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El objetivo del presente trabajo es investigar el efecto de los parámetros de proceso sobre el acabado superficial y la tasa de eliminación de material para obtener el ajuste óptimo de estos parámetros de proceso y también se utiliza el ANOVA para analizar la influencia de los parámetros de corte durante el mecanizado. Se realizaron L27 ejecuciones experimentales basadas en un array ortogonal de método factorial completo. Además, el ANOVA también se aplica para identificar el factor más significativo. Este trabajo presenta una investigación experimental de la influencia de los tres parámetros de mecanizado más importantes, velocidad, avance y profundidad de corte, sobre la rugosidad superficial durante el torneado del acero AISI D2. El resultado indica que el parámetro de proceso velocidad de corte y avance y la combinación de ambos parámetros tienen efectos significativos en la calidad superficial del torneado del acero AISI D2. Según el análisis ANOVA, la rugosidad de la superficie se ve afectada principalmente por la velocidad de corte y el avance, de modo que la rugosidad de la superficie puede mejorarse disminuyendo la velocidad de avance y aumentando la velocidad de corte hasta 66 m/min, y después de aumentar la velocidad de corte, la rugosidad de la superficie disminuye.