ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ОБРОБЛЮВАНОГО МАТЕРІАЛУ НА ІНТЕНСИВНІСТЬ РЕГЕНЕРАТИВНИХ АВТОКОЛИВАНЬ ПРИ ТОЧІН-НІ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2025-2-3Ключові слова:
регенеративні автоколивання, різець-осцилятор, осцилограма, механічні властивості.Анотація
Мета роботи. Дослідження впливу оброблюваного матеріалу на інтенсивність регенеративних автоколивань при точінні.
Методи дослідження. Дослідження проводили експериментальним методом, при якому записували осцило-грами коливань різальної кромки різця-осцилятора. Аналітичним методом досліджували осцилограми, на яких виміряли параметри коливальної системи різця-осцилятора, що характеризують закон руху різальної кромки при автоколиваннях.
Отримані результати. Встановлено, що на інтенсивність автоколивань при точінні впливає тип кристалічної ґратки та кількість площин зсуву оброблюваного матеріалу. Чим більше кількості площин зсуву, тим легше матеріал піддається пластичній деформації і тим інтенсивніші вібрації можуть генеруватися. Також на здатність збудження або гасіння вібрацій при точінні особливо впливає частота сегментації стружки. Так, наприклад, низька частота сегментації стружки при точінні важкооброблюваних матеріалів (титан) може гасити регенеративні автоколивання. Обробка різних матеріалів при інтенсивних регенеративних автоколиваннях відбувається з утворенням різних типів стружки: суглобистої, надлому, циклічної.
Наукова новизна. Отримані результати підтверджують вплив механічних та фізико-технічних властивостей оброблюваного матеріалу на збудження або гасіння регенеративних автоколивань. Властивості оброблюваного матеріалу вливають на процес стружкоутворення у зоні різання, який у розумінні класичної схеми автоколивальної системи є регулятором.
Практична цінність. Отримані результати доводять вплив властивостей оброблюваного матеріалу на інтенсивність регенеративних автоколивань при точінні і надають можливість проводити необхідні заходи для зменшення вібрацій.
Посилання
Özer, A., Sekiguchi, A. (2023). Numerical Evaluations for Robotic Turning with a Scheduled Modulatory Gain-Based Chatter Controller. IFAC-PapersOnLine, 56(2), 11111–11116. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2023.10.823
Danylchenko, Y., Storchak, M., Danylchenko, M., Petryshyn, A. (2023). Cutting process consideration in dynamic models of machine tool spindle units. Machines, 11(6), 582. https://doi.org/10.3390/machines11060582
Cherukuri, H., Perez-Bernabeu, E., Selles, M. A., Schmitz, T. L. (2019). A neural network approach for chatter prediction in turning. Procedia Manufacturing, 34, 885-892. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.06.159
Beri, B., Meszaros, G., Stepan, G. (2021). Machining of slender workpieces subjected to time-periodic axial force: stability and chatter suppression. Journal of Sound and Vibration, 504, 116114. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2021.116114
Shevchenko, O. V., Lishchyner-Ivashchenko, O. V. (2020). Zabezpechennia vibrostiikosti protsesu roztochuvannia odno-lezovym instrumentom na tokarnomu verstati. Tekhnichna inzheneriia, 1 (85), 81–88. https://doi.org/10.26642/ten-2020-1(85)-81-88
Wang, M., Qin, P., Zan, T., Gao, X., Han, B., Zhang, Y. (2021). Improving optimal chatter control of slender cutting tool through more accurate tuned mass damper modeling. Journal of Sound and Vibration, 513, 116393. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2021.116393
Atsuta, T., Yoshimura, H., Matsumura, T. (2023). Control of chatter vibration in double inserts turning with phase difference of modulations. Precision Engineering, 82, 106–115. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2023.03.011
Mohammadi, Y., Ahmadi, K. (2022). Finite-amplitude stability in regenerative chatter: The effect of process damping nonlinearity and intermittent cutting in turning. Journal of Sound and Vibration, 537, 117158. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.117158
Schmitz, T. L., Smith, K. S. (2009). Machining dynamics. Springer, 303. https://doi.org/10.1007/978-3-319-93707-6
Vnukov, Y., Tryshyn P., Kozlova, O., Dyadya, S. (2024). Experimental verification of the impact of phase shift between neighboring waves on the intensity of regenerative oscillations during continuous cutting. In: Grabchenko’s International Conference on Advanced Manufacturing Processes. Cham: Springer Nature Switzerland. 342–357. https://doi.org/10.1007/978-3-031-82746-4_31
Emami, M., Karimipour, A. (2021). Theoretical and experimental study of the chatter vibration in wet and MQL machining conditions in turning process. Precision Engineering, 72, 41–58. https://doi:10.1016/j.precisioneng.2021.04.006
Filippov, A. V., Nikonov, A. Y., Rubtsov, V. E., Dmitriev, A. I., Tarasov, S. Y. (2017). Vibration and acoustic emission monitoring the stability of peakless tool turning: Experiment and modeling. Journal of Materials Processing Technology, 246, 224–234. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.03.030
Kasprowiak, M., Parus, A., Hoffmann, M. (2022). Vibration suppression with use of input shaping control in machining. Sensors, 22(6), 2186. https://doi.org/10.3390/s22062186
Zaloha, V. O., Shapoval, Yu. V. (2024). Metodolohichni osnovy pidvyshchennia efektyvnosti obroblennia detalei shliakhom keruvannia dynamikoiu protsesu vysokoshvydkisnoho tochinnia z vysokymy chastotamy obertannia shpyn-delia. Sumskyi derzhavnyi universytet, 143.
Nakagawa, J., Farahani, N. D., Altintas, Y. (2023). Identification and effect of chip shear band on chatter vibration in the turning of Nickel Alloy 718. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 44, 82–90. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2023.05.004
Vnukov, Y., Tryshyn, P., Kozlova, O., Dyadya, S. (2024). Cutter-Oscillator with Single-Degree-of-Freedom for the Study of Cutting Vibrations. Strojnícky časopis-Journal of Mechanical Engineering, 74(1), 169–180. https://doi.org/10.2478/scjme-2024-0017
Vnukov, Y., Tryshyn, P., Kozlova, O., Dyadya, S. (2025). Experimental research on regenerative self-oscillations during turning. In: Grabchenko’s International Conference on Advanced Manufacturing Processes. Cham: Springer Nature Switzerland, 358–372. https://doi.org/10.1007/978-3-031-82746-4_32
Mazur, M. P. et al. (2011). Osnovy teorii rizannia materialiv. Novyi svit-2000, 422.
Sorokyn, V.H. (2001). Staly y splavы. Marochnyk. Yntermet Ynzhynyrynh, 608.
Orlov, P.N. (1986). Kratkyi spravochnyk metallysta. Mashynostroenye, 960.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
