تاثير پارامترهاي ارتعاشي بر پايداري فرآيند تراشكاري در حوزه زمان

Effect of vibrational parameters on the stability of turning process in time domain

فرآيند تراشكاري به كمك ارتعاشات با بسامد كيلوهرتز به دليل مزاياي زياد از قبيل كاهش نيروي ماشينكاري و زبري ‎سطح به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته است. ارتعاش لرزه، نوعي ارتعاش خود-برانگيخته است كه در فرآيندهاي گوناگون ماشينكاري به وجود مي آيد. اين نوع از ارتعاشات بعد از ايجاد به سرعت رشد كرده و فرآيند ماشينكاري را ناپايدار مي‌كند. لرزه اثرات نامطلوب ديگري نظير افت كيفيت سطح، كاهش عمر ابزار و حتي آسيب ديدن قطعه كار و دستگاه نيز دارد. در اين مقاله نظريه‌اي پيشنهاد شده است تا اين پديده را در تراشكاري ارتعاشي مورد بررسي قرار داده و بتواند مرز پايداري فرآيند را پيشگويي نمايد. نظريه در حوزه زمان بوده و به كمك روش‌هاي عددي حل گرديده است. اثر پارامترهاي بسامد ارتعاش و نسبت زمان برش بررسي شد و نشان داده شدند كه اثر بسامد ناچيز بوده و نسبت زمان برش موثر است.

The vibration assisted turning has received intensive attentions due to its advantages such as reduced machining forces and surface roughness. Chattering is a type of self-excited vibrations, occurring in various machining processes. Chattering vibrations, when started, grow rapidly and destabilize the machining process. Moreover, chattering affects surface finish, reduces tool life, and even damages workpiece and machine tool. In this paper, a method is proposed to investigate chattering phenomenon in vibration turning and to predict stability boundaries. The method is in time domain and is solved by numerical methods. The effects of vibration frequency and cutting time ratio are examined. It is shown that frequency has negligible effect while cutting time ratio has the most influence.