Optimization of multi-tooth milling tool for interlaminar damage suppression in the milling of carbon fiber–reinforced polymers

材料科学 螺旋角 复合材料 机械加工 前角 金刚石工具 碳纤维增强聚合物 涂层 聚合物 沟槽(工程) 各向异性 模数 有限元法 钻石 结构工程 金刚石车削 复合数 冶金 量子力学 工程类 物理
作者
Jian Liu,Xinkai Tang,Shipeng Li,Xuda Qin,Hao Li,Weizhou Wu,Yadav Srijana,Wentao Li,Haibao Liu
出处
期刊:The International Journal of Advanced Manufacturing Technology [Springer Science+Business Media]
卷期号:121 (1-2): 1235-1251 被引量:2
标识
DOI:10.1007/s00170-022-09369-9
摘要

Carbon fiber–reinforced polymers (CFRP) are widely utilized in the aerospace field due to their significant specific strength, specific modulus, and strong design ability. However, anisotropy and low interlaminar bonding strength lead to burr, tear, lamination, and other damages in CFRP machining. In this paper, a 3D finite element model for the milling of CFRP was carefully developed, and the cutting forces, the interlaminar stress, and the interlaminar damage were properly obtained. Typically based on the developed model, the effects of geometric parameters of the multi-tooth milling tool were precisely analyzed. Next tool geometries were optimized for suppressing the interlaminar damage in the milling of CFRP. Results convincingly show that the multi-tooth milling tool with the geometry of 1.4 mm length of the micro tooth, 38.2° left helix angle, 11 left-handed chip grooves, 15° right helix angle, 12 right-handed helix grooves, approximately rectangular of section shape of the chip groove, 10° rake angle, and 15° clearance angle efficiently delivers the optimal performance. Besides, cutting performance of numerous coated tools was also studied. Results typically show that the multi-tooth milling tool with a diamond coating maintains significant advantages in aspects of the tool life and costs compared with the uncoated and diamond-like carbon coating (DLC)-coated tools.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
勤恳的老三完成签到,获得积分10
1秒前
王崇然发布了新的文献求助10
1秒前
霸气的芷珊完成签到,获得积分10
2秒前
浑映之完成签到,获得积分10
2秒前
帕拉迪岛原著居民完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助满_1999采纳,获得10
2秒前
机灵的沉鱼完成签到,获得积分10
2秒前
捕风捉影发布了新的文献求助10
2秒前
yangkaiyu完成签到,获得积分10
3秒前
zhiyao发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
苹果完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
茉莉媛发布了新的文献求助10
4秒前
顾矜应助活力的如冬采纳,获得10
4秒前
我是完成签到,获得积分10
5秒前
wang完成签到,获得积分20
5秒前
Shmilykk完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
东晓发布了新的文献求助10
5秒前
许晴完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
bkagyin应助Lemontree采纳,获得10
6秒前
WAM发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
Shmilykk发布了新的文献求助10
8秒前
ss发布了新的文献求助10
8秒前
白石人家应助思科特采纳,获得10
8秒前
王崇然完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wchwei123发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
跳跃寻绿完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
A Study of the Model by which Principals’ Leadership Behaviour Influences Student Learning Outcomes in Elementary Schools 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7709231
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9266288
关于积分的说明 20059702
捐赠科研通 7285604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3296610
关于科研通互助平台的介绍 2451226
邀请新用户注册赠送积分活动 2303619