کنترل ارتعاشات لرزه ابزار داخل‌تراش با بهره‌گیری از یک الگوریتم کنترل تطبیقی جدید با پس‌خور مستقیم سرعت

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دکترا مهندسی مکانیک، آزمایشگاه CAD/CAM، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

2 نویسنده مسئول، استاد مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

چکیده

در این مقاله، برای حذف لرزه ابزار در فرآیند تراشکاری داخلی از یک سیستم کنترل تطبیقی جدید با پس‌خور مستقیم سرعت استفاده شده است. در الگوریتم کنترل پیشنهادی، ضریب بهره براساس شرایط کاری عملگر و وضعیت ارتعاشی ابزار تنظیم می‌شود. تا توان مصرفی عملگر همواره متناسب با شدت ارتعاشات فرآیند براده‌برداری باشد. با اجرای آزمون‌های کنترل ضربه، مقادیر بهینه برای پارامترهای کنترل‌کننده تعیین شده‌اند. همچنین، کارایی سیستم کنترل تطبیقی در فرآیند تراشکاری داخلی آلومینیوم آلیاژی 6063-T6 تائید شده است. سیستم کنترل ارائه‌شده می‌تواند سفتی دینامیکی ابزار و عمق برش متناظر با آستانه پایداری را بیش از 10 برابر افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Sortino, M., Totis, G., and Prosperi, F., "Development of a Practical Model for Selection
of Stable Tooling System Configurations in Internal Turning", International Journal of
Machine Tools and Manufacture, Vol. 61, pp. 58-70, (2012).
[2] Munoa, J., Beudaert, X., Dombovari, Z., Altintas, Y., Budak, E., Brecher, C., and Stepan,
G., "Chatter Suppression Techniques in Metal Cutting", Journal of Manufacturing
Technology, Vol. 65, pp. 785-808, (2016).
[3] Venterl, G.S., Silva, L.M.P., Carneiro, M.B., and Da Silva, M.M., "Passive and Active
Strategies using Embedded Piezoelectric Layers to Improve the Stability Limit in Turning
/Boring Operations", International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol.
89, pp. 2789-2801, (2017).
[4] Ganguli, A., Deraemaeker, A., and Preumont, A., "Regenerative Chatter Reduction by
Active Damping Control", Journal of Sound and Vibration, Vol. 300, pp. 847-862, (2007).
[5] Brecher, C., and Schulz, A., "Electrohydraulic Active Damping System", Journal of
Manufacturing Technology, Vol. 54, pp. 389-392, (2005).
[6] Radecki, P.P., Farinholt, K.M., Park, G., and Bement, M.T., "Vibration Suppression in
Cutting Tools using a Collocated Piezoelectric Sensor/Actuator with an Adaptive Control
Algorithm", Journal of Vibration and Acoustics, Vol. 132, pp. 1-8, (2010).
[7] Fallah, M., "Chatter Vibration Control for Stability Improvement in Deep Internal
Turning”, Ph.D Thesis, Department of Mechanical Engineering, Ferdowsi University of
Mashhad, Iran, (2018).[http://library.um.ac.ir/index.php?option=com_lib&view=docinfo&type=2&DocID=66936&lang=fa]
[8] Fallah, M., and Moetakef-Imani, B., "Updating Boring Bar's Dynamic Model using
Particle Swarm Optimization", Modares Mechanical Engineering. Vol. 16, Issue. 12, pp.
479-489, (2017).
[9] Fallah, M., and Moetakef-Imani, B., "Identification of Dynamic Model for an Active
Boring Bar", Modares Mechanical Engineering, Vol. 19, Issue. 8, pp. 1917-1928, (2019).
[10] Altintas, Y., "Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanics, Machine Tool
Vibrations, and CNC Design" , 2nd edition, New York, Cambridge University Press,
(2012).
[11] Astrom, K.J., and Wittenmark, B., "Adaptive Control”, 2nd Edition, Boston, Addison-
Wesley Longman Publishing Co., (1994).
[12] Lang, G.F., and Snyder, D., "Understanding the Physics of Electrodynamic Shaker
Performance", Sound and Vibration, Vol. 35, pp. 24-33, (2001).
[13] Madisetti, V.K., "The Digital Signal Processing Handbook: Digital Signal Processing
Fundamentals, 2nd Edition, CRC Press, New York, (2009).