Esztergálási folyamat stabilitás vizsgálata állandó és váltakozó fordulatszám mellett
Az ipari gyártás területén folyamatosak a törekvések a hatékonyság, pontosság és a költséghatékonyság növelése érdekében. Ezen célok eléréséhez számos matematikai modellt fejlesztettek ki, hogy mélyebb betekintést nyújtsanak a szerszámgéprezgések területére. A gyártás során fellépő, úgynevezett ’chatter’ jelenség, nem csak hogy a termék felületi minőséget is nagyban befolyásolja, hanem szerszámtöréshez is vezethet, ez pedig a gyártók számára leállásokat és jelentős anyagi veszteségeket is eredményezhet. A chatter jelenség már a XX. század eleje óta sok mérnököt foglalkoztat és továbbra is széles körben tanulmányozott és kutatott terület [1]. Attól függően, hogy milyen mechanikai modellt használunk a chatter vizsgálatára, numerikus, és néhány esetben analitikus megoldások is elérhetőek a stabilitási térképek meghatározására. Ez a gyártók számára egy hasznos eszköz a jelenség jelenlétének megállapítására, adott megmunkálási paraméterek mellett. Annak érdekében, hogy a stabilitási térképen növeljük a stabil tartományt, vagyis ahol a chatter fellépése nélkül gyárthatunk, számos módszer született [2]. Ilyen módszerek egyike a váltakozó fordulatszámmal történő megmunkálás [3].
Ezen TDK munka fő célja az állandó és váltakozó fordulatszámmal történő esztergálás stabilitás vizsgálatának bemutatása, különös hangsúlyt fektetve a periodikus fordulatszám változtatás vizsgálatára. Ehhez analitikus és numerikus stabilitásvizsgálatokat is végzünk, miközben a szükséges bemeneti adatokat is mérjük. Ilyen adatok a rendszer dinamikai tulajdonságai, melyeket modális analízis segítségével ismerhetünk meg, és a forgácsolási erőkarakterisztika, melyet pedig a tanszéken található erőmérővel mérünk. A váltakozó fordulatszámot egy frekvenciaváltóval állítjuk elő, amely segítségével bemutatjuk a fordulatszám változtatás frekvenciájának és amplitúdójának hatását a rendszer stabilitására.
Források:
[1]. G. Stépán. Retarded dynamical systems: stability and characteristic functions. Longman, London co-published with Wiley, New York (1989).
[2]. J. Munoa, X. Beudaert, Z. Dombovari, Y. Altintas, E. Budak, C. Brecher, G. Stepan. Chatter suppression techniques in metal cutting. CIRP Annals - Manufacturing Technology 65 (2016), 785–808.
[3]. G. Urbikain, D.Olvera, L. N. LópezdeLacalle, A.Elías-Zúñiga. (2016). Spindle speed variation technique in turning operations: Modeling and real implementation. Journal Sound and Vibration 383 (2016), 384–396.
szerző
-
Herczeg Dávid
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Bachrathy Dániel
docens, Műszaki Mechanikai Tanszék
