@Article{, title={Experimental, Finite Element and Statistical Analysis of Temperature Generated in AISI 304 Stainless Steel during Drilling Operation دراسة عملیة ونظریة وتحلیلیة لدرجة الحرارة المتکونة فی الصلب المقاوم للصدأ 304 خلال عملیة التثقیب}, author={Amjed Majid امجد ماجد and Abdulkareem Flaih Hassan عبد الكريم فلاح حسن and Qais Abdulhassan Rishack قيس عبدالحسن}, journal={Kerbala Journal for Engineering Sciences كربلاء للعلوم الهندسية}, volume={2}, number={2}, pages={73-95}, year={2022}, abstract={The drilling operation was found in the early time of modern technology due to the importance of this operation in manufacturing. The drilling operation was developed to meet the requirements of modern industry. The study of factors that influence the drilling operation is very important to develop and enhance the performance of drilling tools and machining. The objective of this study is to prove the closeness between experimental and FE works to measure the temperature in a specified point on the workpiece. This closeness will be evidence of the reliability of FE temperatures to extract the linear and nonlinear expressions in the SPSS program. For experimental work, a 10mm diameter drill bit of 118ᴼ point angle was used to make three drilling operations by using a radial drilling machine. Three cutting speeds of (100-200-300) rpm, with fixed feed rate and drilling depth as 0.15mm/rev, and 3mm, respectively. The experimental operations are included in the FE study for validation. For numerical study, 3D simulations based on the FE method by using Deform-3D Ver.11 commercial software were executed to explain the influence of drilling parameters as well as drill bit point angle on the temperature generated in the workpiece material in dry drilling of AISI 304 stainless steel. Two drill bits of HSS have been used in this study with 10mm diameter and these tools are different in point angle of 110° and 118°, respectively. The drill bits are imported from a specific website in the format of STL. The workpiece modeling shape is cylindrical with a diameter of 50mm and 5mm thickness. The cutting parameters include three cutting speeds as (100, 200, and 300) rpm, and three feed rates as (0.15, 0.25, and 0.35) mm/rev, and the depth of drilling is constant for all operations as 3mm. The results provided a good closeness between experimental and their FE operations and the decision was to assume the FE temperatures reliable, and qualified to be used in SPSS work. The results showed that the temperature generated in the machined models increased with speed for both tools and the temperature generated by the tool of 118° point angle is higher than the temperature generated by the tool of 110° point angle. The influence of feed rate was also investigated. There was a good closeness between FE temperatures and nonlinear regression ones which indicated to consider the temperature variation as nonlinear in this study.

تم اکتشاف عملیة التثقیب فی وقت مبکر من التکنلوجیا الحدیثة نظرا لاهمیة هذه العملیة فی الصناعة. هذه العملیة تم تطویرها لتلبیة متطلبات الصناعة الحدیثة. دراسة العوامل التی تؤثر فی عملیة التثقیب مهمة جدا لتطویر وتحسین اداء ادوات القطع والعملیة بصورة عامة. الغرض من هذه الدراسة هو اثبات التقارب فی قیاس درجة حرارة معینة على سطح قطعة العمل بین العملی باستخدام الة تثقیب واداة تثقیب والنظری باستخدام برنامج تشوه- ثلاثی الابعاد. هذا التقارب یعتبر دلیل على موثوقیة درجات الحرارة النظریة فی ایجاد معادلتین احداهما خطیة والاخرى غیر خطیة لقیاس درجة الحرارة باستخدام البرنامج الاحصائی. للجزء العملی تم استخدام اداة ذات قطر 10 ملم وذات زاویة اداة قدرها 118 درجة وتمت عملیات التثقیب باستخدام الة تثقیب نصف قطریة. ثلاث سرعات قطع وهی (100-200-300) دورة/دقیقة وسرعة التغذیة ثابتة وقدرها 0.15 ملم/دورة وعمق التثقیب هو 3 ملم. العملیات التطبیقیة موجودة من ضمن العملیات التی تمت بالبرنامج. الجزء النظری (البرنامج) والذی یعتمد على طریقة العنصر المتناهی الصغر حیث تم اجراء دراسة تأثیر سرعة القطع والتغذیة وزاویة النقطة للأداة على درجة حرارة القطعة ولهذه الدراسة تم استخدام اداتین ذات قطر ثابت 10 ملم و زاویة نقطة مختلفة احداهما 110 درجة والاخرى 118 درجة والاداتین تم تنزیلهما من موقع الکترونی مجانی. شکل قطعة العمل اسطوانی ذات قطر 50 ملم وسمک 5 ملم. السرعات هی 100- 200- 300 دورة/دقیقة وسرعة التغذیة 0.15-0.25-0.35 ملم/دورة وعمق قطع ثابت لکل العملیات 3 ملم. النتائج اثبتت تقارب قوی بین الجزء العملی والنظری الخاص به ولهذا السبب یمکن اعتبار نتائج العملیات النظریة موثوقة لغرض استخدامها فی الدراسة التحلیلیة. السرعة اثرت بشکل ملحوظ على درجة الحرارة حیث ازدادت الحرارة بازدیاد السرعة کذلک الاداة ذات زاویة النقطة الاکبر ادت الى حصول حرارة اکبر فی قطعة العمل. الحرارة الناتجة من الدراسة التحلیلیة اثبتت تقارب قوی بین درجات الحرارة الناتجة من البرنامج والانحدار اللاخطی الذی نتج من استخدام البرنامج الاحصائی وبذلک یمکن اعتبار التغیر الذی حصل فی الحرارة فی هذا البحث هو تغیر لا خطی.} }