Metodyka kształtowania wibrostabilności systemu obrabiarka-proces skrawania

Powałka, B.

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!
Sesja wygasła!
Sesja wygasła!
Sesja wygasła!

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Metodyka kształtowania wibrostabilności systemu obrabiarka-proces skrawania

Autorzy

Powałka B.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

Prezentowana metodyka kształtowania wibrostabilności systemu obrabiarka-proces skrawania może być praktycznie stosowana w trakcie konstruowania nowej bądź modyfikacji istniejącej obrabiarki. Stanowi ona skuteczne narzędzie przyczyniające się do uzyskania rozwiązania konstrukcyjnego charakteryzującego się dobrymi właściwościami dynamicznymi w szerokim zakresie stosowanych parametrów skrawania i w całej przestrzeni obróbki. Za kryterium jakości dynamicznej obrabiarki przyjęto w pracy absolutną graniczną szerokość warstwy skrawanej b0lim, będącą parametrem technologicznym mającym bezpośredni wpływ na wydajność obróbki. Jest to również parametr, którym posługują się inżynierowie projektanci procesów wytwórczych przy doborze parametrów obróbki. Stąd jego zastosowanie nadaje przedstawionej metodyce aplikacyjnego, praktycznego charakteru. W pracy zaproponowano metodę wyboru parametrów struktury MDS układu konstrukcyjnego obrabiarki, która nie wymaga gruntownego przekonstruowania obrabiarki. Takie podejście jest zgodne ze sposobem postępowania producentów obrabiarek, którzy są bardziej skłonni do ulepszania istniejących, sprawdzonych konstrukcji niż do budowy zupełnie nowych obrabiarek. Związane jest to z wysokimi kosztami opracowania dokumentacji technicznej przy zwiększonym ryzyku dotyczącym innych kryteriów jakości niż dynamiczne (np. termiczne, geometryczno-kinematyczne). Zastosowanie metod sztucznej inteligencji umożliwia obiektywizację procesu wyboru parametrów strukturalnych modelu systemu O-PS który uwzględnia niejednoznaczności i niedokładności przy obliczaniu granicznej szerokości warstwy skrawanej oraz określaniu udziałów poszczególnych procesów technologicznych. W pracy przedstawiono także metodykę odwzorowywania modyfikacji dotyczących parametrów strukturalnych modelu systemu O-PS (a więc dokonywanych przez symulację) w modyfikacje parametrów konstrukcyjnych dokonywane w ten sposób, aby były jak najwierniejszą realizacją modyfikacji parametrów strukturalnych modelu systemu O-PS. Uzupełnieniem metodyki kształtowania wibrostabilności przez zmianę parametrów konstrukcyjnych jest opracowana metodyka doboru parametrów masowo-dyssypacyjno--sprężystych eliminatora oraz miejsca jego zamocowania. Metodyka ta przy ocenie globalnej skuteczności eliminatorów o różnych parametrach masowo-dyssypacyjno-sprężystych i miejscach zamocowania wykorzystuje również współczynniki wagi wyznaczone z zastosowaniem teorii zbiorów rozmytych. Świadczy to o uniwersalności zastosowanego podejścia. Opracowana metodyka może być wykorzystana nie tylko przez konstruktorów obrabiarek, lecz również przez projektantów uchwytów obróbkowych mających za zadanie ustalanie przedmiotu obrabianego podczas realizacji różnych zadań obróbczych. Analizowanymi parametrami konstrukcyjnymi będą wówczas elementy samego uchwytu obróbkowego przy ustalonej strukturze i parametrach samej obrabiarki. Ograniczeniu może ulec zbiór rozpatrywanych konfiguracji wzajemnego położenia elementów układu korpusowego obrabiarki, gdy podczas rozpatrywanych procesów technologicznych nie zostanie wykorzystana cała przestrzeń obróbki. Proponowana metodyka kształtowania wibrostabilności systemu obrabiarka-proces skrawania może stanowić narzędzie pomocne przy porównywaniu alternatywnych konfiguracji geometryczno-ruchowych nowo skonstruowanej obrabiarki. Rozszerzenie zakresu stosowalności opracowanej metodyki o tę aplikację wymagałoby jednak głębszej analizy dotyczącej wyboru wskaźnika jakości służącego do bezpośredniego porównywania proponowanych konfiguracji geometryczno-ruchowych. Porównanie takie mogłoby być oparte na wykorzystaniu ważonej średniej granicznych szerokości warstwy skrawania wyznaczonych dla rozpatrywanych konfiguracji geometryczno-ruchowych z uwzględnieniem kombinacji konfiguracji wzajemnego położenia elementów układu korpusowego obrabiarki i reprezentatywnych wariantów skrawania, przy czym współczynniki wagi obliczone byłyby zgodnie z przedstawionym w pracy sposobem, opartym na zastosowaniu teorii zbiorów rozmytych.

The monograph presents a method for shaping dynamic stability of the machine tool-cutting process system model. The method is based on the detailed algorithm presented in chapter 5, which can be applied to a machine tool designed from scratch in order to deliver highly chatter-resistant construction. Application of the method to the analysis of the existing machine tool results in recommendations of constructional changes. These changes aim at the enhancement of the stability limit, i.e., the increase of the limit axial depth of cut. Selecting the limit axial depth of cut as a criterion for machine tool dynamic performance is fully justified because chatter instability is the major drawback in achieving the desired material removal rate. Thanks to a complex approach, improvement of the dynamic performance is observed within the wide range of manufacturing processes carried out on the analyzed machine tool. As numerous points in the working volume of the machine tool as well as cutting scenarios are considered, the holistic approach to the design modification is provided rather than a local, single process-oriented procedure. A mathematical model of the machine tool structure and the cutting process is constructed for each combination of the considered points in the working volume and the cutting scenarios. This is then used for the prediction of the stability limit. A method used for the generation of the investigated points in the working volume, construction of the structural model of the machine tool, and the cutting process model along with the solution to the stability problem is described in chapter 6. Stability analysis is then followed by the sensitivity studies of the limit depth of cut with respect to the change of parameters of the structural model, which is presented in chapter 7.1. Computed sensitivity can be understood as an impact of modifying design parameters on the limit depth of cut for the particular point in the working volume and the cutting process. This information, however, due to its local character can not be directly used in the selection of the constructional element for the modification. Thus, global sensitivity is introduced in chapter 7.2, which is a function of the local sensitivities. The procedure used for deriving global sensitivity takes into account limit depths of cut, and frequencies of appearance of cutting scenarios corresponding to each particular model considered in the analysis. Due to certain uncertainties in both of these parameters, the procedure for global sensitivity computation employs fuzzy sets theory. Global sensitivity is later used to recommend an element (or elements) for constructional modifications. Chapter 9 proposes a method for transforming model changes into physical, constructional modifications. The recommended changes should not require major machine tool reconstruction and should be as good a reflection of the model changes as possible. These two postulates are incorporated in the proposed method. Despite extensive efforts put into the exercising the feasibility of constructional changes to enhance dynamic stability, it might be impossible to accomplish this goal for a given kinematic-geometric configuration. In this case, an addition of a substructure (e.g. a passive vibration absorber) can be considered. Chapter 8 of the monograph introduces a method for finding the parameters (its placement, mass, stiffness and damping) of a passive vibration absorber's. The method is based on the energy analysis. As an outcome of the analysis carried out for each combination of the points in the working volume and the cutting scenarios, a set of different vibration absorbers is obtained. The set of vibration absorbers is then reduced by grouping them on the basis of a similarity criterion. Finally, the most efficient vibration absorber is chosen. The efficiency of the absorber is evaluated globally with regard to multiple processes performed on the investigated machine tool.

Słowa kluczowe

obrabiarka skrawanie wibrostabilność

Wydawca

Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej

Czasopismo

Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Instytut Technologii Mechanicznej

Rocznik

2007

Tom

Nr 586 (17)

Strony

3--154

Opis fizyczny

Bibliogr. 193 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Powałka B.

Instytut Technologii Mechanicznej Politechniki Szczecińskiej

Bibliografia

1. Abrari F.: Multi axis milling of flexible parts, ph. d. thesis, ON Canada, McMaster University, Hamilton 1998
2. Albrecht P.: Dynamics of the metal cutting process, ASME Journal of Engineering for Industry, 1965, Vol. 87, s. 429—441
3. Al-Regib E., Ni J., Lee S.: Programming spindle speed variation for machine tool chatter suppression, Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 2003, Vol. 43, s. 1229—1240
4. Altintas J.: Manufacturing automation: metal cutting mechanics, machine tool vibrations, and CNC design, Cambridge, Cambridge University Press 2000
5. Altintas Y.: Analytical prediction of three dimensional chatter stability in milling, JSME International Journal, Series C: Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing, 2001, Vol. 44, No. 3, September, s. 717—723
6. Altintas Y., Budak E.: Analytical prediction of stability lobes in milling, Annals of CIRP, 1995, Vol. 44, No. 1, s. 357—362
7. Altintas Y., Cao Y.: Virtual design and optimization of machine tool spindles, CIRP Annals-Manufacturing Technology, 2005, Vol. 54, No. 1, 2005, s. 379—382
8. Altintas Y., Chan P. K.: In-process detection and suppression of chatter in milling, Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 1992, Vol. 32, No. 3, s. 329—347
9. Ariaratnam S. T., Fofana M. S.: The effects of nonlinearity in turning operation, Journal of Engineering Mathematics, 2002, Vol. 42, No. 2, February, s. 143—156
10. Arnold R. N.: The mechanism of tool vibration in the cutting of steel, Proceedings Instit. of Mech. Eng., 1946, Vol. 154, s. 261
11. Baradie M. A.: Statistical analysis of the dynamic cutting coefficients and machine tool stability, ASME Journal of Engineering for Industry, 1993, Vol. 115, s. 205—215
12. Berczyński S., Gutowski. P.: Identification of parameters of machine tool dynamic models, in: Proc. of the Second Biennial European Conference on Engineering Systems Design and Analysis, Vol. 8, New York, ASME 1994, s. 565—575
13. Berczyński S., Lachowicz M: Metoda aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych w zagadnieniach analizy modalnej, XXXIX Sympozjon PTMTS „Modelowanie w mechanice", Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej, 2000, Nr 13, s. 27—32
14. Berczyński S., Marchelek K.: Modyfikacja własności dynamicznych napędu głównego obrabiarki, Postępy Technologii Maszyn i Urządzeń, 1980, Nr 2, s. 13—27
15. Berczyński S., Marchelek K.: Zagadnienia dynamiki w konstruowaniu obrabiarek, Mechanik, 1985, Nr 2, s. 69—75
16. Berczyński S., Marchelek K., Witek A.: Modification of machine tool dynamic properties, Japan Soc of Precision Engineers, 1984, Vol. 6, s. 877—882
17. Berczyński S., Pajor M., Gutowski P.: Shaping dynamic properties of machine tools to improve their vibrostability. Part I. Methodology of computations, Advances in Manufacturing Science and Technology, 1998, Vol. 22, No. 2, s. 5—19
18. Biedunkiewicz W.: Projektowanie układu konstrukcyjnego obrabiarki. Metodyka, analizy i obliczenia, kryteria sztywnościowe, wartościowanie i wybór rozwiązania. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 1994, Nr 517
19. Bode H. W.: Network analysis and feedback amplifier design, Princeton van Nostrand 1945
20. Bodnar A.: Optymalizacja dynamiki układów dyskretnych z wykorzystaniem tłumików i eliminatorów drgań, rozprawa doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin 1976, maszynopis
21. Bravo U., Altuzarra O., Lopez De Lacalle L. N., Sanchez J. A., Campa F. J.: Stability limits of milling considering the flexibility of the workpiece and the machine, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2005, Vol. 45, No. 15, s. 1669—1680
22. Bryan J.: International status of thermal error research, Annals of CIRP, 1990, Vol. 39, No. 2, s. 645—656
23. Budak E.: An analytical design method for milling cutters with nonconstant pitch to increase stability. Part I. Theory, Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME. 2003. Vol. 125. No. 1. February, s. 29—34
24. Budak E.: An analytical design method for milling cutters with nonconstant pitch to increase stability. Part II. Application, Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2003, Vol. 125, No. 1, February, s. 29—34
25. Cempel C: Całkowe kryterium oceny dynamiczności obiektów mechanicznych. Rozprawy Inżynierskie, 1973, Vol. 21, Nr 2, s. 293—303
26. Chen T., Wei W., Tsai J.: Optimum design of headstocks of precision lathes, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 1999, Vol. 39, s. 1961—1977
27. Chiou C., Hong M., Ehmann K. F.: The feasibility of eigenstructure assignment for machining chatter control, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 2003, Vol. 43, s. 1603—1620
28. Chlebus E., Dybała B.: Modelling and calculation of properties of sliding guideways, International Journal of Machine Tool Design and Research, 1999, Vol. 39, s. 1823—1839
29. Chodźko M., Jaz C.: Opracowanie konstrukcji i algorytmu sterowania dynamicznym eliminatorem drgań w układzie masowo-dysypacyjno-sprężystym frezarki, XLI Sympozjon „Modelowanie w mechanice". Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej 2002, Nr 18, s. 57—62
30. Chodźko M., Parus A., Domek S., Marchelek K.: Badania układu sterowania aktywnego eliminatora drgań systemu O-PS, XLIII Sympozjon "Modelowanie w mechanice", Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej, 2004, Nr 23, s. 75—82
31. Choudhury S., Goudimenko N. N., Kudinoy V. A.: On-line control of machine tool vibration in turning, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 1997, Vol. 37, s. 801—811
32. Choudhury S., Mathew J.: Investigations of the effect of non-uniform insert pitch on vibration during face milling, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 1995, Vol. 53, No. 10, s. 1435—1444
33. Choy, Hang Shan Chan K. W.: Machining tactics for interior corners of pockets, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2002, Vol. 20, No. 10, s. 741—748
34. Cook N. H.: Manufacturing analysis, Reading, MA Addison Wesley Publishing Co. 1966
35. Corpus W. T., Endres W. J.: A higher order solution for the added stability lobes in Intermittent machining, ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2000, Vol. 119, s. 717—724
36. Cruz J., Perkins W.: New approach to the sensitivity problem in multivariable feedback system design, IEEE Trans. Aut. and Control, 1964, Vol. AC-9, s. 216—223
37. Das M. K., Tobias S. A.: The relation between the static and the dynamic cutting of metals, International Journal of Machine Tool Design and Research, 1967, No. 2, s. 63—89
38. Davies M. A., Pratt J. R., Dutterer B., Burns T. J.: Stability prediction for low radial immersion milling, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2002, Vol. 124, s. 217—225
39. Delio T., Smith S., Tlusty J.: Use of audio signals chatter detection and control, ASME Journal of Engineering for Industry, 1992, Vol. 114, s. 146—157
40. Dohner J. L., Hinnerichs T. D., Lauffer P., Kwan C, Regelbrugge M., Shankar N.: Active chatter control in a milling machine, Proceedings of SPIE, Smart Structures and Materials, Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies, 1997, Vol. 3044, s. 167—173
41. Dohner J. L., Lauffer P., Hinnerichs T. D., Shankar N., Regelbrugge M., Kwan C., Xu R., Winterbauer B., Bridger K.: Mitigation of chatter instabilities in milling by active structural control, Journal of Sound and Vibration, 2004, Vol. 269, s. 197—211
42. Ehmann K. F., Kapoor S. G., DeVor R. E., Lazoglu I.: Machining process modeling: A review, ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 1997, Vol. 119, s. 655—663
43. Ema S., Marui E.: Damping characteristics of an impact damper and its application, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 1996, No. 3, s. 293—306,
44. Ema S., Marui E.: Suppression of chatter vibration in drilling, ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 1998, Vol. 120, s. 201
45. Ema S., Marui E.: Suppression of chatter vibration of boring tools using impact dampers, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 2000, Vol. 40, s. 1141—1156,
46. Eung-Suk L., Suh S. H., Shon J. W.: A comprehensive method for calibration of volumetric positioning accuracy on CNC machines, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1998, Vol. 14, s. 43—49
47. Ewins D. J.: Modal testing: theory, practice and application, Mechanical Engineering Research Studies Engineering Design Series, 2001
48. Fofana M. S.: Delay dynamical systems and applications to nonlinear machine-tool chatter, Chaos, Solitons and Fractals, 2003, Vol. 17, No. 4, August, s. 731—747
49. Fu H., DeVor R., Kapoor S.: The optimal design of tooth spacing in face milling via a dynamic force model, in: Proc. 12'h NAMRC, Houghton, MI, 1984, s. 291—297
50. Glaser D. J., Nachtigal C. L.: Development of a hydraulic chambered, actively controlled boring bar, Trans. ASME J. Engin. Ind., 1979, Vol. 101, s. 362—368
51. Grudziński K.: Metodyka analitycznego wyznaczania stanu obciążenia prowadnic i przemieszczenia elementów zespołów ruchów przesuwnych obrabiarek, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 1979, Nr 127
52. Gurney J. P., Tobias S. A.: A Graphical method for the determination of the dynamic stability of machine tools, International Journal of Machine Tool Design and Research, 1961, Vol. 1, s. 148—156
53. Gutenbaum J.: Modelowanie matematyczne systemów, Łódź, PWN 1987
54. Gutowski P., Berczyński S., Pajor M.: Shaping dynamic properties of machine tools to improve their vibrostability. Part II. Example of application, Advances in Manufacturing Science and Technology, 1998, Vol. 22, No. 3, s. 25—40
55. Gutowski R.: Równania różniczkowe zwyczajne, Warszawa, WNT 1971
56. Hahn R. S.,: Design of lanchester damper for elimination of metal-cutting chatter, Trans, of ASME, 1951, Vol. 73, s. 331
57. Hanna N. H., Tobias S. A.: A theory of nonlinear regenerative chatter, ASME Journal of Engineering for Industry, 1974, Vol. 96, s. 247—253
58. Hansen S. W.: Optimal damping in multilayer sandwich beams, Proceedings of SPIE— The International Society for Optical Engineering, 2003, Vol. 5049, s. 201—208
59. Huang D. Te-Yen, Lee Jyh-Jon: On obtaining machine tool stiffness by CAE techniques, International Journal of Machine Tool Design and Research, 2001, Vol. 41, s.1149—1163
60. Iglantowicz T.: Doświadczalne badania dynamicznych właściwości obrabiarek przy użyciu sygnałów zdeterminowanych, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 1983, Nr 127
61. Inamura T., Sata T.: Stability analysis of cutting under varying spindle speed, Annals of the CIRP, 1974, Vol. 23, No. 1, s. 119—120
62. Insperger T., Stepan G.:Vibration frequencies in high-speed milling processes, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2000, Vol. 126, No. 3, s. 481—487
63. Ismail F., Bastami A.: Improving stability of slender end mills against chatter, ASME Journal of Engineering for Industry, 1986, Vol. 108, s. 264—268
64. Ismail F., Vadari V.: Machining chatter of end mills with unequal modes, ASME Journal of Engineering for Industry, 1990, Vol. 112, s. 229—235
65. Ismail F., Ziaei R.: Chatter suppression in five-axis machining of flexible parts, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2002, Vol. 42, s.115—122
66. Jayaram S., Kapoor S. G., DeVor R. E.: Analytical stability analysis of variable spindle speed machining, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2000, Vol. 122, s. 391—397
67. Jędrzejewski J., Kaczmarek J., Kowal Z., Winiarski Z.: Numerical optimization of thermal behaviour of machine tools, Annals of CIRP, 1990, Vol. 39, No. 1, s. 379—382
68. Kaminskaâ V. V., Levina Z. M., Rešetov D. N.: Staniny i korpusnye detali metallorezuščih stankov, Moskva, Masgiz 1960
69. Kaširin A. J.: Research of vibrations in machine chatter, Moskva, Izdatelstvo AN SSSR 1944
70. Kato S., Marui E., Kurita H.: Some considerations on prevention of chatter vibration in boring operations, ASME Journal of Engineering for Industry, 1969, Vol. 91, s. 717
71. Kedrov S. S.: Kolebaniâ metallorezuščih stankov, Moskva, Mašinostroenie 1978
72. Kegg R. L.: Cutting dynamics in machine tool chatter — research III, ASME Journal of Engineering for Industry, 1965, Vol. 87, s. 464—470
73. Kirsch U.: Optimal structural design, New York, McGraw-Hill 1981
74. Klein R. G., Nachtigal C. L.: A theoretical basis for the active control of a boring bar operation, J. Dyn. Syst. Meas. Control. Trans. ASME, 1975, Vol. 97, s. 172—178
75. Klein R. G., Nachtigal C. L.: The application of active control to improve boring bar performance, J. Dyn. Syst. Meas. Control. Trans. ASME, 1975, Vol. 97, s. 179—183
76. Knight W. A., Sadek M. M.: The correction of dynamic errors in machine tool dynamometers, Annals of CIRP, 1971, Vol. 20, s. 237—245
77. Kobayashi T., Matsubayashi T., Shibata K.: On the improvement of the damping capacity of a steel structure by overlaying with fiber-reinforced plastics, Trans. of JSME (C), 1992, Vol. 58, No. 554, s. 3096—3101
78. Koenigsberger F., Sabberwaal A. J. P.: An investigation into the cutting force pulsations during milling operations, International Journal of Machine Tool Design and Research, 1961, Vol. 1, s.15—33
79. Koizumi M. Y., Ito M. M.: Influences of collared ribs and core-holes on the static stiffness of cylindrical column EM dash 1. Study on the CAD for machine tool structure, Bulletin of the JSME, 1975, Vol. 18, s. 744—753
80. Koren Y., Masory O.: Adaptive control with process estimation, Annals of CIRP, 1981, Vol. 30, No. l, s. 373—376
81. Kosmol J.: Serwonapędy obrabiarek sterowanych numerycznie, Warszawa, WNT 1998
82. Kruszewski J. i inni: Metoda sztywnych elementów skończonych, Warszawa, Arkady 1975
83. Kudinov V. A.: Dinamika stankov, Moskva, Mašinostroenie 1967
84. Lee A. C., Liu C. S.: Analysis of chatter vibration in a cutter-workpiece system, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 1991, Vol. 31, No. 2, s. 221—234
85. Lee D., Gil S., Jung Do K., Hak Sung K., Jong M.: Design and manufacture of composite high speed machine tool structures, Composites Science and Technology, 2004, Vol. 64, No. 10—11, s. 1523—1530
86. Lee W., Kim K., Sin H.: Design and analysis of a milling cutter with the improved dynamic characteristics, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 2002, Vol. 42, s. 961—967
87. Levina Z. M.: Rasčet napravlajuščih kačeniâ i pričiny vyhoda ih iz stroâ, Stanki i Instrumenty, 1962, Nr 6, s. 3—6
88. Li H. Z. Li X. P., Chen X. Q.: A novel chatter stability criterion for the modelling and simulation of the dynamic milling process in the time domain, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2003, Vol. 22, No. 9—10, s. 619—625
89. Liang M., Yeap T., Hermansyah A.: A fuzzy system for chatter suppression in end milling, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2004, Vol. 218, No. 4, s. 403—417
90. Liao Y. S., Young Y. C.: A new on-line spindle speed regulation strategy for chatter control, Machine Tools & Manufacture, 1996, Vol. 36, s. 651—660
91. Lin S. C., DeVor R. E., Kapoor S. G.: The effects of variable speed cutting on vibration control in face milling, ASME J. Eng. Indust., 1990, Vol. 112, No. 1, s. 1—11
92. Lisewski W.: Metoda doświadczalnego poszukiwania słabych ogniw w układzie masowo-sprężystym obrabiarki ze względu na jego wibrostabilność, rozprawa doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin 1991, maszynopis
93. Mamdani E. H.: Application of fuzzy logic to approximate reasoning using linguistic synthesis, IEEE Transactions on Computers, 1977, Vol. C-26, No. 12, s. 1182—1191
94. Marchelek K.: Dynamika obrabiarek. Warszawa, WNT 1991
95. Marchelek K., Pajor M., Powałka B.: Vibrostability of the milling process decribed by the time-variable parameter model, Journal of Vibration and Control, 2002, Vol. 8, No. 4, s. 467—479
96. Marchelek K., Powałka B.: Determination of the global sensitivity of the vibrostability limit for improving machine tools dynamics, Journal of Vibration and Control, 2002, Vol. 8, No. 4, s. 493—502
97. Marchelek K., Powałka B.: Method of determination of the global sensitivity index of vibrostability limit of machine tool-cutting process system using fuzzy sets theory, Advances in Manufacturing Science and Technology, 2000, Vol. 24, No. 4, s. 33—42
98. Marchelek K., Skrodzewicz J., Tomków J.: Estymacja empirycznych charakterystyk dynamicznych procesu skrawania, Postępy Technologii Maszyn i Urządzeń, 1983, Nr 3, s. 3
99. Marot G., Longuemard J. P., Moisan A., Lombard J.: Proposal for configuration of stability parameters control in tomorrow's machine tools, Annals of CIRP, 1990, Vol. 39, No. 1, s. 405—408
100. Mehrabi M. G., Ulsoy A. G., Koren Y., Heytler P.: Trends and perspectives in flexible and reconfigurable manufacturing systems, Journal of Intelligent Manufacturing, 2002, Vol. 13, s. 135—146
101. Merchant M. E.: Mechanics of the metal cutting process, Journal of Applied Physics, 1945, Vol. 16, No. 6, s. 318—324
102. Merdol S., Altintas Y.: Mechanics and dynamics of serrated end mills, in: Proceedings of the ASME Manufacturing Engineering Division, American Society of Mechanical Engineers, Manufacturing Engineering Division, MED, 2002, Vol. 13, s. 337—342
103. Merdol S., Altintas Y.: Multi frequency solution of chatter stability for low immersion milling, Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2004, Vol. 126, No. 3, August, s. 459—466
104. Merritt H. E.: Theory of self-excited machine tool chatter-research I, ASME Journal of Engineering for Industry, 1965, Vol. 17, s. 447—454
105. Minorsky N.: Drgania nieliniowe. Warszawa, PWN 1967
106. Moon Y., Kota S.: Generalized kinematic modeling of reconfigurable machine tools, Journal of Mechanical Design, Transactions of the ASME, 2002, Vol. 124, No. 1, s. 47—51
107. Morrison F.: Sztuka modelowania układów dynamicznych deterministycznych, chaotycznych, stochastycznych, Warszawa, WNT 1996
108. Nayfeh A. H.: Introduction to perturbation techniques, New York, Wiley-Interscience 1981
109. Nayfeh A. H., Chin C. M., Pratt J.: Perturbation methods in nonlinear dynamics — applications to machining dynamics, J. Manufact. Sci. Eng., 1997, Vol. 119, No. 4(A), s. 485—493
110. Nigm M. M., Sadek M. M., Tobias S. A.: Prediction of dynamic cutting coefficients from steady state cutting data, Annals of CIRP, 1972, Vol. 21, s. 97—98
111. Obróbka skrawaniem, seria Poradnik Inżyniera, praca zbiorowa, Warszawa, WNT 1991
112. Olgac N., Hosek M.: A new perspective and analysis for regenerative machine tool chatter, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 1998, Vol. 38, s. 783—798
113. Oya M„ Hokari H., Tanura H.: A study on improvement of the accuracy of a three-coordinate measuring machine, JSME International Journal, 1987, Vol. 30, No. 260, s. 344—349
114. Pajor M.: Prognozowanie wibrostabilności wielowymiarowego układu OUPN przy frezowaniu walcowo-czołowym, rozprawa doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin 1997, maszynopis
115. Pajor M., Gutowski P., Berczyński S.: Shaping dynamic properties of machine tools to improve their vibrostability. Part III. Practical verification of the method, Advances in Manufacturing Science and Technology, 2003, Vol. 27, No. 4, s. 5—20
116. Pajor M., Marchelek K., Powałka B.: Method of reducing the number of DOF in the machine tool-cutting process system from the point of view of vibrostability analysis, Journal of Vibration and Control, 2002, Vol. 8, No. 4, s. 481—492
117. Pakdemirli M., Ulsoy A. G.: Perturbation analysis of spindle speed variation in machine tool chatter, Journal of Vibration and Control, 1997, No. 3, s. 261—278
118. Panossian H. V.: Structural damping enhancement via non-obstructive particle damping technique, Trans, of ASME Journal of Vibration and Acoustics, 1992, Vol. 114, s. 101—105
119. Pittroff H., Rimrott U. A.: Stiffness of machine tool spindles, ASME, 1977, 77—WA/Prod. 42
120. Powałka B.: Directions of constructional changes of machine tools to suppress chatter vibrations, in: 12-th DAAAM International Symposium, Jena 2001, s. 24—27
121. Powałka B., Marchelek K.: Application of fuzzy sets theory to selection of decisive variables in modification process of dynamic properties of mass-damping-spring-system, in: Tenth World Congress on the Theory of Machine and Mechanism, Oulu 1999, Vol. 4, s. 1528—1533
122. Powałka B., Marchelek K.: Control oriented method of reduction of machine tools mathematical models, in: Ninth Conference on Nonlinear Vibrations, Stability, and Dynamics of Structures, Blacksburg 2002
123. Powałka B., Marchelek K., Tomków J.: Wrażliwość granicy stabilności tokarki karuzelowej KCH-100NM na parametry jej struktury masowo-dysypacyjno-sprężystej, XXXV Sympozjon „Modelowanie w mechanice", Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Technicznej, 1996, Nr 1
124. Powałka B., Pajor M., Chodźko M., Szwengier G., Jastrzębski D., Skrodzewicz J., Jaz C: Doświadczalne badania statycznych i dynamicznych własności prototypu frezarki FS, w: VI Konferencja Naukowo-Techniczna —Współczesne problemy wytwarzania „MANUFACTURING’01", Poznań 2001
125. Rahman M, Heikkala J. Lappalainen K.: Modeling, measurement and error compensation of multi-axis machine tools. Part I: Theory, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2000, Vol. 40, No. 10, June, s 1535—1546
126. Ramesh R., Mannan M. A., Poo A. N.: Error compensation in machine tools — a review. Part I. Geometric, cutting-force induced and fixture dependent errors, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2000, Vol. 40, s. 1235—1256
127. Ramesh R., Mannan M. A., Poo A. N.: Error compensation in machine tools — a review. Part II. Thermal errors, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2000, Vol. 40, s. 1257—1284
128. Sadek M. M., Mills B.: Effect of gravity on the performance of an impact damper: Part I. Steady-state motion, Journal of Mechanical Engineering Science, 1970, Vol. 12, s. 268
129. Sastry S., Kapoor S., G., DeVor R. E.: Floquet theory based approach for stability analysis of the variable speed face-milling process, Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME, 2002, Vol. 124, No. 1, February, s. 10—17
130. Sexton J. S., Milne R. D., Stone B. J.: A stability analysis of single-point machining with varying spindle speed, Appl. Math. Modeling, 1977. Vol. 1, s. 310—318.
131. Shi H. M., Tobias S. A.: Theory of finite amplitude machine tool instability, International Journal of Machine Tool Design and Research, 1984, Vol. 24, No. 1, s. 84—93
132. Shiozaki S., Miyashita M.: Dynamics and design of a dynamometer, Annals of CIRP, 1970, Vol. 18, s. 663—675
133. Sims N.: The self-excitation damping ratio: A chatter criterion for time-domain milling simulations, Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2005, Vol. 127, No. 3, August, s. 433-445
134. Sims N. D., Zhang Y.: Piezoelectric active control for workpiece chatter reduction during milling, Proceedings of SPIE— The International Society for Optical Engineering, 2004, Vol. 5390, Smart Structures and Materials 2004 — Smart Structures and Integrated Systems, s. 335—346
135. Smith S., Delio T.: Sensors-based chatter detection and avoidance by spindle speed selection, ASME Journal of Dynamic Systems Measurement and Control, 1992, Vol. 114, s. 486—492
136. Smith S., Tlusty J.: Efficient simulation programs for chatter in milling, Ann. CIRP, 1993, Vol. 30, s. 21—25
137. Smith S., Tlusty J.: Stabilizing chatter by automatic spindle speed regulation, Annals of the CIRP, 1992, Vol. 41, No. 1, s. 433—436
138. Sokolov A. P.: Rigidity in machining technology, Moskva, Masgiz 1946
139. Sri Namachchivaya N., Beddini R.: Spindle speed variation for the suppression of regenerative chatter, Journal of Nonlinear Science, 2003, Vol. 13, No. 3, May/June, s. 265—288
140. Sridhar R., Hohn R. E., Lang G. W.: A stability algorithm for the general milling process: Contribution to machine tool thatter research, ASME Journal of Engineering for Industry, 1968, Vol. 90, No. 2, s.330—334
141. Stephens L. S.: An active dynamic absorber for the suppression of machining chatter, m. s. thesis, University of Kentucky, Lexington 1989
142. Stoferle T., Grab H.: Vermeiden von Ratterschwingungen durch Periodische Drehzahlanderung, Werkstatt und Betrieb, 1972, Vol. 105, s. 727—730
143. Su C., Hino J.; Yoshimura T.: Prediction of chatter in high-speed milling by means of fuzzy neural networks, International Journal of Systems Science, 2000, Vol. 31, No. 10, October, s. 1323—1330
144. Szwengier G.: Metodyka statycznych badań połączeń prowadnicowych zespołu typu stół--sanie-wspornik frezarki, rozprawa doktorska, Politechnika Szczecińska, Szczecin 1976, maszynopis
145. Szwengier G.: Modelowanie i obliczenia projektowe układów prowadnicowych obrabiarek, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 1994, Nr 512
146. Szwengier G.: Obliczenia projektowe układów prowadnicowych obrabiarek. Część II. Przykłady obliczeń, Postępy Technologii Maszyn i Urządzeń, 1996, Vol. 20, Nr 3, s. 51—67
147. Szwengier G. i inni: Opracowanie programu wytrzymałościowych obliczeń połączeń prowadnicowych na komputer kompatybilny z IBM PC/XT. Sprawozdanie z pracy naukowo-badawczej nr 024-2275/6-2-2-09, wykonanej przez Politechnikę Szczecińską dla CBKO w Pruszkowie, Szczecin 1986
148. Tae-Yong K., Jongwon K.: Adaptive cutting force control for a machining center by using indirect cutting force measurements, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 1996, Vol. 36, s. 925—937
149. Tarng Y. S., Kao J. Y., Lee E. C.: Chatter suppression in turning operations with a tuned vibration absorber, Journals of Materials Processing Technology, 2000, Vol. 105, s. 55—60
150. Tarng Y. S., Lee E. C.: A critical investigation of the phase shift between the inner and outer modulation for the control of machine tool chatter, Int. Journal of Machine Tools and Manufacture, 1997, Vol. 37, No. 12, s. 1661—1672
151. Taylor F. W.: On the art of cutting metals, Transactions of ASME, 1907, 28, s. 31—350
152. Thomas M. D., Knight W. A., Sadek M. M.: The impact damper as a method of improving cantilever boring bars, ASME Journal of Engineering for Industry, 1975, No. 97, s. 859
153. Tlusty J., Goel B. S.: Measurement of the dynamic cutting force coefficients, in: Proceedings of 2nd NAMRC, Dearborn 1974, s. 649—665
154. Tlusty J., Ismail F.: Basic non-linearity in machining chatter, Annals of CIRP, 1981, Vol. 30, No. 1, s. 299—305
155. Tlusty J., Polacek M.: The stability of the machine tool against self-excited vibration in machining, in: International Res. In Production Engineering, ASME, Pittsburgh 1963, s. 465-474
156. Tlusty J., Polacek A., Danek C., Spacek J.: Selbsterregte Schwingungen an Werkzeugmaschinen, Berlin, VEB Verlag Technik 1962
157. Tlusty J., Smith S., Winfough W. R.: Techniques for the use of long slender end mills in high-speed milling, CIRP Annals, 1996, Vol. 45, No. 1, s. 393—396
158. Tlusty J., Zaton W., Ismail F.: Stability lobes in milling, Annals of the CIRP, 1983, Vol. 32, No. l, s. 309—313
159. Tobias S. A.: Machine tool vibration, New York, John Wiley 1965
160. Tobias S. A., Fishwick W.: The chatter of lathe tools under other cutting conditions, Transactions of ASME, 1958, Vol. 80, s. 1079—1088
161. Tomizuka N., Oh J. H., Dornfeld D. A.: Model reference adaptive control of the milling process, Control of Manufacturing Processes and Robotic Systems, ASME Winter Annual Meeting, Boston 1983, s. 55—63
162. Tomków J.: Siłomierz do pomiaru dynamicznych zmian składowych siły skrawania. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 1990. Nr 400, s. 125—133
163. Toshiko A., Osamu N.: Analytical and experimental evaluation of an air damped dynamic vibration absorber: Design optimizations of the three-element type model, Transaction of ASME, Journal of Vibration and Acoustics, 1999, Vol. 121, s. 334—350
164. Tsai M. D., Takata S., Inui M., Kimura F., Sata T.: Prediction of chatter vibrations by means of a model-based cutting simulation system, Annals of the CIRP, 1990, Vol. 39, No. 1, s. 447—450
165. Uhl T.: Komputerowo wspomagana identyfikacja modeli konstrukcji mechanicznych. Warszawa, WNT 1997
166. Ulsoy A. G., Koren Y.: Control of machining processes, ASME Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, 1993, Vol. l15, No. 2B, s. 301—308
167. Vanherck P.: Increasing milling machine productivity by use of cutter with non-constant cutting-edge pitch, Proc. Adv. MTDR Conf, 1967, No. 8, s. 947—960
168. Vragov J. D.: Analiz komponovok metallorezuščih stankov, Osnovy komponetiki, Moskva, Mašinostroenie 1978
169. Wakasawa Y., Hashimoto M., Marui E.: Damping capacity improvement of machine structures by close packing with balls, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 2002, Vol. 42, s. 467—472
170. Wallace P. W., Andrew C.: Machining forces: Some effects of removing a wavy surface, Journal of Mechanical Engineering Science, 1966, Vol. 7, s. 129—139
171. Wang J.-J. Junz, Huang C. Y.: A pole/zero placement approach to reducing structure vibration in end milling, Proceedings of the ASME Manufacturing Engineering Division, American Society of Mechanical Engineers, Manufacturing Engineering Division, MED, 2003, Vol. 14, s. 515—521
172. Wang M., Fei R.: Chatter suppression based on nonlinear vibration characteristic of electrorheological fluids, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 1999, Vol. 39, s. 1925—1934,
173. Wang J. H., Lee K. N.: Suppression of chatter vibration of a CNC machine centre —an example, Mechanical Systems and Signal Processing, 1996, Vol. 10, s. 551—560
174. Wardle F. P., Lacey S. J., Poon S. Y.: Dynamic and static characteristics of a wide speed range machine tool spindle, Precision Engineering, 1983, Vol. 5, s. 175
175. Weck M: Machine tools and robots with parallel kinematics — from the state of the art to future trends, in: Proceedings of 39th PCIM Intelligent Motion Conference, Nürnberg 2002
176. Weck M., Eckstein R.: Stan i tendencje w badaniach i ocenie dynamicznych właściwości obrabiarek, Mechanik, 1985, nr 6, s. 355—363
177. Weck M., McKeown P., Bonse R., Herbst U.: Reduction and compensation of thermal errors in machine tool, Annals of the CIRP, 1995, Vol. 44, No. 2, s. 589—598
178. Welbourn D. B., Smith J. D.: Machine tool dynamics: An introduction, Cambridge, Cambridge University Press 1970
179. Wittbrodt E.: Dynamika układów o zmiennej w czasie konfiguracji z zastosowaniem metody elementów skończonych, Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej, 1983, Nr 364, Mechanika, Nr 46,s. 3—128
180. Wrotny L. T.: Podstawy konstrukcji obrabiarek, Warszawa, WNT 1973
181. Wu B., Young G., Huang T.: Application of a two-level optimization process to conceptual structural design of a machine tool, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 1999, Vol. 40, s.783—794
182. www.ina.com. Products and applications
183. www.kennametal.com. Manual for metalcutting tools, Kennametal Inc., Latrobe, Pennsylvania
184. www.sandvik.com, Sandvik Coromant, Metalworking Products
185. Xiao M., Karube S., Soutome T., Sato K.: Analysis of chatter suppression in vibration cutting, Int. Journal of Machine Tools & Manufacture, 2002, Vol. 42, s. 1677—1685,
186. Yang S., Yuan J., Ni J.: Accuracy enhancement of a horizontal machining center by real-time error compensation, Journal of Manufacturing Systems, 1996, Vol. 15, s. 113—124
187. Yigit A. S., Ulsoy A. G.: Dynamic stiffness evaluation for reconfigurable machine tools including weakly nonlinear joint characteristics, Proc. IME, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2002, Vol. 216, No. Bl, s. 87—101
188. Yilmaz A., Al-Regib E., Ni J.: Machine tool chatter suppression by multi-level random spindle speed variation, Trans, of ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2002, Vol., 124, s. 208—216
189. Yoon M. C., Kim Y. G.: Cutting dynamic force modelling of endmilling operation, Journal of Materials Processing Technology, 2004, Vol. 155—156, No. 1—3, s. 1383—1389
190. Yoshimura M., Hamada T., Yura K., Hitomi K.: Multiobjective design optimization of machine-tool spindles, ASME, 1983, 83-DET-30
191. Zadeh L. A.: Fuzzy sets, Inf. and Control, 1965, Vol. 8, s. 338—353
192. Zars V. V.: Voprosy ustojcivosti rezania na metallorezuščih stankach, dissertaciâ na soiskanie učonoj stepeni doktora tehniceskich nauk, Riga 1971
193. Zhang Y., Sims N. D.: Milling workpiece chatter avoidance using piezoelectric active damping: A feasibility study, Smart Materials and Structures, 2005, Vol. 14, No. 6, December, s. N65—N70.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPS2-0042-0028