Suppression of self-excited vibration in cutting process using piezoelectric and electromagnetic actuators

• Autorzy: Parus A. , Pajor M. , Hoffmann M.

Warianty tytułu

PL

Tłumienie drgań samowzbudnych eliminatorami z piezoelementami i elektromagnesami w procesie skrawania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes the reduction of self-excited vibrations with controlled eliminators containing a piezoelectric actuator and an electromagnetic system. The results of numerical simulations and experimental investigations confirm the effectiveness of the eliminators. The simulations were conducted with a Matlab - Simulink system. The experimental verification was conducted at a workstation simulating the cutting process, and also on an NC machine tool.

PL

W artykule przedstawiono sterowane eliminatory do tłumienia drgań samowzbudnych podczas frezowania. W konstrukcji eliminatorów zastosowano aktuator piezoelektryczny oraz układ elektromagnesów. Omówiono wyniki symulacji numerycznych oraz badań doświadczalnych, które potwierdzają skuteczność działania eliminatorów. Badania symulacyjne wykonano w systemie Matlab-Simulink. Weryfikację doświadczalną prowadzono na stanowisku symulującym proces skrawania, a także podczas badań pracą na obrabiarce numerycznej.

Słowa kluczowe

EN

machine tool; vibrostability; piezoelectric actuator; electromagnetic actuator; self-excited vibration

PL

obrabiarka; wibrostabilność; aktuator piezoelektryczny; aktuator elektromagnetyczny; drgania samowzbudne

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 33, nr 4
• Strony: 35--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Parus A.

autor

Pajor M.

autor

Hoffmann M.

• West Pomeranian University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Mechatronics, Institute of Manufacturing Engineering, Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin,

Bibliografia

• [1] J. TOMKÓW: Wibrostabilność obrabiarek. Komputerowe Wspomaganie Obliczeń i Badań Doświadczalnych. WNT, Warszawa 1997.
• [2] Y. ALTINTAS: Manufacturing automation. Cambridge University Press, Cambridge 2000.
• [3] M. ABE, Т. IGUSA: Semi-Active dynamic vibration absorbers for controlling transient response. Journal of Sound and Vibration, 198 (1996) 5, 547-569.
• [4] A. WIDOTA i inni: Tłumienie drgań samowzbudnych poprzez zmiany warunków obróbki, Politechnika Warszawska, Warszawa 1988.
• [5] D.M. ALTER, T.C. TSAO: Stability in turning process with actively controlled linear motor feed drives. ASME Journal of Engineering for Industry, 116 (1994), 298-307.
• [6] Z. MEI, S. YANG, H. SHUI, K.F. EHMAN: Active chatter suppression by online variation of rake and clearance angle in turning. Principles and experimental investigations. Inter. Journal of Machine Tool Manufacture, 34 (1994), 298-307.
• [7] S. ESMA, E. MARUI: Suppression of chatter vibration of boring tools using impact dampers. Inter. Journal of Machine Tools and Manufacture, 4 (2000), 1141- 1151.
• [8] Y.S. TARNG, Y.J. KAO, E.C. LEE: Chatter suppression in turning operations with a tuned vibration absorber. Journal of Material Processing Technology, 105 (2000), 55-60.
• [9] L. KUCERA: Robustness of self-sensing magnetic bearing. Proc. Magnetic Bearings Industrial Conference, Alexandria 1997.
• [10] E.H. MASLEN, D.T. MONTIE, T. IWASAKI: Robustness limitations in self sensing magnetic bearings. Journal of Dynamics Systems, Measurement, and Control, 128 (2006) 2, 197-203.
• [11] M. OLSZEWSKI: Podstawy mechatroniki. Wydawnictwo REA, Warszawa 2006.
• [12] S. DOMEK, K. MARCHELEK, M. CHODŹKO, A. PARUS: Methods of semi-active vibration absorber control in machine tools. Proc. 10th IEEE International Conference MMAR. Międzyzdroje 2004, 485-490.
• [13] PIEZOMECHANIC GMBH. Piezo-mechanical and electrostrictive stack and ring actuators: Product range and technical data. Catalog 2006.
• [14] PIEZOMECHANIC GMBH. Piezo-mechanics: an introduction. Catalog 2006.
• [15] PROJEKT BADAWCZY NR 4 T07D016 29: Badanie skuteczności metod aktywnej eliminacji drgań samowzbudnych w procesie skrawania. Politechnika Szczecińska, Szczecin 2008.