open archive toulouse archive ouverte (oatao) · 2013. 2. 18. · géraldine links between...

10
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: [email protected]

Upload: others

Post on 15-Feb-2021

1 views

Category:

Documents


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: [email protected]

  • 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