Identification of dynamics for machining systems

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorPetrakov, Y. V.
dc.contributor.authorOhrimenko, O. A.
dc.contributor.authorSikailo, M. O.
dc.date.accessioned2025-04-10T09:47:17Z
dc.date.available2025-04-10T09:47:17Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractCutting processes are carried out in an elastic machining system, which is multi-mass with negative and positive loop control with a delay in construed mathematical models. Its behavior during the cutting process is entirely determined by dynamic properties and an adequate parameters of mathematical model is necessary to control the process. The paper proposes a method for identifying such dynamic parameters of the machining system, which include natural vibration frequencies, vibration damping coefficients, and stiffness of the replacement model of single-mass system in the direction of the machine-CNC coordinate axes. It is proposed to identify such parameters as a result of experimental modal analysis by impacting the elements of the tool and workpiece with an impact hammer and processing the impulse signal with a fast Fourier transform. It is proposed to adapt the results obtained to the adopted mathematical model of the machining system, presented in the form of two masses, each with two degrees of freedom, according to the equivalence of the spectrum signal power or its spectral density. The cutting force model in the form of a linearized dependence on the area of undeformed chips needs to be clarified by the coefficient using experimental oscillograms obtained during milling of a workpiece mounted on a dynamometer table. Based on the identified parameters of the machining system, a stability diagram was constructed in the “spindle speed – feed” coordinates and experiments were carried out under conditions in the zone of stable and unstable cutting. Evaluation of the roughness of the machined surface confirmed the correspondence to the location of the stability lobes diagram constructed using the identified parameters, which indicates the effectiveness of the proposed identification method.
dc.description.abstractotherПроцеси обробки різанням здійснюються в пружній обробній системі, яка є мультимасовоюз негативними та по-зитивними із запізненням зворотними зв’язками за заданими режимами різання. Її поведінка у процесі різання цілком визначає- тьсядинамічними властивостями, а для управління процесом необхідна адекватна математична модель. У роботі запропоно-вано методику ідентифікації таких динамічних параметрів обробної системи, до яких відносяться частоти власних коливань, коефіцієнти загасання коливань, жорсткості заміщаючої моделі в напрямку осей координат верстата. Такі параметри запро-поновано ідентифікувати в результаті експериментального модального аналізу впливом на елементи інструменту та загото-вки ударним молотком та обробці імпульсного сигналу швидким перетворенням Фур’є. Отримані результати запропоновано адаптувати до прийнятої математичної моделі обробної системи, представленої у вигляді двох мас, кожна з двома ступенями свободи, за еквівалентністю потужності сигналу спектра або його спектральної щільності. Модель сили різання у вигляділінеаризованої залежності від площі недеформованої стружки потребує уточнення коефіцієнта за експериментальними осци-лограмами, отриманими при фрезеруванні заготовки, встановленої на столі динамометра. За ідентифікованими параметрами обробної системи було побудовано діаграму сталості в координатах “швидкість шпинделя – подача” та проведені експеримен- ти при режимах у зоні сталого та несталого різання. Оцінка шорсткості обробленої поверхні підтвердила відповідність роз-ташування діаграми, побудованої за ідентифікованими параметрами, що свідчить про ефективність запропонованої методики ідентифікації
dc.format.pagerangeP. 337–345
dc.identifier.citationPetrakov, Y. V. Identification of dynamics for machining systems / Y. V. Petrakov, O. A. Ohrimenko, M. O. Sikailo // Mechanics and Advanced Technologies. – 2024. – Vol. 8, No. 4(103). – P. 337–345. – Bibliogr.: 18 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2024.8.4(103).305837
dc.identifier.orcid0000-0002-0525-4769
dc.identifier.orcid0000-0002-5446-6987
dc.identifier.orcid0000-0003-3819-5926
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73333
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 4(103)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectmachining system
dc.subjectidentification of dynamic parameters
dc.subjectexperimental modal analysis
dc.subjectсистема обробки
dc.subjectідентифікація динамічних параметрів
dc.subjectекспериментальний модальний аналіз
dc.subject.udc621.924.1
dc.titleIdentification of dynamics for machining systems
dc.title.alternativeІдентифікація динаміки обробних систем
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
305837-739556-2-10-20250104.pdf
Розмір:
694.4 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 4(103)