اثر كوپلينگ مود بر پايداري ارتعاشات چتر در فرايند فرزكاري

effect of mode coupling on chatter vibrations stability in milling process

با توجه به اينكه در صنعت امروز توليد قطعات با دقت ابعادي بالا و صافي زياد، اهميت داشته و يكي از جنبه‌هاي مهم و اقتصادي توليد و كنترل هزينه‌ها به شمار مي‌رود، لذا سعي شده است عوامل متعددي كه باعث پايين آمدن صافي سطح قطعات توليدي مي‌شود كنترل‌شده و راه‌حل مناسبي براي كاهش اثرات آن ارائه گردد. ماشين‌كاري فلزات اغلب همراه با لرزش نسبي شديدي بين قطعه كار و ابزار همراه است كه چتر ناميده مي‌شود و به علت اثرات بدي كه بر سطح پاياني محصول توليدشده، دقت ماشين‌كاري و عمر ابزار دارد پديده‌اي نامطلوب است. امروزه مدل‌هاي تحليلي متفاوتي براي پيش‌بيني دياگرام پايداري چتر وجود دارد كه نشان‌دهنده حالت‌هاي پايدار و ناپايدار برحسب عمق برش و سرعت اسپيندل مي‌باشد. آزمايش هاي عددي نشان مي دهند حتي يك كوپلينگ مود ضعيف هم كه باعث ايجاد 2 درصد اختلاف از حالت خطي شود ممكن است باعث ناپايداري مرز پايداري در جهت شعاعي گردد، بنابراين معقول و منطقي است كه ارتعاشات چتر با در نظر گرفتن كوپلينگ مود مورد بررسي قرار گيرد. در اين پژوهش، مدلي جامع در حوزه زمان با در نظر گرفتن كوپلينگ مود توسعه داده شده است كه بر اساس آن مي‌توان اثرات مختلفي مانند تنوع سرعت اسپيندل و فرايند ميرايي را در نظر گرفت. هدف از اين مقاله، تفسير دقيق‌تر پايداري روش‌هاي مختلف كاهش چتر و تاثير كوپلينگ مود بر نمودارهاي پايداري با استفاده از مدل جرم-فنر-دمپر در فرايند فرزكاري مي‌باشد.

During metal machining, unstable self-excited vibrations (known as regenerative chatter) can occur, leading to poor surface finish, excessive tool wear, and damage to the machine. Consequently there has been a great deal of research. . Self-excited vibration or chatter is the most type of vibration in machining operations. Two categories of self-excited or chatter are generally recognized: primary chatter that can be produced by the cutting process itself and secondary chatter caused by the regeneration of waviness of the work piece surface. A chatter suppression method that has received attention recently is the spindle speed variation technique whereby greater depth of cut can be achieved by varying the spindle speed. However, this approach results in stability boundaries In the present paper, a Simulink model which is designed for milling chatter simulation is modified to enable its use under variable spindle speed circumstances. This is Researched by rewriting the equations of motion and the machine behaviour in stable and unstable region.