SUPPRESSION OF SELF-EXCITED VIBRATION BY USING VARIABLE SPINDLE SPEED OF THIN WALLED PARTS END MILLING
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2014.72.32912Keywords:
variable spindle speed, self-exited vibration, milling, basic fragment of oscillogramAbstract
Purpose. Milling operations of thin walls are often limited by self-exited vibration. The main reason of this vibration is so-called regenerative effect. Self-exited vibrations causes to poor surface finish, manufacturing tools wear, spindle block wear etc.
Design/methodology/approach. This paper deals with test facility for thin walled parts end milling research. Firstly articles show experimental result of variable spindle speed ability tests. The parameters of spindle speed modulation are limited by kinematics of milling machine. When range and frequency of variable spindle speed was known authors made several milling test with maximum parameters of spindle speed modulation. For comparing paper presents milling test with the constant spindle speed.
Findings. As a results is shown that variable spindle speed of end milling contributes to the suppression of self-excited vibration. It should be note that this effect totally dependent from parameters of spindle speed modulation.
Originality/value. It’s information useful for adaptive control system development and machining of difficult-to-cut material. It related with the fact, that natural frequency of the detail changes during machining and the range of self-exited vibration is also changes. It can cause to appearance of self-exited vibration in machining process, which can suppression by using variable spindle speed. Finding parameters of spindle speed modulation, which can suppression of self-excited with big efficiency is one of the perspective development ways.
References
Дроздов Н.А. К вопросу о вибрациях станка при токарной обработке / Н.А. Дроздов // Станки и инструмент. – 1937. -№22 –с.21-25.
Каширин А.И. Исследование вибраций при резании / А.И. Каширин. –М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1944.-262с.
Соколовский А.П. Научные основы технологии машиностроения, М., Машгиз, 1955..-514с.
Ильницкий И.И. Колебания в металлорежущих станках и пути их устранения. Машгиз, Москва – Свердловск, 1958, 142с.
Кучма Л.К. Экспериментальное исследование вибраций при резании на токарном станке. – В кн.: Новые исследования в области резания металлов. М.; Л.: Машгиз, 1948, с. 100-128.
Логоминов В.А. Формирование шероховатости обработанной поверхности при концевом цилиндрическом фрезеровании тонкостенных элементов деталей: дис. канд. техн. наук / В.А. Логоминов. – Запорожье, 2013., 226с.
Внуков Ю.Н. Стенд для исследования механических колебаний при фрезеровании маложестких деталей концевыми фрезами. / Ю.Н. Внуков, В.А. Логоминов, П.А. Каморкин// Резание и инструмент в технологических системах. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2011 – вып. 79 – с.32-37.
Внуков Ю.Н. Оценка эффективности и качества обработки тонкостенных деталей при концевом фрезеровании. / Ю.Н. Внуков, А.И. Гермашев, П.А. Каморкин, Е.Б. Козлова// Інформаційні технології в освіті, науці та виробництві. - Одеса, 2014, вип. 2(7). – с. 97 - 108
Lin S.C., DeVor R.E., Kapoor S.G. The Effects of Variable Speed Cutting on Vibration Control in Face Milling. / ASME J. Eng. Indus., 1990, т. 112, с. 1.
Radulescu R. A. General Cutting Process Model for High Speed Machining Dynamic and Thermal Considerations. - PhD Thesis, University of Illinois at Urbana-Champaign, 1993.
Radulescu R. A., Kapoor S. G., DeVor R. E. An Investigation of Variable Spindle Speed Face Milling for Tool-Work Structures With Complex Dynamics, Part 1: simulation results; Part2: Physical Explanation; Part 3: // Journal of manufacturing science and engineering., 1997, 119, pp. 266–283.
Ismail F., Kubica E. G. Active Suppression of Chatter in Peripheral Milling. Part. 1. A Statistical Indicator to Evaluate the spindle Speed Modulation Method. // Int. J. Adv. Manuf, Technol. – 1995. – №10. – Р. 299-310.
Свинин, В. М. Гашение автоколебаний при фрезеровании путем периодического изменения скорости резания / В.М. Свинин // Перспективные направления развития машиностроения Забайкалья: тез. докл. региональной науч.-техн. конф. /ЧитПИ. - Чита, 1991. – С. 15-16.
