Nagy precíziós gépi üregelés mechanikai modellje
A gépi üregelést legtöbbször nagyméretű, nagy pontosságot igénylő munkadarabok gyártására használják. Az eljárás során a forgácsolást végző szerszám gyakran több méter hosszú, precíziósan megmunkált szinterelt fémkerámia rúd. A megmunkálás során előfordulhat, hogy növekvő rezgés lép fel, amely stabilitásvesztés következménye. A forgácsoláshoz használt rúd rendkívül rideg, és ilyen esetekben törik. Ez a teljes szerszám cseréjét vonja maga után, valamint a munkadarab a fémszilánkok miatt javíthatatlan selejté válik. Általában a munkadarab és a szerszám is jelentős értéket képviselnek, ezért magas lesz az anyagi kár.
Jelenleg nincs megfelelően precíz modell, amely az üregelés folyamatát kellő pontossággal le tudná írni. Így a fent említett üzemi balesetekkel szemben nem tudunk megbízhatóan védekezni.
A kutatómunkám célja egy egyszerűsített, de a valóságot még megfelelő pontossággal leíró mechanikai modell alkotása volt. Ez a modell még csak az első lépés az ipari felhasználás felé, gyakorlatban még nem alkalmazható, de kellő mélységű betekintést nyújt a forgácsolás folyamatába.
A probléma egyszerűsítése során a szerszámot egy az egyik végén mereven megfogott rúddal és ezen elhelyezett két forgácsoló foggal helyettesítetem. A forgácsolás következtében, a fogaknál erők és nyomatékok ébrednek, amelyek nagysága és iránya a rúd függőleges pozíciójától valamint a rúd és a munkadarab által bezárt szögtől függ. A második fog esetén mindezek felett a regeneratív hatással, azaz az első fog által a munkadarabon hagyott nyommal is foglalkozni kell.
Mivel a stabilitásvesztés oka a szerszám hajlító lengéseinek öngerjesztett jellege, a folyamat vizsgálatát egy a fentiek szerint terhelt rúd kontinuum hajlító lengéseire koncentráltam.
Numerikus és analitikus módszereket felhasználva, valamint bizonyos közelítések mellett egy a rúd viselkedését kvalitatívan jól leíró közönséges, parciális, késleltetett differenciálegyenletre jutottam. Egy ilyen egyenletre analitikus megoldás nem létezik, de ennek segítségével már el tudtam végezni a folyamat stabilitásvizsgálatát.
szerző
-
Iklódi Zsolt
Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
old Dombóvári Zoltán
adjunktus, Műszaki Mechanikai Tanszék
