Esztergálási folyamat stabilitása periodikus axiális erővel terhelt, karcsú munkadarabok megmunkálása esetén
A folyamatosan fejlődő gépgyártástechnológia részét képzi az újabb és hatékonyabb anyagmegmunkálási folyamatok alkalmazásainak megjelenése. Ebben a dolgozatban egy újszerű módszerrel vizsgáljuk egy esztergálási folyamat stabilitását karcsú és rugalmas munkadarabok megmunkálása esetén. Az anyagleválasztási folyamat közben egy időben periodikus, axiális erővel gerjesztjük a munkadarabot. Az anyagleválasztást folyamatosnak tekintjük a munkadarab hossza mentén, így azt a szerszámpozíciótól függően egy lépcsős rúddal modellezzük az Euler-Bernoulli rúdelméletet alkalmazásával. Egy gyakori esztergálási elrendezést vizsgálunk, ahol a munkarab rögzítése a tokmány és a szegnyereg segítségével történik. Ezek a peremfeltételek matematikailag egy befogásként és egy görgős támaszként modellezhetők a munkarab két végén.
A munkadarabot a periodikus axiális erővel a szegnyeregnél gerjesztjük, melynek szinuszos jelalakja a nagyfrekvenciás öngerjesztett rezgésektől (chatter) mentes paramétertartomány növekedését teheti lehetővé. Az axiális nyomóerő használata elsőre ellentmondásosnak tűnhet, hiszen a konstans nyomóerő csökkenti a munkadarab laterális merevségét. Míg ez önmagában kisebb stabil paramétertartományt eredményez, a periodikus axiális erő megfelelő amplitúdójú és frekvenciájú alkalmazása előnyös hatással bírhat a folyamat stabilitási tulajdonságaira. A változó axiális erő hatására a munkadarab laterális merevsége periodikusan módosul, ami a rendszer sajátfrekvenciáját is hasonlóan befolyásolja. A modális merevség ezen jellegű ismétlődő változása úgy gerjeszti a rendszert, hogy az egy stabilabb megmunkálási folyamatot eredményez a munkadarab alacsony, releváns fordulatszám-tartományán.
szerző
-
Mészáros Gergely
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Béri Bence
Külsős óraadó, Műszaki Mechanikai Tanszék