对高质量的GFRP机械加工的形削进行实验性调查
Ondřej Bílek1, Martin Řezníček1, Andrzej Matras2
1Department of Production Engineering, Faculty of Technology, Tomas Bata University in Zlín, Vavrečkova 5669, 76001 Zlín, Czech Republic.
Materials (Basel, Switzerland)
|April 24, 2025
概括
玻璃纤维增强聚合物 (GFRP) 的加工时间可降低高达23%. 一种混合式的方法,即trochoidal roughing和传统的完成,优化了GFRP组件的效率和准确性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 聚合物复合材料 聚合物复合材料
背景情况:
- 玻璃纤维增强聚合物 (GFRP) 是各种行业的关键复合材料.
- 机械加工GFRP由于其磨砂性质和异型性质的特性而带来了挑战.
- 优化加工策略对于高效和高质量的GFRP组件生产至关重要.
研究的目的:
- 为了比较trochoidal (自适应) 削与GFRP常规削的有效性.
- 评估不同端磨床几何形状和涂层对加工性能的影响.
- 确定GFRP的最佳加工参数,以提高效率和表面质量.
主要方法:
- 在相同的条件下测试了六个具有不同几何形状的涂层固体碳化物终端磨床.
- 评估的关键性能指标包括切削力,表面粗度 (Ra),尺寸精度,形,芯片大小和工具磨损.
- 进行了trochoidal和传统削策略之间的比较分析.
主要成果:
- 形削实现了高达23%的更快循环时间,具有更高的材料去除率 (MRR).
- 传统的削在特定纤维敏感区域提供了优越的尺寸控制和表面加工.
- 一个具有10°螺旋角度和氧化涂层的四牙切割机显示出最好的整体性能,平衡了工具磨损和表面表面 (Ra低至1.36μm).
- 与传统削相比,形削有效地控制了切削力,并改善了表面质量,尽管与传统削相比,RMS切削力可能更高.
结论:
- 当使用适当的工具时,Trochoidal削为GFRP加工提供了显著的时间节省和更好的吞吐量.
- 传统削在实现精确的尺寸精度和在关键区域更光滑的表面方面表现出色.
- 一种混合加工策略,结合了trochoidal粗与传统的完工,为GFRP制造中平衡效率和精度提供了一个有希望的方法.
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