Tối ưu hóa độ nhám bề mặt trong gia công nhựa gia cố sợi (FRP) bằng công cụ cắt kim cương

J. Paulo Davim1, Francisco Mata2
1Department of Mechanical Engineering, University of Aveiro, Aveiro, Portugal
2Polytechnical School of Almaden, University of Castilla-La Mancha, Almaden, Spain

Tóm tắt

Nhựa gia cố sợi (FRPs) được sử dụng trong các thành phần cấu trúc trong nhiều lĩnh vực ứng dụng của kỹ thuật cơ khí, chẳng hạn như ngành công nghiệp ô tô, sinh học cơ học và hàng không vũ trụ. Các đặc tính riêng của chúng, đặc biệt là độ bền và độ cứng cao, đồng thời trọng lượng thấp, cho phép thay thế vật liệu kim loại trong nhiều trường hợp. Kết quả của những đặc điểm này và các ứng dụng tiềm năng, có một nhu cầu lớn cần nghiên cứu về gia công các vật liệu composite này. Bài báo này trình bày một nghiên cứu tối ưu hóa độ nhám bề mặt trong gia công ống FRPs bằng phương pháp quấn sợi và đổ bằng tay, sử dụng công cụ cắt kim cương đa tinh thể. Một kế hoạch thí nghiệm đã được thực hiện với các tham số cắt được định trước trong các ống FRP. Mục tiêu là thiết lập các tham số cắt tối ưu để đạt được độ nhám bề mặt nhất định (Ra và Rt/Rmax), tương ứng với chính xác kích thước quốc tế (ISO) IT7 và IT8 trong các chi tiết gia công FRP, sử dụng phân tích hồi quy đa biến (MRA). Ngoài ra, các tỷ lệ loại bỏ vật liệu tối ưu cũng đã được xác định.

Từ khóa

#nhựa gia cố sợi #FRP #gia công tiện #độ nhám bề mặt #công cụ cắt kim cương #tối ưu hóa #phân tích hồi quy đa biến #tỷ lệ loại bỏ vật liệu

Tài liệu tham khảo

Spur G, Wunsch UE (1988) Turning of fiber-reinforced plastics. Manuf Rev 1(2):124–129 Abouelatta OB, Mádl J (2001)Surface roughness prediction based on cutting parameters and tool vibrations in turning operations. J Mater Process Technol 118:269–277 Erisken E (1999) Influence from production parameters on the surface roughness of a machine short fibre reinforced thermoplastic. Int J Mach Tools Manuf 39:1611–1618 Mata F, Davim JP (2003) An investigation about the precision turning fiber reinforced plastics (FRP’s) with diamond cutting tools using multiple analysis regression. II Iberian Conference of Tribology, Valencia, pp 117–124 Jahanmir S, Ramulu M, Koshy P (1998) Machining of ceramics and composites. Dekker, New York, pp 238–243 Ramulu M, Wern CW , Garbini JL (1993) Effect of the direction on surface roughness measurements of machined graphite /epoxy composite. Compos Manuf 4(1):39–51 Sreejith PS, Krishnamurthy R, Malhota SK, Narayanasamy K (2000), Evaluation of PCD tool performance during machining of carbon/phenolic ablative composites J Mater Process Technol 104:53–58 Everstine GC, Rogers TG (1971) A theory of machining of reinforced materials. J Compos Mater 5:94–106 Santhanakrishman G, Krishnamurthy R, Malhota SK (1988) Machinability characteristics of fibre reinforced plastics composites J Mech Work Technol 17:195–204 Ramulu M, Arola D, Colligan K (1994) Preliminary investigation of effects on the surface integrity of fiber reinforced plastics. PD-Vol-64-2. Engineering Systems Design and Analysis 2 ASME, pp 93–101 Boothroy G, Knight W (1989) Fundamentals of machining and machine tools. Dekker, New York, pp 155–173 Davim JP, Reis P (2004) Dimensional precision and surface roughness on turning tubes in fibre reinforced plastics based on the design experiment. Int J Mater Prod Technol 20(4):268–279 Shaw MC (1984) Metal cutting principles. Oxford Science Publications, New York, pp 487–543 Groover MP (1996) Fundamentals of modern manufacturing materials, process and systems. Prentice-Hall, New York, pp 386–388