Assignment of the cutting mode when boring holes on CNC machine

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorPetrakov, Y. V.
dc.contributor.authorDanylchenko, M. А.
dc.date.accessioned2023-11-21T07:43:00Z
dc.date.available2023-11-21T07:43:00Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractAbstract. Due to structural limitations, the processes of boring holes are performed in a low-rigidity machining system, which predetermines their susceptibility to vibrations. The article is devoted to the study of the process of boring holes on CNC machines, and the subject of the study is the effect of the cutting mode on the stability of the machining. The mathematical model of the machining system is presented in the form of a two-mass dynamic system, which forms a closed loop structure with negative feedback by elastic displacement. In addition, positive feedback is taken into account through the delay argument function, which represents machining along traces. It has been proven that this process provokes the emergence of regenerative oscillations in the machining system. The application of the system’s approach made it possible to obtain a mathematical model in the form of state variables, which is acceptable for the use of numerical modeling methods in both time and frequency space. An applied engineering program for determining the stability diagram in “cutting depth - spindle speed” coordinates has been created. The program uses a new criterion of stability of systems closed through positive feedback loop with a delay argument function. For the first time, the validity of such a criterion was proved for systems described by differential equations of the fourth order. The importance of taking into account the results of the study in the form of a stability lobes diagram when assigning a cutting mode, especially in the area of high speeds, is proven. Thus, according to the results of the experiments, a change in speed of only 7% from 2150 rpm to 2320 rpm with the same cutting depth of 0.4 mm allows the process to become stable. The use of the created program is possible in the system of automatic control of the online cutting mode when the machine is equipped with vibration sensors with appropriate systems for identifying the dynamic parameters of the machining system, which will significantly increase the machining efficiency.uk
dc.description.abstractotherАнотація. Процеси розточування отворів з причини конструктивних обмежень виконуються в обробній системі малої жорсткості, що зумовлює їх схильність до виникнення вібрацій. Стаття присвячена дослідженню процесу розточування отворів на верстатах з ЧПК, а предметом дослідження є вплив режиму різання на сталість процесу. Математична модель процесу представлена у вигляді двомасової динамічної системи, яка утворює замкнену структуру з від’ємним зворотним зв’язком за пружним зсувом. Крім того, урахований позитивний зворотний зв’язок через функцію запізнюючого аргументу, що представляє оброблення за слідом. Доведено, що саме такий процес і провокує виникнення регенеративних коливань в обробній системі. Застосування системного підходу дозволило отримати математичну модель у формі змінних стану, що є прийнятним для застосування чисельних методів моделювання як у часовому, так і в частотному просторі. Створена прикладна інженерна програма визначення діаграми стабільності в координатах “глибина різання – швидкість шпинделя”. Програма використовує новий критерій сталості систем, замкнених через позитивний зворотний зв’язок з функцією запізнюючого аргументу. Вперше доведена валідність такого критерію для систем, що описуються диференціальними рівняннями четвертого порядку. Доведена важливість урахування результатів дослідження у вигляді діаграми стабільності при призначенні режиму різання, особливо в області високих швидкостей. Так, за результатами експериментів зміна швидкості всього на 7% з 2150 об/хв до 2320 об/хв при однаковій глибині різання 0,4 мм дозволяє перевести процес в стабільний. Використання створеної програми можливе в системі автоматичного управління режимом різання он-лайн при оснащенні верстату датчиками вібрацій з відповідними системами ідентифікації динамічних параметрів обробної системи, що значно підвищить ефективність оброблення.uk
dc.format.pagerangePp. 228-235uk
dc.identifier.citationPetrakov, Y. Assignment of the cutting mode when boring holes on CNC machine / Y. V. Petrakov, M. А. Danylchenko // Mechanics and Advanced Technologies. – 2023. – No. 2. – С. 228-235. – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.2.286123
dc.identifier.issn2521-1943
dc.identifier.orcid0000-0002-0525-4769uk
dc.identifier.orcid0000-0003-0436-4656uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62325
dc.language.isoenuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 7, No. 2uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjecthole boringuk
dc.subjectstability lobes diagramuk
dc.subjecttransient and frequency responsesuk
dc.subjectрозточування отворівuk
dc.subjectдіаграма стабільностіuk
dc.subjectперехідні і частотні характеристикиuk
dc.subject.udc621.924.1uk
dc.titleAssignment of the cutting mode when boring holes on CNC machineuk
dc.title.alternativeПризначеннярежимурізанняприрозточуванніотворівнаверстатізЧПКuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
286123-669477-1-10-20231030.pdf
Розмір:
1003.98 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 7, No. 2(98)