Lengésfojtó felütközés hatásának vizsgálata belső furateszterga stabilitására
Nagy pontosságot igénylő, nagyméretű, furatok sok esetben kizárólag belső furatesztergálás segítségével állíthatók elő. Ezen megmunkálási mód azonban jelentősen korlátozott, hiszen a folyamat stabilitása a szerszám geometriájával kapcsolatos korlátokba ütközik. Túlzottan karcsú szerszám használata esetén az ún. stacionárius forgácsolás könnyen instabillá válik, ami megmunkálási hibákhoz, sőt gyakran szerszámtöréshez vezet. Hosszú, vékony furatok előállítása különösen problémás, mivel ekkor a forgácsoló élt tartó szerszámszár hossza átmérőjének sokszorosa kell, hogy legyen.
Sok esetben tehát elengedhetetlen a furatesztergálási folyamat megtámogatása valamilyen rezgéscsillapítási stratégiával. Erre az ipari gyakorlatban leggyakrabban használt megoldás passzív lengésfojtók használata, azaz egy lengő tömeg elhelyezése a forgácsoló élt tartó szerszámszárban. A lengésfojtó merevségének optimális hangolásával (pl.: Den Hartog [1], Sims [2]) jelentős javulás érhető el a megmunkálási folyamat stabilitásában.
Mivel a furateszterga lengéscsillapítására használt lengésfojtó a szerszámszár belsejében helyezkedik el, a lengő tömeg elmozdulása geometriailag korlátozott. Nagy energiájú, nagy amplitúdójú rezgések megjelenése esetén előfordulhat, hogy a tömeg felütközik a szerszámszár belső felületére.
Kutatómunkám során ezen ütközések hatását vizsgáltam meg az esztergálási folyamat stabilitására. Ehhez a lengésfojtóval felszerelt furateszterga egy egyszerűsített mechanikai modelljét használtam, amely segítségével időbeli szimulációkat végeztem, valamint ütközéseket is tartalmazó periodikus pályákat kerestem.
Megvizsgáltam, hogyan változik a felütközések hatására a megmunkálás stabilitási térképe, valamint azt, hogy az így létrejövő rezgések milyen felületi minőséget eredményeznek.
Irodalom:
1. Sims, N. D. Vibration absorbers for chatter suppression: A new analytical tuning methodology. Journal of Sound and Vibration, 2007. 301(3-5), 592–607. doi:10.1016/j.jsv.2006.10.020
2. Den Hartog, J.P.; "Mechanical Vibrations"; In: McGraw-Hill Book. Company, New York and London, 1934
3. Munoa, J., Beudaert, X., Dombovari, Z., Altintas, Y., Budak, E., Brecher, C., & Stepan, G. (2016). Chatter suppression techniques in metal cutting. CIRP Annals, 65(2), 785–808. doi:10.1016/j.cirp.2016.06.004
4. Peterka, F. (1996). Bifurcations and transition phenomena in an impact oscillator. Chaos, Solitons & Fractals, 7(10), 1635–1647. doi:10.1016/s0960-0779(96)00028-8
szerző
-
Iklódi Zsolt
Gépészeti modellezés mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Dombóvári Zoltán
adjunktus, Műszaki Mechanikai Tanszék
