ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ПРОЦЕСУ РІЗАННЯ ПРИ ТОЧІННІ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-004X.2025.1(11).08Ключові слова:
автоколивання, різець-осцилятор, коливальна система, точінняАнотація
Вібрації під час точіння суттєво впливають на якість обробленої поверхні, знижують точність обробки, прискорюють зношування інструментів та обладнання, а також підвищують витрати на механічну обробку. Крім того, вони створюють несприятливі умови праці для робітників. Різноманітність методів обробки, таких як лезове та абразивне різання, з постійним або змінним перерізом зрізу, а також з переривчастим чи безперервним різанням, ускладнює створення єдиної теорії автоколивань для процесу різання. Це також ускладнює розробку універсальних методів гасіння автоколивань, зокрема при точінні. Однак сучасні дослідження, що використовують інноваційні конструкції коливальних систем на основі різців-осциляторів, дозволяють глибше зрозуміти складну координатно зв’язану природу автоколивань у процесі різання через спрощені моделі таких систем. У дослідженні автоколивальної системи при точінні жорсткої деталі вважається, що верстат є абсолютно жорстким. Різець, маючи меншу жорсткість, виступає як осцилятор, що коливається в межах системи. Зона різання, що включає стружкоутворення та тертя, діє як регулятор, створюючи взаємний силовий зв'язок з різцем. Зворотний зв'язок між різцем і зоною різання визначає особливості коливань. У дослідженні розглядаються різні типи коливальних систем із одним і двома ступенями свободи, що дозволяє вивчати регенеративні та «чисті» коливання. Розробка таких систем дозволяє більш детально вивчати механізми збудження автоколивань та їхній вплив на процес точіння.
Посилання
Özer A. Numerical Evaluations for Robotic Turning with a Scheduled Modulatory Gain-Based Chatter Controller / A. Özer, A. Sekiguchi // IFAC- PapersOnLine. – 2023. – 56(2). – Р. 11111-11116. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2023.10.823
Taylor F.W. On the art of cutting metals / Frederick Winslow Taylor. – New York : Published by the American society of mechanical engineers, 1907. – 248 p.
Mao S. H. On the existence of mode-coupling chatter in robotic milling based on chatter type indicators extracted by dynamic mode decomposition / S. H. Mao, S. T. Ye, Y. R. Jiang, C. Q. Shen, X. J. Zhang, S. J.,Yan, H. Ding // Mechanical Systems and Signal Processing. – 2024. – 220, – P. 111591. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2024.11159
Tlustyi M. Self-oscillations in metal-cutting machines: trans. from the Czech Republic / M. Fat - M. : Mashgiz, 1956. – 395 p.
Tobias S.A. Theory of Regenerative Machine Tool Chatter / S.A. Tobias, W. Fiswick. – London: Engineering, 1958. – 258 p
Merritt H.E. Theory of Self-Excited Machine Tool Chatter / H.E. Merritt // Trans. ASME Journal of Engineering for Industry. – 1965. – Vol. 87. –P. 447–454. https://doi.org/10.1115/1.3670861
Kudynov V.A. Dynamics of machine tools / V.A. Kudynov. - M.: Mechanical engineering, 1967. – 360 p
Elyasberg M.E. Auto-oscillations of metal-cutting machines / M.E. Elyasberg. -P: OKBS edition, 1993. – 180 p.
Tryshyn P. Experimental verification of the impact of phase shift between neighboring waves on the intensity of regenerative oscillations during continuous cutting / P. Tryshyn, Y. Vnukov, O.Kozlova, S. Dyadya // In Grabchenko’s International Conference on Advanced Manufacturing Processes. Cham: Springer Nature Switzerland. – 2025. – P. 342-357. https://doi.org/10.1007/978-3-031-82746-4_31
Vnukov Y. Experimental research on regenerative self-oscillations during turning / Y. Vnukov, P. Tryshyn, O. Kozlova, S. Dyadya // In Grabchenko’s International Conference on Advanced Manufacturing Processes. Cham: Springer Nature Switzerland. – 2025. – Р. 358-372. https://doi.org/10.1007/978-3-031-82746-4_32
Kharkevich A. AND. Self-oscillations. 2nd ed. - M.: Book house "LYBROKOM", 2009. - 176 p.
Tobias S. A. The Chatter of Lathe Tools Under Orthogonal Cutting Conditions / S.A. Tobias, W.A. Fishwick // Trans. of ASME. – 1958. – Vol. 80. – P. 1079–1088.
Arnold R.N. The Mechanism of Tool Vibration in the Cutting of Steel / R.N. Arnold // Proc. Inst. Mech. Eng. – London, 1946. – Vol. 154. – P.261–276
Zorev N.N. Questions about the mechanics of the metal cutting process / N.N. Zorev. - M. : Mashgiz, 1956. – 368 p.
Sokolovsky A.P. Vibrations when working on metal cutting machines / A.P. Sokolovsky // Research on oscillating metal cutting machines when cutting metals: Sat. scientific tr. - M.: Mashgiz, 1958.– P.3–23.
Tlusty G., Manufacturing Equipment and Processes. – NJ: Prentice-Hall, Upper Saddle River, 2000. – 928p.
Celikag H. Can mode coupling chatter happen in milling? / H. Celikag, E. Ozturk, N. D. Sims // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2021. – 165. – Р. 103738. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2021.103738
Yuan L. Mode coupling chatter suppression for robotic machining using semi-active magnetorheological elastomers absorber / L. Yuan, S. Sun, Z. Pan, D. Ding, O. Gienke, W. Li, // Mechanical Systems and Signal Processing. – 2019. – 117, Р. 221–237. https://doi:10.1016/j.ymssp.2018.07.051
Mohammadi Y. Finite-amplitude stability in regenerative chatter: The effect of process damping nonlinearity and intermittent cutting in turning / Y. Mohammadi, K. Ahmadi // Journal of Sound and Vibration. – 2022. – 537. – Р. 117158. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.117158
Wang A.Dynamics of the regenerative turning chatter with little mass eccentricity / A. Wang, B. Zhou, W. Jin // International Journal of Non- Linear Mechanics. – 2024. – 166. – Р. 104851.
Panovko Y.H. Fundamentals of the applied theory of vibration and shock L. : Mashinostroenie 1976, 320 p.
Alifov A. AND. Mixed forced, parametric and self-oscillations with a non-ideal source of energy and retarding forces // Izvestiya uzov. PND 2021. Vol. 29, issue 5. S. 739-750. https://doi.org/10.18500/0869-6632-2021-29-5-739-750.
Ahmadi K. Bayesian updating of modal parameters for modeling chatter in turning / K. Ahmadi // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. – 2022. – 38. Р. 724-736. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2022.06.006
Fundamentals of the theory of cutting materials: a textbook [for higher educational institutions] / M. P. Mazur, Yu. M. Vnukov, A. I. Grabchenko and others; ed. by M. P. Mazur. – 4th ed., revised and supplemented – Lviv: Novyj Svit-2000, 2022. – 471 p. – ISBN 978-966-418-105-82.
ltintas Y. Chatter Stability of Machining Operations / ltintas, Y., Stepan, G., Budak, E., Schmitz, T., Kilic, J. Z. M. // Manuf. Sci. Eng. – 2020. – 142(11). – Р. 110801 (2020). https://doi.org/10.1115/1.4047391.
Kuchma, L.K. Vibrations when working on milling machines and methods of their suppression / L.K. Hairy fur cap. - M.: USSR, 1959. - 122 p.
Vnukov Y. Cutter-Oscillator with Single-Degree-of-Freedom for the Study of Cutting Vibrations. / Y. Vnukov, P. Tryshyn, O. Kozlova, S. Dyadya // Strojnícky časopis-Journal of Mechanical Engineering. – 2024. – 74(1). – Р. 169-180. https://doi.org/10.2478/scjme-2024-0017.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Технологiї в машинобудуваннi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
