A parametric numerical study of ASB-assisted chip formation in high-speed machining of Ti-6Al-4V

Abstract

El presente estudio tiene como objetivo estudiar la influencia de algunos parámetros en los resultados numéricos obtenidos de la simulación del proceso de mecanizado de alta velocidad utilizando un código comercial de cálculo de elementos finitos, a saber, Abaqus-Exp. Partiendo de modelos disponibles por defecto en el código de cálculo, se realizan comparaciones entre acoplamiento termomecánico completo y débil, y se estudia la influencia de los valores de deformación de fractura y fracción de calor inelástico. Se toma como ejemplo la aleación de titanio Ti-6Al-4 V de alta resistencia. Se reproducen chips continuos, dentados y segmentados a velocidades de corte bajas, moderadas y altas y se discuten las diferencias observadas entre los resultados experimentales y numéricos.

The present study aims at studying the influence of some parameters on the numerical results obtained from the simulation of the high-speed machining process using a commercial finite element computation code, namely Abaqus-Exp. Starting from models available by default in the computation code, comparisons are made between full and weak thermo-mechanical coupling, and the influence of the fracture strain and inelastic heat fraction values is studied. The high-strength Ti-6Al-4 V titanium alloy is taken as an example. Continuous, serrated and segmented chips are reproduced at low, moderate and high cutting speeds and the differences observed between experimental and numerical results are discussed.