Tool-workpiece vibration surveillance during slender end milling

• Autorzy: Kaliński K.

Warianty tytułu

PL

Nadzorowanie drgań narzędzie-przedmiot obrabiany podczas obróbki smukłymi frezami trzpieniowymi

• Konferencja: Międzynarodowa Konferencja MANUFACTURING'04 : "Współczesne problemy projektowania i wytwarzania" / sympozjum [II; 2004; Poznań]
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is devoted to new approach towards vibration surveillance of rotating tools in modern milling machines. It depends upon application of programmed control of unsteady systems. The approach relates to the machine tool closed-loop systems, in case of which self-excited chatter vibration is of a great importance. Thus, instantaneous change in the spindle speed appears as control command. Face milling process by a slender end mill is a subject of consideration. Vertical milling centre has been chosen as an object of the performance. The cutting using slender tools is observed in modern machining centres frequently. A technological reason lies in making of difficulty accessible hobbings (e.g. die pockets), and, due to economic reasons, it is usually treated as finishing work. There are explained results of computer simulation and experimental research. They refer to various programs of the spindle speed change. All these cases evidenced practical meaning of the method proposed, because the changing spindle speed programme is really possible to be performed, and chatter vibration has been successfully reduced.

PL

Artykuł dotyczy nowego podejścia do nadzorowania drgań wirujących narzędzi we współczesnych frezarkach. Podejście to polega na sterowaniu programowym w układach niestacjonarnych. Dotyczy zamkniętych układów obrabiarek, w których istotną rolę odgrywają drgania samowzbud-ne typu chatter. Sygnałem sterującym jest chwilowa zmiana prędkości obrotowej wrzeciona. Rozważano frezowanie czołowe smukłym frezem trzpieniowym na pionowym centrum frezar-skim. Skrawanie smukłymi narzędziami spotyka się często we współczesnych operacjach frezowania. Uzasadnienie technologiczne wynika z konieczności obróbki trudno dostępnych wgłębień (np. kieszenie matryc). Z przyczyn ekonomicznych jest to najczęściej obróbka na gotowo. Przedstawione przykłady symulacji komputerowych oraz badań doświadczalnych dotyczą różnych programów zmiennej prędkości obrotowej. Wszystkie przypadki potwierdziły praktyczną przydatność proponowanej metody, gdyż program zmiennej prędkości jest możliwy do zrealizowania, a amplitudy drgań chatter uległy wydatnej redukcji.

Słowa kluczowe

EN

machine tool; modelling; control; simulation; experimental verification

PL

obrabiarka; modelowanie; sterowanie; symulacja; weryfikacja doświadczalna

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 24, nr 2 sp
• Strony: 125--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Kaliński K.

• Faculty of Mechanical Engineering, Gdańsk University of Technology

Bibliografia

• [1] Altintas Y., Chan P.K., In-process detection and suppression of chatter in milling, Int. J. Mach. Tools Manufact., 1992, vol. 32, no. 3, p. 329-347.
• [2] Kaliński K., Kucharski T., Sawiak S., A new method for suppression of chatter vibration by programmed spindle speed control, in: 3^rd International Conference on Metal Cutting and High Speed Machining, Vol. I - Oral Presentations, Metz 2001, s. 241-250.
• [3] Kaliński K., Nadzorowanie drgań układów mechanicznych modelowanych dyskretnie, Gdańsk, Wyd. Politechniki Gdańskiej 2001.
• [4] Liao Y.S., Young Y.C., A new on-line spindle speed regulation strategy for chatter control, Int. J. Mach. Tools Manufact., 1996, vol. 36, no. 5, p. 651-660.
• [5] Lin S.C., DeVor R.E., Kapoor S.G., The effects of variable speed cutting on vibration control in face milling, Trans. of the ASME Journal of Engineering for Industry, 1990, vol. 112, February, s. 1-11.
• [6] Schulz H., State of the art of high-speed machining, in: 1^st French and German Conference on HIGH SPEED MACHINING, Metz 1997, s. 1-7.
• [7] Smith S., Tlusty J., Update on high-speed milling dynamics, Trans. of the ASME Journal of Engineering for Industry, 1990, vol. 112, May, p. 142-149.
• [8] Soliman E., Ismail F., Chatter suppression by adaptive speed modulation, Int. J. Mach. Tools Manufact., 1997, vol. 37, no. 3, p. 355-369.