Influence of twist drill geometry on chip split with self vibratory drilling head

Influence de la géometrie du foret sur le fractionnement du copeau en perçage vibratoire

¹ G-SCOP, 46 Av. Felix Viallet, 38041 Grenoble Cedex 1, France
² LTDS, 58 Av. Jean Parot, 42000 St Étienne, France

^a Corresponding author: olcayonder@gmail.com

Received: 30 September 2011
Accepted: 28 January 2012

Abstract

In industrial area, drilling is one of the most commonly used machining operations. Today, conventional drilling methods have found their limits in deep hole drilling. To be able to push these limits, we have developed a new technology: vibratory drilling. The aim of this study is to determine the influence of the twist drill geometry on performance of the self vibratory drilling head. For that reason, it is necessary to identify the geometrical properties which have the strongest influence on axial vibrations of twist drill and on chip fragmentation. Moreover, we have also validated the experimental results by a simulator which can predict the behaviour of the self vibratory drilling head by taking into account geometrical defects of the tool.

Résumé

Le perçage est une opération couramment utilisée en usinage. Aujourd’hui, les méthodes de perçage conventionnelles trouvent leurs limites en perçage profond. Pour repousser ces limites, nous avons développé une nouvelle technologie : le perçage vibratoire. L’objectif de cet article est d’étudier l’influence de la géométrie du foret sur le comportement de la tête de perçage vibratoire auto-entretenu. Il s’agit d’identifier les éléments géométriques qui ont une forte influence sur la génération des vibrations axiales du foret et donc sur une bonne fragmentation du copeau. De plus, nous pouvons valider les résultats expérimentaux en utilisant un nouveau simulateur qui est capable de prédire le comportement de la tête de perçage vibratoire en intégrant les défauts géométriques du foret.