The demand for hybrid composite materials has been expanding globally in all kinds of mechanical industries. Drilling is one of the basic operations required in manufacturing of various components and choosing optimum parameters of drilling is vital for getting good quality holes. The main objective of our work is to determine the ideal parameters of drilling and tool coatings required to minimize the thrust force and torque in drilling and to maximize the material removal rate (MRR) using Grey–Taguchi technique. Hybrid composite specimen made by reinforcing Al7075 alloy with 4% of aluminum oxide and 2% of boron nitride in stir casting process and drilling was carried out in a sequence at different drilling feed rates (40, 80, and 120 mm/min) and spindle speeds (1,200, 2,400, and 3,600 rpm) in a vertical machining center attached with drill tool dynamometer, using twist drills of diameter 5 mm and point angle 118° made of uncoated carbide, diamond-like carbon (DLC)-coated carbide and high carbon (HC)-coated carbide. The recorded thrust force and torque from the dynamometer and the computed MRRs during each drilling operation are tabulated as per Taguchi’s L27 orthogonal array and the results are analyzed using hybrid Grey–Taguchi technique. In our analysis, the optimum thrust force of 62.12 N and torque of 0.766 Nm were obtained when using a DLC-coated tool at a maximum speed of 3,600 rpm and minimum feed rate of 40 mm/min. An optimum MRR of 178.79 mm³/s was obtained while using DLC coated at a maximum speed of 3,600 rpm and a maximum feed rate of 120 mm/min.

中文翻译：

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使用混合灰色-田口技术在钻削 Al/BN/Al2O3 复合材料中分析 MRR、推力和扭矩

全球各种机械行业对混合复合材料的需求一直在扩大。钻孔是制造各种零件所需的基本操作之一，选择最佳的钻孔参数对于获得高质量的孔至关重要。我们工作的主要目标是使用 Grey-Taguchi 技术确定钻孔和工具涂层的理想参数，以最小化钻孔中的推力和扭矩并最大化材料去除率 (MRR)。采用 4% 氧化铝和 2% 氮化硼增强 Al7075 合金在搅拌铸造工艺和钻孔中制成的混合复合材料试样在不同的钻孔进给速率（40、80 和 120 mm/min）和主轴下依次进行速度（1,200、2,400 和 3，600 rpm) 在附有钻具测功机的立式加工中心，使用直径 5 mm 和顶角 118° 的麻花钻，由无涂层硬质合金、类金刚石碳 (DLC) 涂层硬质合金和高碳 (HC) 涂层硬质合金制成. 根据 Taguchi 的 L27 正交阵列，测力计记录的推力和扭矩以及计算的 MRRs 在每个钻井作业期间制成表格，并使用混合 Grey-Taguchi 技术分析结果。在我们的分析中，当使用带 DLC 涂层的刀具以最​​大速度 3,600 rpm 和最小进给速率 40 mm/min 时，获得了 62.12 N 的最佳推力和 0.766 Nm 的扭矩。最佳 MRR 为 178.79 mm 根据 Taguchi 的 L27 正交阵列，测力计记录的推力和扭矩以及计算的 MRRs 在每个钻井作业期间制成表格，并使用混合 Grey-Taguchi 技术分析结果。在我们的分析中，当使用带 DLC 涂层的刀具以最​​大速度 3,600 rpm 和最小进给速率 40 mm/min 时，获得了 62.12 N 的最佳推力和 0.766 Nm 的扭矩。最佳 MRR 为 178.79 mm 根据 Taguchi 的 L27 正交阵列，测力计记录的推力和扭矩以及计算的 MRRs 在每个钻井作业期间制成表格，并使用混合 Grey-Taguchi 技术分析结果。在我们的分析中，当使用带 DLC 涂层的刀具以最​​大速度 3,600 rpm 和最小进给速率 40 mm/min 时，获得了 62.12 N 的最佳推力和 0.766 Nm 的扭矩。最佳 MRR 为 178.79 mm³ /s 是在使用 DLC 涂层时以最大速度 3,600 rpm 和最大进给速率 120 mm/min 获得的。