The search for weak elements affecting the vibrostability of the system consisting of the machine tool and the cutting process, based on symptoms observed during operation

• Autorzy: Chodźko M.

Warianty tytułu

PL

Poszukiwanie słabych ogniw w systemie obrabiarka-proces skrawania ze względu na jego wibrostabilność, na podstawie symptomów eksploatacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a methodology for the search of a “weak element” in the mass-damper-spring system of the machine tool under operating conditions, using experimental modal analysis. The subject matter of this ressearch was inspired by specific machining problems that occured in the industrial operation machine tolls. It became necessary to identify the reasons of the loss of stability, establish the self-excited vibrations mechanism, indicate the “week element” in the mass-spring-damping system, then specify the required changes in design, and verify them in practice. Athe paper also presents examples showing effectiveness of the proposed research method.

PL

W artykule przedstawiono metodologię poszukiwania „słabego ogniwa” w dynamicznym systemie, składającym się z obrabiarki oraz procesu skrawania, z użyciem metod eksperymentalnej analizy modalnej. Prace te zostały zainspirowane koniecznością rozwiązania rzeczywistych problemów obróbkowych, które miały miejsce w przemysłowej eksploatacji obrabiarek różnego typu. Koniecznym stało się zidentyfikowanie przyczyn utraty stabilności obróbki oraz wskazanie „słabego ogniwa” w układzie masowo-dyssypacyjno-sprężystym obrabiarki. W konsekwencji określono zakres wymaganych zmian konstrukcyjnych oraz zweryfikowano ich skuteczność. W artykule wykazano również praktyczną efektywność zaproponowanej metodyki prowadzenia badań obrabiarek.

Słowa kluczowe

EN

machine tool; modal analysis; chatter; stability

PL

obrabiarka; analiza modalna; drgania chatter; stabilność

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2015
• Tom: no. 1
• Strony: 5--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Chodźko M.

• Institute of Manufacturing Technology, West Pomeranian University of Technology, Szczecin

Bibliografia

• 1. Altintas Y., Budak E.: Analytical Prediction of Stability Lobes in Milling. Annals of CIRP. 1995, 44, pp. 357–362.
• 2. Bodnar A.: Diagnostyka drgań samowzbudnych w systemie obrabiarka – proces skrawania. Monografia habilitacyjna (po polsku). Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, 2006.
• 3. Budak E., Altintas Y.: Analytical prediction of chatter stability in milling-Part I: General formulation. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, Trans. ASME. 1998, 120, pp. 22–30.
• 4. Iglantowicz T., Lak S., Sobkowiak E.: Stanowisko do badań dynamicznych obrabiarek. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Instytut Budowy Maszyn, 1973, 2, s. 305–310.
• 5. Iglantowicz T., Skrodzewicz J., Szwengier G.: Komputerowe wspomaganie doświadczalnych badań charakterystyk układów nośnych obrabiarek. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. 1992, 8, s. 91–110.
• 6. Marchelek K., Tomkow J.: Vibrostability of a multidimensional machine tool-workpiece-tool system, Part II: An example of vibrostability analysis made on a vertical lathe. Journal of Vibration & Control. 1998, 4(2), pp. 113–130.
• 7. Marchelek K., Tomkow J.: Vibrostability of a multidimensional machine tool-workpiece-tool system, Part I: Modeling the mechanical structure and cutting process. Journal of Vibration & Control. 1998, 4(2), pp. 99–112.
• 8. Marchelek K.: Dynamika obrabiarek. WNT, Warszawa 1991.
• 9. Pajor M., Okulik T., Marchelek K., Chodźko M.: Badania własności dynamicznych układów korpusowych obrabiarek w procesie projektowo-konstrukcyjnym. Modelowanie Inżynierskie. 2008, 4, 35, s. 85–92.
• 10. Parus A.: Kształtowanie właściwości dynamicznych systemu obrabiarka-proces skrawania za pomocą dodatkowych układów mechatronicznych. Monografia habilitacyjna (po polsku). Wyd. Zapol. Szczecin 2012.
• 11. Dhupia J., Powałka B., Katz R., Ulsoy A.: Dynamics of the arch-type reconfigurable machine tool. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2007, 47(2), pp. 326–334.
• 12. Tlusty J., Ismail F.: Special aspects of chatter in milling. ASME Journal of Vibration, Stress and Reliability in Design, 1983, 105, pp. 24–32.
• 13. Tobias S.A., Fishwick W.: Theory of regenerative machine tool chatter. The Engineer, London, 1958, 205, pp. 199–203 (Feb. 7), pp. 238–239 (Feb. 14).
• 14. Tomków J.: Wibrostabilność obrabiarek. WNT, Warszawa 1997.
• 15. Wiercigroch M., Budak E.: Sources of nonlinearities, chatter generation and suppression in metal cutting. Philosophical Transactions of the Royal Society London. 2001, 359, pp. 663–693.