+�� �!�� :� /!������� ����!�� ���"$� � ��� &���" � &*" � �$

��� )������� !�� "�� �� �!� ��� �� � )������ ���"� ��� �%���)� +��� ���� 1�$�4-

8���� � �:99�:DH@�� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:� � �=�==9:A���$� 9==���<�9E@9� �9<�

+ �! �!� ���� �� ��" �������� � /�'"� E�

��1�� <� ���� �� ��" ��� ��� �) �������� �� &���" 49<5

�@���� �����������

)����� 4�.7

�������� ��5 � ������

4���7

���A������ ������ 3�����

1> 1%

;<�H<H :9; 9�H 9=�H

����" 49E5 �!�+� '����� ���� �� ��" �!������� �� �� � ��� � �� �� �!� ���� �!�� � �

���$ �� &�� *�"��� + �!��� �,��� �) �!� ����� ���" &*"�&����� �� �� �!�

���)!�����+��� ������

�������� �B��� � ���� 5���

/! � ���� �� � ������� �� �0����� ��� �%�"���� �!� �� % ���" ��� �!� ���*������

�3����� �� ���! +��� &��� �� ������� ���)!����� /! � ) %�� � &��� *��� ��

(��)&��� �'��� �!� &*��� �� �!� %�� �'"� ����� �%��� )�� �� �!�� +!�� �

�� ����� � �!� )�����" &���"� 499�9D5 +!��� � *��� '"� ������� �� �&��)

%�� �'"�� ����� �0 ���� F �� �) *��������� !�%� ����"��� � �!� ��""�+ �) &���"�-

8����D+ � �:99�:DH@� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

� �<�HD;E�� =;��D$ 9=���E�<<@@� ��=�HA@���9H�

8����E+ � �:99�:DH@�� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

� �=�====AA:��E$ 9=���H�9EA� ��:�E<99�� ����9@�

8����D�$ � �:99�:DH@�� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

� �<�9<:<D�� =E��D�$ 9=���H�;@;� ��D�;A@���9E�

!"#9���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 27: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

+ �! �!� ��""�+ �) ���� �� ��" �������� � /�'"� A�

�� � +��� ���� ���&-

8����D+8 � :99�:DH@� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

� =�===ED9@�D$� 9==���H�=9:@���9A�

8����E+8 � :99�:DH@� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

� =�==:H@@�E$� 9==���D�H9=9@�� ����9;�

8����D�+8 � :99�:DH@� 9=��9�=;D9EA� <��9�9=;HE:�

� =�==9:E�D�$� 9==���D�;=D���:=�

+ �! �!� ���� �� ��" �������� � /�'"� ;�

2�&*�� �) ���&�" &���"� 49H�9E5 ��� �!��� ��� +��� ���� 49A�:=5 �!� "�����

) %� �" )!�"$ '����� ���� �� ��" �!������� �� �� ��)��� �) ������ %�"�� ��� 1.4� ��

���� �! � ���"� '� � ����"� �� ����� �) �!� ��&'�� �� ���*������ %�� �'"�� 4"���

��)���� �� ������&5�

��%�"�*�� &���"� �� ���� �!�� ���)!���� 8� � ��)�� %�"$ �,����� '$ +���

*��)���� �� '$ �� ����� �)� � ���� +��� *��%�� �� '� �!� &��� ��& ���� ������

�� ������� ���)!����� ����! +��� &��� � ����� �� �3����� ������� ���)!����

&��� �!�� 3��. &��� �����

� '����� ���������� �) �� �!� ����� �� &���" 49<5 ��� '� �'�� ��� �� �) 8��

�� �� ����� '$ F )� 99� B! "� F )� 99� �!�+� � "� ��*�������� �� �� +��� ����

�� � �������� &������� �*��� 4OP9== &J& �5 F )� 99' �!�+� � ������� )��*!

��� �!� ��&� &���"� �� � "�+ +��� ���� ���)!���� � � )� �����"$ ! )! ��� �!��

���**�� ������"$ �� � " & � ����� +! �! ���)!���� � ��"�"$ ���� ��*������� /! �

�� � ��" *� �� �� �!��) �) ��� ���� � ����� �**��0 &���"$ �� � +��� ���� %�"�� ��

=�=9: 4F )� 99'5� ��$��� �! � �� � ��" *� �� ���)!���� � )����"$ �������� ���

��$ ������� � �!� ����� /! � "�+ +��� ��) �� ����""$ ��*������� �!� ��������

+��� 1��� +! "� �!� ! )! +��� ��) �� ��*������� �!� � � �" ���)��

B!�� �!� )��*! � ������� + �! � ) %�� &������� ���� �� =�D &&J��% 4F )�

9:5 ���� 1���� � �� � ��� � ��� '� � �� �)� �!��� ?���� � ��� � �!�+

�"�%���� ���)!���� %�"��� �� +��� ����� "�+�� �!�� =�=:� B! "� 1��� � �0 ��� ��

"�+����&������� �*���� +!��� �*� *��%� "� 1��� � ��*������� �!� ! )!�� �*���

���)� �!�� ���� ��� *��& � �!� ���&�� �� �� �Q� &��!�� �& �� � � ���� ��!��

��) ��� � ��� � ��*������ �!� ����� �� ���" � � �" +��� ���)�� �)� � ���#����

�*� ���&�� �� ��� ��*���� �� &��!�� �& �� "�+����&������� �*���� !�%� "��

�� ! )!�� ���)!���� *��.� 4?��� �5� /!��� ����"�� ��� ��� ��3����� � F )� 9:'

+!��� '�"�+ �� � ��" +��� ���� �� =�==: �!��� ��� ! )!�� %�"��� �� ���)!�����

!"( ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 28: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

��1��=��

���

�� �

�"��

��

�� �

)��

���

���

��

&�

��"

49H�9

E5

���*���4 �7

)���C*���4)�7

����*���4 ��7

������������

�.

���

������������

�.

���

������������

�.

���

1�

1%

1.

1�

1%

1.

1�

1%

1.

=�H

A@

9=�H

99�D

;<�E

;:=;

9�:

9:�D

9D�E

;<�H

::=�@

:=�E

;�9

A9=�E

E;<�A

@:=@�A

��1��?��

���

�� �

�"��

��

�� �

)��

���

���

��

&�

��"

49A�:

=5

���*���4 �7

)���C*���4)�7

����*���4 ��7

������������

�.

���

������������

�.

���

������������

�.

���

1�

1%

1�

1%

1�

1%

9�D

;9=�H

D;<�E

;:=;

9�@

E9=�<

;<�H

::=�@

:9�<

;9=�H

;<�A

@:=@�A

!"&9���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 29: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

)��-%%�- /!����� &��� ���" ���)!�����+��� ���� ��"�� ���! * �� �������� �*���

)��-%%1- 2������� ��*�������� �� �� ���)!�����+��� ���� ��"�� ���! * �� �������� �*���

!"= ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 30: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

)��-%.�- /!����� &��� ���" ���)!�����+��� ���� ��"�� ���! * �� �������� ����

)��-%.1- 2������� ��*�������� �� �� ���)!�����+��� ���� ��"�� ���! * �� �������� ����

!"39���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 31: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

� �'D��� � " "���#���!

/� � ,����� �0����� ��� � �������� �� +!�� +�� �!��)!� � �� %����" �����&� �

��� ��� �!�� ���" +��� *��*�)�� �� &*��%�� ������� �� �!� /!� �'���%��

��� ���� &�$ '� �0*"� ��� ��� (��� ��� � �!� " )!� �� *������ �� '�"�) ��" ���

��% ���&����" ���� � ����

�� &��! � �) ������ �!� �!��* ��)� ����� �� "��� &��! �� �� &���� �" #� �."$

�����&"$ ��� � ����� �����"$ "��� �) �� ! )!�� ���" ��� ""�� �� �&*" ����� �!��

��� ��3����� �� &��! ��� ������� �� ! )! ���)!���� *��.�� ������� � ����!��

����� ������ '$ �!� *��� '"� �*� ���&�� �� ��� ��*���� �� &��!�� �& �� "�+��

�*����� /! � "���� ��� ��+ &�&���� ����� +! �! �!� ��)� � ������� ����! �) �

��"�� %�"$ ���'"� ���� � �� +!�� ���" +��� ������ �� ������ *!���� ��%�" ��

���)!���� *��.� � ��"$ ���� �) ���� � �� ��*������� /!�� +��� ����� �� '��!

3��. ��� ���� ������ �� �*���� &��� �!����)!"$ ��� ��)�"��"$ ��� ������ �)"$

������� ��*�)��*!$ �!��)�� � ���! � +�$ �!�� &��� +��.*��� &���� �" � "���

����&�%�� 4F )� 9D5� /!� &��� 3��. ��� ���� +��� �!� "�+�� �!� ���)!����

*��.� ��""�+ �) �!� ��"�� ��-

8$��� � 8��� � 8���� �:<�

� +! �! 8$1�4 � �!� ������������ *��. !� )!� 8��� � �� %�"�� �� 1��� +���

4�!��* ���"5 ��� 8�1�4 � �!� +��� %�"�� �� ���" ���� ��� 3��. *��*��� ��"�� ��

���� � ���� ��� �����%�� *��(����� & ��� ���)�"�� � �� ��� �,����� '$ ��!�� �+�

�������- 1�4 ���� �"����� �� ��� �� +��� ���& 14 �� 154 4F )� 9D5 ��� 1��4 ���"

��� ""�� �� ��*�� �""$ � �!� ��� �" � ���� ��� �"" �� �!��� ������� )�%���� �!� "�%�"

�� ������� #��" �$ �� � & ���� &�)� �� ��)� �����&�� �� ��*�� �""$ �� �!� ����

���� ���&�" �� ���� � ���� ��� /! � &*" �� �!�� "��� �! * ���� � ��&�%�� � �!��

� ���� �� +!�� ! )!�� )���� +��� ������� ��+�%�� �� 3��. +��� ��������

��& ��" ���� � �,����� � ���! � +�$ �!�� �!� + ��! �� �! * ���������� ���" ����

�������� 4F )� 9D5� /!������� �!� ��� ��&�%�� �! * ���� ����""$ ��*���� �� �!�

��"�� %� "�%�" �� +��� &���� 43��. ��� ����5� �� ��� � �� ����!�� ������ �� ���"

����)���� �� ��*�� �""$ �**����! ��� ��" ��� �� ��)"�� � ����������

����� �� �!� �'�� ��� �����&� � � &�"�� �� �� &��! ��� �������

��*�)��*!$ � �!�+� � F )� 9<� �� "�+ +��� "�%�" +!�� �!� ���" ��)� � �����

���)!���� *��.� ��� +�"" �������'"�� ��+�%�� �� �!�+� '$ F )� 9<

& ��� ���)�"�� � �� *��.� ��� �&���!���� �� �"�%���� +��� "�%�"� +!�� �!� ���"

���� 3������� � &�"�������"$ 3��. +��� + ���� ��� ! ��� ���� &��.�� ��+�%��

�! � � ����""$ ����&*�� �� '$ +��.*��� � &��� ���" ��������$ +!��� �

*��)���� %� "��� ��*�! �� ��� � ����"��� �� �!�� � ��� ��" ���!�� �!�� � �$" ��� ��"

*��� �!�*� � �'�� ���� �&�""�� �� ��� �� +��� "�%�" &�$ !�"* �� �%� � ����"�� ��

�� ���! � �� �,���� �� �� �� '� + �! � �!� �""�+�'"� ��"������ " & ��

! ' ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 32: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

)��-%$- ���)!���� *���"� �� &��! ��� ������� + �! *��)���� %� +���

)��-%9 � &�"�� �� �� ������� ��*�)��*!$ �� �,����� '$ +��� *��)����

! 59���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 33: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

�! �'#��! � � " )� �' �(0����

� /!� ������� +��. �%��� )���� '��! �!� #���� ��� %� ��� �!� #��" ��� %� �,���

�� � ,����� ���" ��)� *��)���� %� +��� &���� 4���� +��� � 3��. +��� � ����!

+���5 �� �!� ���)!���� �� �!� &��! ��� ������� � "��) ��� ��" ���� �) �� �)

&�"� ������� ���' �� ������ �� ��� !������� �""�$ ����" '����

� �0*�� &����" ���� ��� ���� �� ��%�"�* ���#���� ��� � )� ����� ����" ����

� &��%��$ �) &���"� �� ��"��� "�%�" �� ������������ ������� ���)!���� �� �""

��"�%��� ������"" �) *���&�����- ���� �) �*��� ���� ��*�! �� ��� ���� +���

3��. +��� ��� �%���)� +��� �"��) + �! �))��)��� ��� � &��

� �� �!� � � �" ���)� +!�� �!� ��)� � ����� �!� �3����� �� �*��� ��� ���� �

�% ���� +! "� ��*�! �� ��� � ����� �� !�%� �� )� ����� &*����

� F�""�+ �) �!� � � �" ���)� ���)!���� *��.� ��� "�+���� �� +��� "�%�"

�������� + �! � ,����� ���� ����� �� �� +��� � �� ��� �� "�%�" �� �*���� �)

*���&������ B��� �� �!� ��)� ���� � ����� �� !�%� �!� )������� &*��� +! "�

+��� �� �!� ��)� 3��. !�� �!� "���� �,����

� /!� ��%�"�*�� &���"� � ���(���� �� + �! �� ��'"� )��*! ��" ��� � &�"�� ��

���!� #��� !�� "�� �� �!� ����)� � �� �� %�� ��� ��&� �� �� ����� ���" ������-

1�4 � � �" +��� 1��� + �! *��.� ��*��� ��"$ �*�� ���� ��� �*���7 1��4 � � �"

+��� 1��� + �! �*� ����"�� � ! )!�� ���)!���� *��.�7 1���4 "�+��������� +���

���� 1��� + �! ! )!�� ���)!���� *��.�7 ��� ���""$ 1�:4 "�+��������� +��� ����

1��� + �! �Q� +!��� ������� #��" �$ � ����� ��""$ ����� �������

�()(�( �(�

��5�������2 (- �- E !��1�2 �- (� .>>$� �� �0*��� �$���& &��! ��' " �$ ���� '��. 4�����5

�**����!� �+� � S�����" �� �� ���� ��� ��) ���� �) $>495- D9H�DDA�

������������2 �- E ,�52 �- %?;?� ���"$� � �� ���" +��� � *��� �- �!����� ��" &���"� �� 3��. +����

/������� ��� ���� S�����" �� ��) ���� �) ��� �������$ ��� �� � ?%� E;=�E;A�

���������2 +-2 (����2 F- 0- E ������52 �- *- F- %?;<� �,��� �� 3��. +��� ������ ��&*�������

)�������� ��� �) &���" ���� �)� ������� �)� �� �!� A�! �������� ���" ���! �� /��"� ��� )� ���

�������! 2��������� ����!����� ��)"����

+�B��2 ,- �-2 !��1�2 �- (- E ,�����2 0- �- %??$- � '�� � �����*� �� ���" �� ���" +��� &�� ��� �)

�� �� �! ���� �) �*���� ���� ������� �)� �� �!� <�! �������� ���" 2��������� �� ������� ��

��) ���� �) ��� ��� )� ��� ��%�"�*&��� ����>;D � ���!�&� Q� %��� �$ 2� �� �)$*��

+���� �� ����� ���� A=; 9<�! ��� 2�"����� A=<=9�9A@@ Q�����

+�2 F-2 �����2 �- �- E ���1��2 +- �- %???� B��� &��!�� �&� �� & "" �) ������- ��$ ��� +��

���� �)� B��� ���)���� � ���������� �) ��/�� ��& %$;.� D9�<E�

'�52 �- D- ,-2 '�52 �- �- E '��2 �- �- %???- ���! � �) ���� � ��� ��� �!� +��� �� / 2�������

���"�� B��� ���)���� � ���������� �) ��/�� ��& %$;.- HE�@;�

0����� �- )-2 ������2 F- �-2 +��������2 �- � E !���2 �- %?=;� � ��&*�� ��� �� ��*������ ���"

+��� &�����&��� &��!��� � ���� �)� ������� �)� �� �!� :@�! �������� ���" ���! �� /��"�

��� )� ��� �������! 2��������� ����!����� Q �

! ! ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 34: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

0�����C�2 �- %?=>� ������ �� �� ���� �) ���" �������� '$ ������ � �& �� �� &������&����

�������� ���" ���� ��� �� ��� ������� �� ��) ���� �) �������! 4����" 2���5 .?495- DH�<=�

0�����C�2 �- %?=$- �**" ��� �� �� ������ � �& �� �� &������&��� �� ���� �) �� +��� ��� '���.�)�

�� ���� �) ���"� ��""�� � �� S�*����� ��� ��$ �� ���� � �� ��) ���� �) %<4D5- 9H<�9@=�

���C2 �- �� !��1���2 +� %?=;- ��" �' " �$ �� �!� ���� �) ����� &�� ��� �) � F�� ����""�� ����

������� �)� �� �!� :@�! �������� ���" ���! �� /��"� ��� )� ��� �������! 2���������

����!����� Q - D:H�D:;�

!��1�2 �- (- E ,�������2 "- �- %??%�- /��" +��� ������ �� �� �) �!� �$���& �$��& �

�!������� �� ��� ��*�� @� :�� �������� ���" 2��������� �� �!� ��!�% ��� �� ����� �"� �

���! � �) � ��%����� ���! � �) ��� 8��" �$ ��� ������� % �$ /!� ���� ���� �� ����"� ���.

��)"����

!��1�2 �- (- E ,�������2 "- �- %??%1� ��%�"�*&��� �� &���"� ��� ���" +��� ����� ��"�� ���! *� �

&���" ���� �)� �������� ���" S�����" �� ���!�� ��" �� ���� $$4:5- 9:H�9DA�

!��1�2 �- (-2 (����2 �- �-2 0����2 0- !- E �1��(�����2 ,- 0- %??;� �������"�� ���! *� '��+���

���� �) ����� %�� �� �� ��� ��������� ���" +��� � ���� & "" �) �*���� ���� @�! �������� ���"

2� �� Q� %��� �$ 2��������� �� 2������ ��%����� � ���!�� ��" ��� )� C ������� ��- :9H�

::D�

!��1�2 �- (-2 ��5�������2 (- �- E �����C���2 �- .>>$- �� ���*� %� ������" � &�"�� �� '���� ��

&��!�&�� ��" &���" �*� & 1�� �� �")�� �!& ��� ���)! ���� �)� �+� � S�����" �� �� ���� ���

��) ���� �) $>4:5- :9D�:D<�

����2 0- �- %?;=� ����" ���� �) *� �� *"��� /!� ����/ ����� ������ �� Q�����

�&�� ���- %???- ���� ��� + ���+� ��"���� 9=�==- ���� ���� ����#������� :DD �� B��.�� �� %�

99�! 3��� 2! ��)� �"" �� � @=@=@ Q�����

��C���5�2 ,- E 0�����2 �- %?;$� ��� � �%��� )�� �� �� ���" +���� /������� ��� �� ����

S�����" �� ��) ���� �) ��� �������$ ��� �� � =:- DD�DA�

G����2 - - %?;;� ����" ���� �) &��!�� ��� ���)&�� ����� �0���� Q �

��������� "5F&F!''!

������ 53F55F!''"

������� !F"F!''

! "9���������:� ��� ;��������:� �:������� ������ ��� ����7�� $��� ��������� �� ������� ��������

Page 35: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������������������������������ ���� ��������������������������������

������������������������ ����������!��������� ���������������������� ����������������� ������ ����� ��������������������

������ ���������� �������

�"#

���������������� ����!��������"�#����������$���%�&�'����(����������')�������)$����� *��� ����+����%#�' ������ �,��%�������#,��� �����'�������-����)�$�����.�������

�������#����/���������� ���!��$�����0$��� ��%��������������-����1� 2�#*�� �#��� ,��3����4��������*��� ����+����5�,�����#$ ����)���5�� �$�6����),/����(�����&��(����&��(��$�6����),�1�� �����(�������7�������5����#�����

��,��� ���5��$����������������')8��������"�#���#$��*��� ����+�������7��#$ ����)���5�� �8� �����"�#������"�#$�6����)�,�������9#���$������*��(����������')�#8� ����: ���*��� ����+���������������������+ ����������(����&��;#�"�#�,�����%!���

,��%�����%#��7"-"� �,����*#��7�������������������� �����#!������3,��$���<������-� ,��*��� ����+���(�����

����� ��(������������ ������� ��%��� $�����#$ ���5�� ��7�

����� ��(���������,������������')������$�����#$������%94 8� �3�����%��� ��/ ����� $��� ��������9!����#��=�

����� ��(����;�,������3������ ��%��� ,3������3������(���

����� ��(����;�,�,������������')������������8>��������"*��� ����+����5��

! ���� ���.�� �� ��7��%���� ��� �� �� ��7��� ����

Page 36: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

���������������������

��������������������������������������

����������������������������

�������� ����������������������������

������������������������������������ �������������

��������������������������������������

�������������������������������������

�� ����������������������

��������� �������������������������������

��������������� �����������������������

���������������������������������������������

�� �������������������������������������������������

������������ ���������������������������

����������������������������������

Page 37: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

�����������������������������������������������

���� ���� ���

����������������������� �

������������������ ������������������ ����������������������

��� ���� �

����������������� �������

������������������������ ��������

��������������������������������!

���� ������������������������������

�������������������������������

��������������������������� ���������

�������������������� ����� ������

���� ������ ����� �����������

��������� �������� ���������

���� ������������������������

����������������������� ������������ ������ ���������������������

Page 38: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

������������������������������������������������

���� ���� ���

�������������������������� ���� �������� ����������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������� ������������

�������������������

������������������������� ��������

������������������������������������������� ������

������������������������������������������� ������

��������������

� �����

��������������� ������� ������

��!���������������� �����������!���������������"�����������������#$���������

������������� ���

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������

������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Page 39: Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations

M A T H E M A T I C S

E N V I R O N M E N T A L A N D E A R T H S C I E N C E S

B I O L O G I C A L S C I E N C E S

C H E M I C A L E N G I N E E R I N G

M E C H A N I C A L E N G I N E E R I N G

A. PURN A M A , H.H . AL -BARWANI , M. S . AL - RAWAH I AND T . M. AL - H ART H I

Dispersion models for brine discharges from desalination plants of Oman.

MAJED A . A L N AQEEB, SUZANNE A. AL - B US T AN AND NADI A Y. A . MURAD

ALI S . A L - OM A IR , NISAR AHEMED, AB DUL AZ I Z I NAYAT UL L AH AND S UL AI M AN AL-KANDARI

SHABBIR A. SHAHID, SAMIRA A.S. OMAR, MUAYYAD E. JAMAL, ADEL SHIHAB AND HANNA ABO-RIZQ

GERAR D GR E A LISH, PETER KING, S AMI RA O MAR AND WAL E E D RO Y

J .S . AL - SU L A IM I AND F.M. AL -RUWAI H

FIRYA L BOU - R ABEE AND REDA M. AB DE L - F AT T AH

Effect of urban industrial expansion on the genetic biodiversity of two desert animal species in Kuwait as determined by

RAPD-PCR.

Performance in interlaboratory analytical quality assurance studies on pesticide residues in spiked food samples.

Soil survey for farm planning in northern Kuwait.

Geographic information system and database for the soil survey for the State of Kuwait - design and outputs.

Geological, structural and geochemical aspects of the main aquifer systems in Kuwait.

Seismological observations in the State of Kuwait

WASM IA A L- HOUTY

MOHAMMAD A.E. EL-SHEIKH AND GHANIM A. ABBADI

HANI A L - Z A LZ ALEH AND GHULAM S H AB B I R

J. ABDUL-SALAM, B.S. SREELATHA AND H. ASHKANANI

MOHAMED E.E. ABASHAR

S .E . O R A BY , A L -ASKARI AND E.A . AL - ME S H AI E I

A faunistic account of beetles (Coleoptera) of the State of Kuwait.

Biodiversity of plant communities in the Jal-Az-Zor National Park, Kuwait.

Effect of bioremediated soil on growth of different plant species.

The eye fluke (Digenea: ) in Kuwait Bay.

.

Global bifurcation analysis of two-phase systems in continuous stirred fank reactors.

Quantitative and qualitative evaluation of surface roughness-tool wear correlation in turning operations.

Philophthalmus hegeneri Philophthalmidae

C o m i n g S o o n !

Editor-in-Chief Managing Editor

Professor Taher Al-Sahhaf M. Kamal Azhar

Number (1)

June 2004

Volume 31

www.kjse.kuniv.edu.kw

KUWAIT JOURNAL OFSCIENCE & ENGINEERINGAn International Journal of Kuwait University