تعیین میرایی فرآیندی فرآیند تراشکاری با استفاده از تحلیل سری زمانی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه مهندسی فناوری‌های نوین قوچان، قوچان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه مهندسی فناوری‌های نوین قوچان، قوچان، ایران

چکیده

در اکثر شبیه‌سازی‌هایی که در زمینه فرآیند تراشکاری تا‌کنون توسط محققان انجام گرفته است، میرایی سیستم در زمان برش با میرایی بدست آمده از آزمایشات مودال، یکسان در نظر گرفته شده است. به این ترتیب اثر تماس ابزار با قطعه‌کار درنظر گرفته نشده است و این ساده‌سازی می‌تواند سبب کاهش دقت شبیه‌سازی شود. در این مقاله، به تعیین میرایی زمان برش در فرآیند تراشکاری به روش تحلیل سری‌زمانی پرداخته شده است. این روش، برپایه مقایسه بعد همبستگی سیگنال جابجایی ابزار در راستای پیشروی در آزمایش و شبیه‌سازی است. بدین ترتیب میرایی زمان برش قابل محاسبه خواهد بودکه با شرایط تماس بین ابزار و سطح قطعه کار در زمان ماشینکاری در پیشروی‌ها و سرعت‌های برشی مختلف تغییر می‌کند. مقایسه نتایج شبیه سازی جابجایی ابزار در نرم‌افزار متلب با جابجایی‌های بدست آمده از آزمایش، حاکی از دقت قابل توجه روش پیشنهادی، به منظور تعیین جابجایی ابزار در فرآیند تراشکاری است.از نتایج روش پیشنهاد شده، می‌توان جهت پیشگویی بافت سطح قطعات تولید شده در فرآیند تراشکاری استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Tlusty J, Polacek M (1963) The stability of machine tools against self excited vibrations in machining. Prod Engi Conf, Pittsburgh. 474-465.

[2] Tobias S, Fishwick A (1958) The chatter of lathe tools under orthogonal cutting conditions. Trans ASME (80): 1088-1079.

[3] Minis I, Yanushevsky T (1993) A new theoretical approach for the prediction of the machine tool chatter in milling. ASME J Eng Ind (115):1-8.

[4] Budak E, Altintas Y (1998) Analytical prediction of chatter stability in milling. ASME J Dyna Sys (120): 22-36.

[5] Kaneko T, Sato H, Tani Y, O-hori  M (1984) Self-excited chatter and its marks in turning. Trans ASME (222): 228-106.

[6] Kurata Y, Doruk Merdol S, Altintas Y, Suzuki N, Shamoto E (2010) Chatter stability in turning and milling with in process identified process damping. J Adv Mech Des (4): 1107-1118.

[7] Ozlu E, Budak E (2007) Comparison of one dimensional and multi-dimensional model in stability analysis of turning operations. Int J Mach Tool & Manu (47): 1883-1875.

[8] Wu DW (1989) A new approach of formulating the transfer function for dynamic cutting process. J Eng Indu (111): 37-47.

[9] Altintas Y, Eynian M, Onozuka H (2008) Identification of dynamic cutting force coefficients and chatter stability with process damping. Manu Tech CIRP Ann (57): 371–374.

[10] Budak E, Tunc LT (2009) A new method for identification and modeling of process damping in machining. J Manuf Sci E-T ASME (131): 051019-1- 051019-10.

[11] Eynian M, Altintas Y (2009) Chatter stability of general turning operations with process damping. J Manuf Sci E-T ASME (131): 041005-1-041005-10.

[12] Ahmadi K, Ismail F (2010) Experimental investigation of process damping nonlinearity in machining chatter. Int J Mach Tools and Manu (50): 1006–1014

[13] Ahmadi K, Ismail F (2011) Analytical stability lobes including nonlinear process damping effect on machining chatter. Int J Mach Tools and Manu (51): 296-308.

[14] Wu, DW (1988) Application of a comprehensive dynamic cutting force model to orthogonal wave-enerating processes, Int J Mech Sci (30): 581-600.

[15] Chiou YS, Chung ES, Liang SY (1995) Analysis of tool wear effect on chatter stability in turning. Int J Mech Sci (37): 391–404.

[16] Zaghbani I, Songmene V (2009) Estimation of machine tool dynamic parameters during machining operation Through operational modal analysis. Int J of Mach Tools and Manu (49): 947–957.

 

[17] Turkes E, Orak S, Neseli S, Yaldiz S (2011) A new process damping model for chatter vibration. J Measu (44): 1342–1348.

[18] Hilborn RC (1983) Chaos and nonlinear dynamics. Oxford University Press, Oxford.

[19] Grassberger, P, Procaccia, I (1983) Characterization of strange attractors. Phys Rev Lett 50(5): 346-349.

[20] Kanz  H, Schriber, T  (1997) Nonlinear time series analysis. Cambridge University Press, Cambridge.

[21] Sharif Ullah AM, Harib HK (2010) Simulation of cutting force using non-stationary gaussian process. J Intell Manu 681-691.

[22] Schmitz TL (2008) Machining Dynamics. New York: Springer Science.

[23] Imani BM, Pour M, Ghoddosian A, Fallah M (2012) Improved dynamic simulation of end- millingprocess using time series analysis. J Scientia Iranica B 19(2): 294– 302.

[24] Pour M, Torabizadeh MA (2014) Improved prediction of stability lobes in milling process using time series analysis. J Intell Manu 27(3): 665-677.