Doświadczalne i symulacyjne badania stabilności frezowania *

STRESZCZENIE: Drgania samowzbudne istotnie zmniejszają wydajność obróbki frezowaniem, pogarszają jakość powierzchni obrobionej oraz trwałość narzędzi. Jednym ze sposobów uniknięcia tych drgań jest modyfikacja parametrów skrawania w oparciu o wyniki analizy stabilności. W tym celu można wykorzystać metodę symulacji numerycznej drgań samowzbudnych w dziedzinie czasu. Zaprezentowano porównanie wyników symulacji numerycznej z wynikami badań doświadczalnych przeprowadzonych na frezarce. Wyniki te potwierdzają poprawność zastosowanego modelowania.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacja numeryczna, drgania samowzbudne, frezowanie

ABSTRACT: Self-excited vibrations significantly reduce the milling productivity, deteriorate the quality of machined surface and tool life. One of the ways to avoid these vibrations is to modify the cutting parameters based on the stability analysis results. A method of numerical simulation of self-excited vibrations in the time domain can be used for this purpose. A comparison of numerical simulation results with those from experiments conducted using a milling machine is presented. The results confirm the correctness of applied modeling.

KEYWORDS: simulation numerical, vibration self-excited, milling

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Budak E., Tunc L.T. “Identification and modeling of process damping in turning and milling using a new approach”. CIRP Annals. 59 (2010): s. 403–408.
• Mahdi E. “Chatter stability of turning and milling with process damping ”. PhD thesis. Vancouver: The University of British Columbia, 2010.
• Bąk P.A., Jemielniak K. „Zastosowanie rampy do wyznaczania granicy stabilności przy frezowaniu”. Mechanik. 87, 8 (2014): s. 15–22.
• Altintas Y., Weck M. “Chatter stability of metal cutting and grinding ”. CIRP Annals – Manufacturing Technology. 53, 2 (2004): s. 619–642.
• Lin S.-Y., Chen C.-K. “Construction of a dynamic cutting force model for oblique cutting”. Proc. IMechE 224. Part B: J. Engineering Manufacture. 224, 3 (2010): s. 361–372.
• Bąk P.A., Jemielniak K. “Numerical simulation of self-excited vibrations under variable cutting conditions”. Journal of Machine Engineering. 15, 1 (2015).
• Jemielniak K., Widota A. “Numerical simulation of non-linear chatter vibration in turning”. Int. J. of Mach. Tools & Manuf. 29 (1989): s. 239–247.
• Jemielniak K., Wypysiński R. “Numerical simulation of self-excited vibrations-review of methods, potential advantages and pitfalls”. Advanced Manufacturing Engineering and Technologies. NEWTECH 2013, Stockholm, Sweden (27–30 października 2013): s. 199.
• Tlusty J., Ismail F. “Basic non-linearity in machining chatter”. CIRP Annals. 30 (1981): s. 21–25.
• Bąk P.A., Jemielniak K. „Automatyczna analiza modalna wrzeciona frezarki”. IM Inżynieria Maszyn. 17 (2012): s. 69–80.
• Bąk P.A., Jemielniak K. “Improved automatic experimental modal analysis of machine tool spindles”. Advanced Manufacturing Engineering and Technologies. NEWTECH 2013, Stockholm, Sweden (27–30 października 2013): s. 283.
• Wan M., Zhang W.-H., Dang J.-W., Yang Y. “A novel cutting force modelling method for cylindrical end mill”. Applied Mathematical Modelling. 34 (2010): s. 823–836.
• Altintos Y., Eymian M., Onozuka H. “Identification of dynamic cutting force coefficients and chatter stability with process damping”. CIRP Annals 57.1 (2008): s. 371–374.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.153