INFLUENCE OF MILLING CUTTER GEOMETRY ON CUTTING FORCE AND ROCK FRACTURE EFFICIENCY

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.5593/sgem2025/1.1/s02.16
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study examines the influence of cutter geometry on cutting forces and rock destruction efficiency in drilling, with relevance beyond geological applications. We explored optimizing geometric parameters � attack angle (0��45�), cutting edge width, and profile shape (straight, wedge, radial) � to boost efficiency and cut energy use. Numerical simulations via SolidWorks finite element analysis (FEA) used a tetrahedral mesh (0.1�0.5 mm elements) and the Mohr-Coulomb criterion to model cutter interactions with rocks like limestone, sandstone, and granite. Boundary conditions fixed the rock base, with a friction coefficient of 0.3�0.5 and cutter speed at 0.1 m/s. Results show geometry drives cutting forces, stress distribution, and energy efficiency. Wedge-shaped cutters at 15�30� reduced energy use by 20% for softer rocks, outperforming the 10�15% savings in prior studies. Radial cutters excelled for granite, balancing stress and wear. These findings align with trends in other researcher works but offer enhanced efficiency. Practically, this optimizes tool design, cutting costs and boosting durability for geological drilling, tunneling, and construction. Applications extend to rotary, percussive, and directional drilling across materials like concrete, improving efficiency, tool life, and project timelines in diverse industries.