dịch tiểu luận tạo hình bề mặt dung cụ

Để tránh sự thay đổi độ sâu cắt như vậy trong quá trình thử nghiệm, việc cắt ổn định được tiến hành trước mỗi quá trình thử nghiệm.. Kết quả là, độ sâu cắt trung bình được giữ không đổi

Sự thay đổi độ sâu cắt trung bình h, nếu có, có thể được xác định bằng sự thay đổi lực cắt trung bình Ngược lại, nếu lực cắt trung bình thử nghiệm không đổi, điều đó có nghĩa là độ sâu cắt trung bình h không bị thay đổi Tuy nhiên, biến dạng phôi tĩnh gây ra bởi thành phần tĩnh của lực cắt là không thể tránh khỏi, điều này

có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ sâu cắt trung bình h

Để tránh sự thay đổi độ sâu cắt như vậy trong quá trình thử nghiệm, việc cắt ổn định được tiến hành trước mỗi quá trình thử nghiệm Các thông số cắt của quá trình cắt sơ bộ này được xác định theo các thí nghiệm hiệu chuẩn tĩnh trước đó Quá trình cắt có lực cắt trung bình tương tự như các quá trình thử nghiệm thành công đối với nhận dạng DCFC

Do đó, thành phần tĩnh của lực cắt, cũng như biến dạng phôi tĩnh, giống nhau trong hai quá trình cắt liên tiếp Kết quả là, độ sâu cắt trung bình được giữ không đổi trong thí nghiệm thử nghiệm, có thể được ảnh hưởng bởi lực cắt trung bình không thay đổi như trong Hình 9 (a) - (c) Hình 9 (d) cho thấy độ dịch chuyển rung của phôi x(t) và y(t) Phổ tần số thời gian (TFP) của x(t) được hiển thị trong Hình 9 (e) Hơn nữa, gia tốc rung của đầu dao được minh họa trong Hình 9 (f) Phổ tần số thời gian (TFP) của a(t) được tính toán và sau đó chia cho w2, để có thể ước tính độ dịch chuyển rung của đầu dao, như trong Hình 9 (g)

Trên thực tế, tỷ lệ giá trị đỉnh được theo dõi giữa các TFP của đầu dao và phôi nhỏ hơn 2,5%, phù hợp tốt với các giả định trên Các tín hiệu đo được chia thành các khối để tính toán CPTF Mỗi khối dữ liệu bao gồm tín hiệu thời gian 0,5 giây và có 50% trùng lặp giữa mỗi hai khối thành công Sự thay đổi của biên độ trò chuyện và tần số trong khoảng thời gian δt là nhỏ, do đó nó bị bỏ qua trong quy trình xử lý dữt là nhỏ, do đó nó bị bỏ qua trong quy trình xử lý dữ liệu Các khối dữ liệu của lực cắt và độ rung của phôi được tính theo phương pháp Biến đổi Fourier (FT) Hình 9 (h) cho thấy tần số cực đại của độ rung phôi, cũng như tốc độ trục chính thực tế N(t) Có thể thấy rằng, tần số trò chuyện giảm khi điểm cắt di chuyển về phía đầu cuối của phôi

Bảng 2 Hàm truyền quá trình cắt được đo.

Bảng 3 Kết quả thí nghiệm:

Các giá trị cực đại của phổ lực cắt được chia cho độ rung của phôi Sau đó, các hàm truyền quá trình cắt kết quả Txx và Txy trong dải tần số khả dụng được lấy, như thử nghiệm 1 được hiển thị trong Bảng 2 và 3 Các quy trình tiện tiếp theo được tiến hành để điều tra sự hao mòn của dụng cụ đối với các hệ số lực cắt động

Có hai nhóm kết quả thử nghiệm được trình bày trong Bảng 2, tức là thử nghiệm 2

và thử nghiệm 3 Để nghiên cứu tính hiệu quả của phương pháp đề xuất này trong phạm vi điều kiện cắt rộng hơn, hai nhóm thử nghiệm khác với các thông số cắt mới, cũng như đầu công cụ mới và phôi, được tiến hành Các CPTF đo được hiển thị trong Bảng 2, tức là thử nghiệm 4 và thử nghiệm 5 Như đã dự đoán ở trên, các chức năng chuyển giao quá trình cắt được đo là các cung tròn một phần, như trong Bảng 2

Để tìm ra các tâm vòng cung, toàn bộ các vòng tròn được tính toán bằng phương pháp tạo đường cong được đề xuất bởi Taubin [30], đây là một vòng tròn mạnh mẽ

và chính xác Nó hoạt động tốt ngay cả khi các điểm dữ liệu chỉ được quan sát trong một vòng cung nhỏ Trung tâm vòng tròn giới hạn O(xo,yo) được hiển thị trong Bảng 2 được sử dụng để tính toán các DCFC theo biểu thức (8), tức là kx, cx

ky và cy Các hệ số cắt thu được được liệt kê trong Bảng 3 Có thể thấy rằng các kết quả trong các thử nghiệm này gần như giống nhau, và quá trình giảm xóc làm tăng sự hao mòn của dụng cụ

4.3 Xác nhận các DCFC đo được

Như đã đề cập ở trên, cuộc trò chuyện xảy ra khi bắt đầu quá trình cắt và sau đó biến mất do biến đổi động lực học cấu trúc, như trong Hình 10 Tại vị trí trục, nơi sóng chatter biến mất, chiều rộng cắt tới hạn của hệ thống cắt tương đương phải bằng với sóng áp dụng trong thực tế Các DCFC đo được sử dụng trong mô hình hóa quá trình cắt động Động lực học cấu trúc được đo bằng các thử nghiệm phương thức tác động, như trong Hình 7

Theo biểu thức (11), chiều rộng cắt ổn định tới hạn tại các vị trí trục khác nhau của phôi được tính toán và hiển thị trong Hình 11

Hình 10 Các bề mặt phôi gia công

So sánh giữa Hình.10 và Hình.11 cho thấy các vị trí cắt ổn định quan trọng trên phôi phù hợp với vị trí chiều rộng cắt thực tế trong các sơ đồ ổn định quan trọng dự đoán

Có thể kết luận rằng các hệ số lực cắt động xác định với phương pháp kích thích được đề xuất là trùng khớp với thực tế Do đó, có thể kết luận rằng các DCFC đo được đủ chính xác để dự đoán độ ổn định cắt và phương pháp kích thích quy trình quay động được đề xuất là đáng tin cậy

Hình 11 Chiều rộng cắt tới hạn: (a) thử nghiệm 1; (b) thử nghiệm 2;

(c) thử nghiệm 3; (d) thử nghiệm 4; (e) thử nghiệm 5

5 Kết Luận

Động lực học của hệ thống phôi công cụ sẽ được thay đổi trong quá trình quay hình trụ với phôi gia công đúc hẫng Sự ảnh hưởng của các biến thể như vậy đến tần số trò chuyện đã được nghiên cứu trong công trình này Cả mô phỏng và thí nghiệm đều cho thấy tần số trò chuyện trong quá trình quay hình trụ trên phôi đúc hẫng sẽ giảm do biến đổi động cấu trúc tương đương Hiện tượng này cho phép người nói chuyện tự sướng hoạt động như một phương pháp kích thích quá trình để xác định các hệ số lực cắt động Các hệ số đo được có thể được sử dụng để dự đoán độ ổn định của quá trình cắt Phương pháp được đề xuất có thể làm giảm sự phụ thuộc của thiết bị kích thích để xác định các hệ số lực cắt động Phương pháp kích thích động được đề xuất có thể được mở rộng và sử dụng trong quay xiên

Lời cảm ơn

Công trình này được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia (số 51121002), các dự án chính trong Chương trình trụ cột khoa học và công nghệ quốc gia (số 2012BAF08B01) và Chương trình nghiên cứu và phát triển công nghệ cao quốc gia Trung Quốc (số 2012AA040703 )

Tài liệu tham khảo

[1] H.E Merritt, Lý thuyết về trò chuyện máy công cụ tự kích thích: đóng góp cho nghiên cứu trò chuyện về công cụ máy móc 1, J Eng Ind 87 (1965) 447 -454 [2] W Kwon, K.F Ehmann, Công cụ giám sát hao mòn bằng cách sử dụng phần

ảo của hàm truyền của động lực cắt, Int J Mach Công cụ Manuf 34 (1994) 393 -406

[3] M Weck, K Teipel, Dynamisches Verhalten Spanender Werkzeugmaschinen, Springer, 1977

[4] S.A Tobias, W Fishwick, Trò chuyện về các công cụ máy tiện trong điều kiện cắt trực giao, Trans ASME 80 (1958) 1079 - 1088

[5] M.K Das, S.A Tobias, Mối quan hệ giữa sự cắt tĩnh và động của kim loại, Int

J Mach Công cụ Des Độ phân giải 7 (1967) 63 - 89

[6] M.M Nigm, M.M Sadek, S.A Tobias, Xác định hệ số cắt động từ dữ liệu cắt trạng thái ổn định, Int J Mach Công cụ Des Độ phân giải 17 (1977) 19 - 37 [7] J Tlusty, Phân tích tình trạng nghiên cứu trong động lực học cắt, Ann CIRP 27 (1978) 583 - 589

[8] K.F Ehmann, S.G Kapoor, R.E DeVor, I Lazoglu, Mô hình hóa quy trình gia công: một đánh giá, J Manuf Khoa học Tiếng Anh 119 (1997) 655 - 663

[9] M Siddhpura, R Paurobally, Một đánh giá về nghiên cứu rung động trò chuyện trong lượt, Int J Mach Công cụ Manuf 61 (2012) 27 - 47

[10] K Marchelek, J Tomkow, Điều tra thí nghiệm trong động lực học cắt, J Eng Ind 115 (1993) 508 - 511

[11] M.A El Baradie, Phân tích thống kê về hệ số cắt động và độ ổn định của máy công cụ, J Eng Ind 115 (1993) 205 - 215

[12] M Chen, C.R Knospe, Một cách tiếp cận mới để ước tính động lực cắt sử dụng vòng bi từ tính hoạt động, ASME J Manuf Khoa học Tiếng Anh 127 (2005)

773 - 780

[13] I.E Minis, E.B Magrab, I.O Pandelidis, Các phương pháp cải tiến để dự đoán cuộc trò chuyện trong lượt, Phần 2 xác định các tham số quá trình cắt, J Eng Ind 112 (1990) 21 - 27

[14] T.Y À, K.F Eman, S.M Wu, Phương pháp xác định động lực học cắt theo phương pháp mô hình hóa hệ thống dữ liệu động (DDS), ASME J Eng Ind 107 (1985) 91 - 94

[15] X.G Dương, K.F Eman, S.M Wu, Phân tích động lực quá trình cắt ba chiều,

J Eng Ind 107 (1985) 336 - 342

[16] T.Y À, K.F Eman, S.M Wu, Xác định động lực điều chế bên trong và bên ngoài trong cắt trực giao, J Eng Ind 109 (1987) 275 - 280

[17] B.S Berger, I Minis, M Rokni, Động lực cắt kim loại: một nghiên cứu số thực nghiệm, J Sound Vib 156 (1992) 165 - 169

[18] I.N Tansel, Mô hình hóa động lực cắt 3 chiều với các mạng thần kinh, Int J Mach Công cụ Manuf 32 (1992) 829 - 853

[19] Y Altintas, M Eynian, H Onozuka, Nhận dạng các hệ số lực cắt động và ổn định trò chuyện với giảm xóc quá trình, CIRP Ann.-Manuf Công nghệ 57 (2008)

371 - 374

[20] D.W Cho, K.F Eman, Xác định trong quá trình hoạt động phay, Int J Mach Công cụ Manuf 30 (1990) 325

[21] C.Y Hoàng, J.J.J Wang, Ảnh hưởng của điều kiện cắt đến hệ số cắt động và quá trình giảm xóc khi phay, Int J Mach Công cụ Manuf 51 (2011) 320 - 330 [22] E Budak, L.T Tunc, Một phương pháp mới để xác định và mô hình hóa quá trình giảm xóc trong gia công, ASME J Manuf Khoa học Tiếng Anh 131 (2009) 510195

[23] E Budak, L.T Tunc, nhận dạng và mô hình hóa quá trình giảm xóc trong quá trình tiện và phay bằng phương pháp mới, CIRP Ann.-Manuf Công nghệ 59 (2010) 403 - 408

[24] L.T Tunc, E Budak, nhận dạng và mô hình hóa quá trình giảm xóc trong phay, J Manuf Khoa học Tiếng Anh 135 (2013) 21001

[25] Y Kurata, S.D Merdol, Y Altintas, N Suzuki, E Shamoto, Trò chuyện ổn định trong quá trình quay và phay với quá trình giảm xóc trong quá trình xác định,

J Adv Cơ điện tử Des Hệ thống Manuf 4 (2010) 1107 - 1118

[26] Y Altintas, E Budak, Phân tích dự đoán về thùy ổn định trong phay, CIRP Ann - Manuf.Techol 44 (1995) 357 - 362

[27] N Suzuki, K Nishimura, E Shamoto, K Yoshino, Ảnh hưởng của chức năng chuyển giao chéo đối với sự ổn định của trò chuyện trong việc cắt giảm sâu, J Adv Cơ điện tử Des Hệ thống Manuf 4 (2010) 883 - 891

[28] Y Altintas, Tự động hóa sản xuất: Cơ học cắt kim loại, Rung máy công cụ và Thiết kế CNC, Nhà xuất bản Đại học Cambridge, New York, 2012

[29] S.S Park, Y Altintas, Bù động của các cảm biến lực tích hợp trục chính với

Bộ lọc Kalman, J Dyn Hệ thống Các biện pháp Điều khiển-Trans ASME 126 (2004) 443 - 452

[30] G Taubin, Ước tính các đường cong phẳng, bề mặt và đường cong không gian phi phẳng được định nghĩa bằng các phương trình ngầm với các ứng dụng để phân đoạn hình ảnh cạnh và phạm vi, phân tích mẫu và trí thông minh của máy, IEEE Trans Ngày 13 (1991) 1115 - 1138