teacher of Chair “Equipment and Technologies of Machinery Production”
преподаватель кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»
PhD (Engineering), Associate Professor, assistant professor of Chair “Equipment and Technologies of Machinery Production”
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»
PhD (Engineering), Associate Professor, assistant professor of Chair “Equipment and Technologies of Machinery Production”
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Оборудование и технологии машиностроительного производства»
The study covers the problem of early elimination of tool resonant vibrations through preliminary mathematical modelling. In particular, the problem is considered for the case of milling with an end mill on a vertical milling centre. The paper presents processed experimental data and results of mathematical modelling containing information on the rigidity of the FKC 4257 mill, its natural frequencies on the spectrum and vibration modes. The constructed finite element mathematical model covers the mill itself, the gripping collet and the collet chuck attachment. The model describes the static rigidity of the mill with an error of 2.2 %, and the position of its natural frequencies on the spectrum – with an error of about 7 % relative to the experimental results. By constructing the amplitude-frequency characteristic and conducting a modal analysis, it is shown that the first two vibration modes (80 and 112 Hz) are the most critical for the mill, both in terms of the amplitude of vibrations and in terms of their shape. The vibration shapes in the first modes are bending. During the modal analysis, the vibration shapes in the remaining modes are considered and estimated. To improve the convergence of the frequency analysis results, it is proposed to introduce the coefficient
Исследование посвящено проблеме заблаговременного исключения резонансных колебаний инструмента путем предварительного математического моделирования. В частности, проблема рассмотрена для случая процесса фрезерования концевой фрезой на вертикальном фрезерном центре. В работе приведены обработанные экспериментальные данные и результаты математического моделирования, содержащие сведения о жесткости фрезы ФКЦ 4257, ее собственных частотах на спектре и формах колебаний. Построенная конечно-элементная математическая модель охватывает саму фрезу, зажимную цангу и цанговый патрон. Модель описывает статическую жесткость фрезы с погрешностью 2,2 %, а положение ее собственных частот на спектре – с погрешностью около 7 % относительно результатов эксперимента. Посредством построения амплитудно-частотной характеристики и проведения модального анализа показано, что наиболее критичными для фрезы являются первые две моды колебаний (80 и 112 Гц), как по критерию величины амплитуды колебаний, так и по критерию их формы. Формы колебаний на первых модах являются изгибными. В рамках модального анализа рассмотрены и оценены формы колебаний на остальных модах. Для улучшения сходимости результатов частотного анализа предложено ввести коэффициент