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 Nature]
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
刚刚
能干的问晴完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
这道题没有解完成签到,获得积分10
2秒前
木鱼浪花发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
linlang完成签到,获得积分20
3秒前
1403912262完成签到,获得积分10
3秒前
Frain发布了新的文献求助10
4秒前
沉静弘文完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
所以是雪梨完成签到,获得积分10
6秒前
科研完成签到,获得积分10
6秒前
xio发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6应助端端采纳,获得30
7秒前
wanci应助青柠味薯片采纳,获得10
7秒前
小邾完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Dali应助wise111采纳,获得10
8秒前
大方雁露发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
汉堡包应助怡然羊采纳,获得10
9秒前
丰富如南完成签到,获得积分10
10秒前
春和景明完成签到,获得积分10
10秒前
凡人烦事发布了新的文献求助10
10秒前
清秀龙猫完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
完美世界应助粗心的智慧采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
小透明发布了新的文献求助10
14秒前
ytc发布了新的文献求助10
15秒前
345678与发布了新的文献求助10
17秒前
凡人烦事完成签到,获得积分10
18秒前
琳666发布了新的文献求助10
18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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 6000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5637646
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4743795
关于积分的说明 14999969
捐赠科研通 4795812
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2562208
邀请新用户注册赠送积分活动 1521661
关于科研通互助平台的介绍 1481646