An experimental study on friction drilling of ST12 steel

Abstract

The aim of this study is to investigate the effects of drilling parameters such as friction angle, friction contact area ratio (FCAR), feed rate and spindle speed on workpiece surface temperature, thrust force and torque in friction drilling of ST12 material. The tool material is tungsten carbide coated with TiN treatment. Experimental results reveal that the thrust force and torque increases gradually with increasing friction angle, feed rate and FCAR. On the other hand, the thrust force and torque decreases with increasing drilling speed. It is found that drilling speed has an important effect on the workpiece surface temperature. As the drilling speed increases, the workpiece surface temperature increases. Increasing or decreasing the friction angle and FCAR has no significant effect on the workpiece surface temperature.

Le but de l’étude est d’investiguer les effets des paramètres de friction, tels que l’angle de friction, le rapport de l’aire de contact de la friction (friction contact area ratio (FCAR) ; la vitesse d’avancement et la vitesse de la broche sur la température de la surface de la pièce, et la poussée force et torsion dans le perçage par friction d’un acier ST12. La composition de l’outil est faite de carbure et de tungstène recouvert d’étain. Les résultats des expériences révèlent que la poussée force et torsion augmente graduellement avec l’accroissement de l’angle de friction, la vitesse d’avancement et le FCAR. D’autre part, la poussée force et torsion diminue avec l’accroissement de la vitesse du perçage. On constate que la vitesse du perçage a un effet important sur la température de la surface de la pièce. Au fur et à mesure que la vitesse de perçage augmente, la température de la surface de la pièce s’accroît. L’augmentation ou la diminution de l’angle de friction et le FCAR n’a aucun effet significatif sur la température de la surface de la pièce.