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
科研通AI6.2应助csj采纳,获得10
刚刚
沐一发布了新的文献求助30
1秒前
Peipei完成签到,获得积分10
2秒前
Liuqianwen完成签到 ,获得积分10
2秒前
ljh123456完成签到,获得积分10
3秒前
GH07355018完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
我是老大应助新羽采纳,获得10
5秒前
隐形曼青应助高挑的宛海采纳,获得10
6秒前
开心砖头完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
葵花发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Esther发布了新的文献求助10
7秒前
珍珠完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
绿绿完成签到,获得积分10
8秒前
朱晖完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
斯文败类应助ran采纳,获得10
8秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
开心完成签到 ,获得积分10
10秒前
Alston完成签到,获得积分10
10秒前
七七发布了新的文献求助10
10秒前
particle发布了新的文献求助10
11秒前
小吴小吴发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
Esther完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
宴究生完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
南瓜小笨111111完成签到 ,获得积分10
14秒前
小嘀嗒完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 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 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6991650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8668329
关于积分的说明 18377747
捐赠科研通 6462917
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3097195
关于科研通互助平台的介绍 2158727
邀请新用户注册赠送积分活动 2073566