بررسی پارامترهای جاذب دینامیکی برای بهبود رفتار ارتعاشی ابزار داخل‌تراش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران،

چکیده

در فرآیند داخل‌تراشی با نسبت طول به قطر بیشتر از چهار به دلیل سفتی پایین ابزار، ارتعاش زیادی ایجاد می‌شود و کیفیت ماشینکاری سطح را پایین می‌آورد. به همین دلیل کنترل و کاهش ارتعاش ابزار داخل‌تراش همواره مورد توجه است. در این مقاله ارتعاش جانبی یک ابزار داخل‌تراش با طول بلند مجهز به جاذب دینامیکی و تاثیر پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور ابتدا معادلات حاکم بر ارتعاش جانبی سیستم استخراج و با استفاده از روش مودهای فرضی حل می‌شود. سپس تاثیر وجود جاذب و پارامترهای اصلی آن همانند موقعیت جاذب، سفتی جاذب و طول جاذب بر روی ارتعاش ابزار داخل تراش مورد مطالعه قرار می‌گیرد و نتایج به صورت نمودارهایی ارائه می‌شوند. نتایج حاصل نشان می‌دهند که اضافه شدن جاذب باعث افزایش فرکانس طبیعی ابزار به مقدار 10 درصد می‌شود و هر چه جاذب به نوک ابزار نزدیک‌تر می‌شود عملکرد بهتری نشان می‌دهد. همچنین با افزایش سفتی فنر جاذب، بازه عملکرد پایدار داخل‌تراشی افزایش می‌یابد و ابزار در فرکانس‌های بالاتری شروع به ارتعاش می‌کند. علاوه بر آن با افزایش طول جاذب تا طول 175 میلی‌متر، فاصله بین دو فرکانس تشدید جاذب افزایش می‌یابد که نشان از افزایش ناحیه عملکرد پایدار و صلبیت دینامیکی بیشتر است و از طول‌های بیشتر از 175 میلی‌متر، این رفتار کاهشی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of dynamic absorber parameters to improve the vibration behavior of boring bar with long overhang

نویسندگان [English]

  • Abbas Rahi 1
  • Mahdi Hosseinpour 2
1 Faculty of Mechanical & Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran
2 MSc. Student, Shahid Beheshti University/ Faculty of Mechanical Engineering
چکیده [English]

In the boring process with length to diameter ratio more than four, due to low rigidity of the tool, a lot of vibration is caused and the machining quality of the surface is reduced. For this reason, controlling and reducing vibration of the tool is always important. In this paper, the lateral vibration of a long boring bar equipped with dynamic absorber and the effect of various parameters are investigated. For this purpose, first the governing equations of the system are extracted and solved using assumed mode method. Then, the effect of absorber presence and its parameters such as absorber position, absorber stiffness and absorber length on the vibration of tool are studied and results are presented in diagrams. The results show that the addition of absorber increases the natural frequency of tool by 10% and as the absorber gets closer to the tip, the performance of boring process increases. Also, as the stiffness of the absorber increases, the steady-state cutting range of the boring bar increases and the tool begins to vibrate at higher frequencies. In addition, by increasing absorber length up to 175 mm, the distance between the two absorber resonance frequencies increases, which indicates an increase in the range of stable cutting and dynamic stiffness, and also from lengths greater than 175 mm, this behavior decreases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dynamic Absorber
  • Natural Frequency
  • Boring Bar
  • Stiffness
  • Vibration