Effects of Cooling Conditions and Machining Parameters on Thrust Force, Surface Roughness, and Hole Quality in Machining of Fiber Metal Laminates

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 16

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-12-3_015

تاریخ نمایه سازی: 2 تیر 1404

چکیده مقاله:

The machining of Fiber Metal Laminates (FMLs), such as glass laminate aluminum reinforced epoxy (GLARE), presents significant challenges due to the varying mechanical and thermal properties of its constituent materials. This study investigates the effects of cooling conditions and machining parameters on thrust force, surface roughness, and hole quality in FMLs. A comparative analysis of two hole-making techniques—twist drilling and helical milling—is performed on two thicknesses of GLARE, under both Minimum Quantity Lubrication (MQL) and dry conditions. The experimental work utilized the Response Surface Methodology (RSM) to assess the impact of spindle speed, feed rate, and cooling conditions on thrust force, torque, surface roughness, and hole quality. Results show that helical milling significantly reduces thrust force by ۶۶% to ۸۱% compared to twist drilling, although it requires a ۳۰۰% increase in machining time. MQL was effective in decreasing thrust force and surface roughness in both methods. The thicker GLARE samples experienced a ۱۷% to ۳۲% increase in thrust force, leading to higher surface roughness. Spindle speed influenced thrust force by up to ۶۰.۶۸% in twist drilling, whereas feed rate showed the most significant effect (۶۴.۱۹%) in helical milling. This study highlights the advantages of helical milling in reducing machining forces and improving surface quality, despite its longer process time. The results provide useful information for machine configuration optimization, particularly for aerospace applications that frequently use FMLs like GLARE.

کلیدواژه ها:

Fiber Metal Laminates ، Thrust Forces ، Twist Drilling ، Helical Milling ، minimum quantity lubrication (MQL)

نویسندگان

Meisam Khademitab

Faculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran, P.O. Box: ۳۵۱۳۱-۱۹۱۱۱, Iran

Vahid Abedini

Faculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran, P.O. Box: ۳۵۱۳۱-۱۹۱۱۱, Iran

Alireza Hajialimohammadi

Faculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran, P.O. Box: ۳۵۱۳۱-۱۹۱۱۱, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Vlot, A. and Gunnink, J.W. eds., ۲۰۱۱. Fibre metal laminates: ...
  • Giasin, K., Hawxwell, J., Sinke, J., Dhakal, H., Köklü, U. ...
  • Giasin, K., ۲۰۱۸. The effect of drilling parameters, cooling technology, ...
  • Giasin, K. and Ayvar-Soberanis, S., ۲۰۱۷. Microstructural investigation of drilling-induced ...
  • Giasin, K. and Ayvar-Soberanis, S., ۲۰۱۷. An Investigation of burrs, ...
  • Brinksmeier, E., Fangmann, S. and Rentsch, R., ۲۰۱۱. Drilling of ...
  • Voss, R., Henerichs, M. and Kuster, F., ۲۰۱۶. Comparison of ...
  • Geier, N. and Szalay, T., ۲۰۱۷. Optimisation of process parameters ...
  • Wang, G.D., Melly, S.K. and Li, N., ۲۰۱۸. Experimental studies ...
  • Qin, X., Wang, B., Wang, G., Li, H., Jiang, Y. ...
  • Sadek, A., Meshreki, M. and Attia, M.H., ۲۰۱۲. Characterization and ...
  • Chen, Q.L., Chen, X.M., Duan, Z.H. and Cun, W.Y., ۲۰۱۵. ...
  • Tyczyński, P., Lemańczyk, J., Ostrowski, R. and Ewa S´ liwa, ...
  • Giasin, K., Ayvar-Soberanis, S., French, T. and Phadnis, V., ۲۰۱۷. ...
  • Giasin, K., Gorey, G., Byrne, C., Sinke, J. and Brousseau, ...
  • Hemant, K., Kona, A. and Bolar, G., ۲۰۲۰. Experimental investigation ...
  • Giasin, K., Dad, A., Brousseau, E., Pimenov, D., Mia, M., ...
  • Köklü, U., Demir, O., Avcı, A. and Etyemez, A., ۲۰۱۷. ...
  • Koklu, U., Morkavuk, S., Featherston, C., Haddad, M., Sanders, D., ...
  • Beck, M.E.N., ۲۰۰۳. Performance Validation of Thin-film Sulfuric Acid Anodizatio ...
  • Park, S.Y., Choi, W.J., Choi, H.S., Kwon, H. and Kim, ...
  • Hartman, D.R., Greenwood, M.E. and Miller, D.M., ۱۹۹۴. High strength ...
  • نمایش کامل مراجع