Open Archive TOULOUSE Archive Ouverte (OATAO) · 2013. 2. 18. · Géraldine Links Between...

Post on 15-Feb-2021

0 views 0 download

transcript

  • This is an author-deposited version published in : http://oatao.univ-toulouse.fr/ Eprints ID : 6485

    To link to this article : DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.112.171

    URL : http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.112.171

    Open Archive TOULOUSE Archive Ouverte (OATAO) OATAO is an open access repository that collects the work of Toulouse researchers and

    makes it freely available over the web where possible.

    To cite this version : Dutilh, Vincent and Dessein, Gilles and Alexis, Joël and Perrin, Géraldine Links Between Machining Parameters and Surface Integrity in Drilling Ni-Superalloy. (2010) Advanced Materials Research, vol. 112 . pp. 171-178. ISSN 1662-8985

    Any correspondence concerning this service should be sent to the repository administrator: staff-oatao@listes.diff.inp-toulouse.fr

  • Links between machining parameters and surface integrity in drilling Ni-superalloy

    ������������1, a���������������2, b������������2, c�������������� ��1,

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

    +�,����������������������'������-������-�).��&��'���/�0����1�-�23*!2��� "����&������4�'���56�'�,�(���47���,8�����4�������6����47����9���4���1��6����47���

    �8��������4:�����6�'�,�(���47��

    ����������(���.+*��������8���'�7��������8���;����������$��������8����������� ��� �������� �������� ���� �������������� ��� ��������� ���� ������ ������� ������������������ ��� ��������� ���������� ����� ��� ���������� ���� �������� ��� ���� ������ ����� ��� ���������� �������� ����������� ���������� ���� ���������� ������ ��� ��������� ���� �������� ��������� ������������������� ������� ��� �������� ������� ��� �� ���� ��� ���� ����� ��������� ���� ����� �� � ������������� ����� ��������������!���������������������������������!�������������������������������������������������!������������������������������������������������������ ���� ��������� ��� ���� ����� ��� ��� � ���������� ������� !�� ������ �� ������ ��� ���������� ������������� ����������������������������������������������������������������"#$%&�'(()*+,������ �-����)����).��������� ��� ���������������� ������� ���������� ���� �����������������$��/��)������������������� � ���������� ������ ������ ��� �������� �� 01*�*� ��� ����� ��� �� 2)� �� �������� �����������������������3����������4������������������# ��#���#�����.������������!��������56���)�����7� ��� ������ �������������� ����� �����!���� ���� ��������� 8�� 9� ��� :�� ;��������'��������.���������;'.�������������������)����������������������������������!������� ������� ������������� ���� ������� ���� ��� ������������� ���� �������������� ����� ��� ���� �������������������#�������� ������������!���� ��������������� ���!���� ���� �������� ���������� ���� ������� ���������������������������������������������

    ������������� �������� ��������� ���� �� ��� ���� ������������������������!����������������������������5������7� ������ �� �������������� �������� ���� ����� ���� ����� !��� ��� ���������� ���� 5������7� ��� ����

    ����������������������� ���"--'$����

  • ����������������$��/����������������������AB�.'��C+,��������������������������������������

    ���������������������� ����� ������ ����� ���� ��������� ������� ������������ ��� ��������� ������ � ������� ������������������������������������AB�.'��C+,�D�������������������1��������������������������������� #--� ������ �������� ������� γ� � ����� � ����������� ������� ��� ��������� $��/��)��������"�$�� γE� ����������� ��� ���� �������� ���� �� �������� �������� ���������� ��� ���������?������� ������ ���������� γE� ���� �������� ������� ��� ���� ������ ��������� ��� ����� �������� γE� ��������

    ��������������������������������� �F1G���'������� $��� -�� -�� ��� .�� "�� 6� #�� H� ;�� .�� -�� -� ?� ;����� H��� 1C�*� 13� 3�C*� +�C*� +�+*� 1� �� ,�,1*� �� �� �� �� �� ���� � �� 1I�*� 1*�*� *�+*� 2�+*� +�C*� 1�*� ,�*� ,�,3,� ,�+� ,�1� ,�1� ,�,*� ,�1*� ,�,1�

    ������1J�-������������AB�.'��C+,�D��F!������KG��.���� ����� ��� ���� ���������� ��� ���������� ���/��)���� ��������� !���� �������� ���� ��!� ���

    ������������������������������A�����C+,�F+��2��3��*G��#������������������

  • �������������∅1*�*��������������-��������!�������������������������"�$����������������������� ����� ��� ���� ������������� ��� ������� �� ����� ����� ������� �3� ����� !����� ����� ��������������������������������������������������"�������������!��������������%������>41,**�2)� ���������������������������������1*/6�����������������#�����%�).H�����������������������������������!�� ����������� ��� �� 3� ���������4������ ����������� �# �� #��� #�� ���.���� ��������!��������56���)�����7����������������������������������!�����������������8��9����:��#��������!�������������������������������������������(���������������������!�����/��������������� �������������� ����������������������� ������������������� ������������������������������������������������������2�����������������������������1������

    � � �#������1J����' ����������������������' ��������������

    ���������������������� ��

  • ��������

    ������������� �� ������� ������� �������� ���� �������� ��������� !���!� �������� 3�� !��������������������������������������������4�����#����4�����.����4�����?����1�������������������������������������������������������������+�������������������������������������!���������������!�����������������������������������������������������+��������������� ������������������������������������������+����%���������+�����+���!������������������������>��Q�1N��R���� ��� �� Q� ,�1���R�������������������� ��������� ��� ���� ��!��� �������������� ��� ����1���+��������������

    ,

    1,,,

    +,,,

    2,,,

    * 1, 1* +, +* 2, 2*

    ��

    ����

    � �

    !�������"

    4�����.��4�����?��

    ,

    1,,,

    +,,,

    2,,,

    , ,�1 ,�+ ,�2

    ��

    ����

    � "

    ��������"

    4���4�����.��4�����?��

    ,

    ,�2

    ,�(

    ,�N

    1�+

    1�*

    ,

    +

    3

    (

    I

    1,

    * 1, 1* +, +* 2, 2*

    ���

    �#�

    "

    �$�

    �#�

    "

    !�������"

    &�&�

    )+,

    )1(

    )1+

    )I

    )3

    ,,

    1,

    +,

    2,

    3,

    *,

    , ,�1 ,�+ ,�2

    %&�

    ����

    ����

    ����

    �#�

    "

    ��

    ����

    ��&���

    �"

    ��������"

    -����������

    -�����������

    �#������+J����;���������������������R����������������;���������������������R���������&�������R�

    ��������������L�������������R��������� ���� ����� ���� ���������� ��� ����� ����� �� ���� ���� ��� ��� ���� ����������� ��� ���� ������ ��/��� ������������� ���� ����4���������������!������������ ������������������������������!���!��6��

    ������������������������ ���������������+����������� ��� ���������!������������J�;����������������������������4�����4����������/��������������!������������������������������������+�J�&���&�����������������������������+J�����������������������������������������!�������������������������� ��� ��� ���� -%.�������������6�� ����� ����� �� ����� ���� ���)���������� ��� ���� �������������������� ��������&� ����&���� .������������� � ���������� !���� ���� ��� ����� ��� ������ ����������� ������ ��������� ��� ���� ������� ���������� ����������� %���������� !���� �������� !���� ���������� ��������� ��������� �;'.)#'�� @'%D� C,,,� #�� ��� ��� ������� ������������ >''-%��$�11,,������� ������� �������������������� �� ��!�� ��� ������+� ����������������������������� ��� �������������������� ������������' ��������������������������������������������������������������������� ���� ����� !�� ����� ��� �!�� ������� ���������� ����S� ���� ������� ��������� ��� ������������������ �������������� �������� ��� ���� ����� ������ ���� ����� ��������� ������� ���J���������� ��������� �����)����/� �1,)+,� T�� �������� �������� 2��� ������� ������ ��� ����� ������������������������������������(����

    ��� ���

    ��� ��

  • ����� ;���������������� .�������������.�������������������� .������������������

    -��������� ;�������.��������������

    ;�������.�����

    ���������

    L�����������������

    .�����������������������

    L�������������������������������

    .���������������������

    &�����������

    ;��������������������������

    ;������-���/������������

    %�����������-���������H����

    #��/������;����������������D���

    ?���/����

    &������������&�����������������

    B�������������

    6������������&�����������

    �����

    B������������.����)��������������������������

    B��������������������������������������������

    ������+J�;����������������������������

    �#������2J�;������������������������J���������������������)����/��������������

    �%���������(���!������������������������������UV������������������������������������UV�

    ����!����� �������� �� ������ ������������ �������������� ������ ���� �������!�� ����������!���� ��� 8)���� ��� �������� !���� '������ B������� ;����������� �;BB� H&A-4'&�� ��� ��������)������ �������!�����!��������� ���� ��������������� ��� ��� ��������.���� �������!���������������������������!���������������������������������� ������� ��� ���� ����� ��� ���� ��������� !���� ���� ������� �������� ������ ��� �������� ���

    ��������� ���� ���������� ������ ���� ���� ��������� �������� -�������� !���� ������� �����

    ��������������������������&��Q�,�I�T�����&��Q�(�T�������������������.����)����/����������� ;'.����������81,,,� ���� ���� �����������B������� ������ �� ���������������1T�� ����/����"����������������������������������������!���������������������������������;������� ���������� ������� �������� ��� ��������� �� ��!� �������� ��� ������� ������� ����� ����

    �����������������!����-%.��������������������3���

    �#������3J�-������������������������������������

    !* !3 +* +3

  • ����������������������������������;�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!���������������������������������������������������!�������������������������6������ ��!��� �������������!������������� ���������������� ��� ������ �����������!������������ ����

    �!��������������������������������������!�����������������������+��!���������������������������������������������������������������������!����!��������������������!������������������� ����������!���������������� ������ ����������������������������������L�!������ �������������������������������������!������������������������������������������ �������� �!��� ������ ������ ��� ���� ����� �!��� ����� 56���)�����7�� �� ��!��� ������ ������������ �!��� ������ ���������� ��� ���� ������������ "� ������������ �1�+� ��� 1�3� ���� ���� ������ ���

    �!���� ���� ��� ��� �

    �� ��� ����� ��� ������ ���� ������ � ����������� ���������� �� ��� ��� ����56���)�����7���������!������������������������������������!�����������"������������������������!�����������������������������������������������������!������������������!��������������������������!�����������!������������������������������������������������

    ��+��

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

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

    �#������*J����-������������������R?�!�������B��������A�����C+,����������������������������

    �%���������*���!���������� ���������������������������������������������/�����������������������������������!���������!�������������������������������!��������1�������������������������������������!�����������!������������������������������������!���!����������������������� ���������������������������������������������������������������������������������!�������������������������������������������������������������������������������������������������������������)������!������������������������ ����$��/��)�����������������������F(G��#������������ ��� ���� �������*���!�������������������A�����C+,���� ���������������� ������������������'������B�������;������������;BB�H&A-4'&������������������������!�����������!�����������������������������������������������������)������!���������������������������������#������ (� ������ �������� � ����� ��� ��������� ���!���� �!�� ����� ������ ��� �!��������������������������"��������������!����������!����������������������������������������������!������������/�����������������������������

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

    H���������������B��������A�����C+,�

    ��� ���

    &�/�������

    -��������������

    #���/������

    ����� ×+×= ω

    8)&���������$��4W�

  • ���� �� ���� ����/��� ��� �� ����� �������� ������ ��� ���� ���� ����� �� ���� �������� �!��� �������������������������������#������(�����(����!�����������������������������������2����21�������� ������������������� ��� �������(���!���������������� ������������ ������� ��������� ��� �������(��!�����!���������������������!����������������!����������������������"������)��������������(����������������!�������!���������������������������������������������������������������������������������������!�����!�����������������������������������������������!����������������������������������������������������������3������!��������������������� �����������������������

    ����!�����������

    �#������(J�.�������������������2����������21����������������������������������.����)������

    ������������������������?�!������������������!��������/���������������������

    *�������� ������� ��������&� '� ������� ������� ����������.������������� ����������� ������ ����!��������������������������3������������������������������������������������������������

    �����������������3�1�������������������������!�������������������������������������������F1G�� !����� ��� ��� ����� ����� ����� ������� �������� ������������ ���� ����� ��� ������ ��� ���������������� ����� ��������� ���� ������� ���������� ����������� %�� ���� ������ ����� ���� ������ �����

    ������ �� ������� ����� �����������������-%.������������ ��������3�������-%.�������!��!���� ������ ��� ����� �������������� �������������� ������� ���� ���� ���� �������� ��� ��������� ����������� ����� ��������� ������ !����� �������� ��� ����� ���������� ������ ��� �

    ������ ��� ������������������������������������>�R��!���!�������������������������������������������������������������������������������������������������!�����/��������������������4�����������������

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

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

    *�*+ *�+ *�) *�B

    !

    3

    !*

    !3

    +*

    +3

  • ������������������������.���������������������������������������������������������������� ��������������������������� ��������������������6�������������� ���������������������

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

    ������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������/����!����������������������������������� ���������� ��� ����� �������� ���� ���/� ��� ���� -%.� ����������� ��!��� ������ ������

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

  • ����������������������������������������10.4028/www.scientific.net/AMR.112

    !�"�#��$�������%&���'�������������(��%�����)�����%*�+��,�������10.4028/www.scientific.net/AMR.112.171

    )-(��������[3] A. Sharman, A. Amarasinghe, and K. Ridgway. Tool life and surface integrity aspectswhen drilling and hole making in Inconel 718. Journal of Materials Processing Technology ,200, 424-432 (2008).doi:10.1016/j.jmatprotec.2007.08.080

    [5] E.O. Ezugwu. Key improvements in the machining of difficult-to-cut aerospacesuperalloys. nternational Journal of Tools & Manufacture 45, 1353-1367 (2005).doi:10.1016/j.ijmachtools.2005.02.003

    [6] A. Sharman, J. Hughes, and K. Ridgway. An analysis of the residual stresses generatedin Inconel 718(TM) when turning. Journal of Materials Processing Technology , 173, 359-367 (2006).doi:10.1016/j.jmatprotec.2005.12.007

    [8] D. Novovic, R. C. Dewes, D. K. Aspinwall, W. Voice, and P. Bowen. The effect ofmachined topography and integrity on fatigue life. International Journal of Machine Toolsand Manufacture, 44, 125-134 (2004).doi:10.1016/j.ijmachtools.2003.10.018