Техніка та енергетика

Забезпечення якості фрезерної обробки потребує врахування динамічної стабільності процесу, що залежить від інструментальної геометрії, конструктивної жорсткості та типу вібрацій. Мета дослідження була спрямована на виявлення впливу внутрішніх динамічних збурень на перебіг фрезерного процесу, зокрема механізмів самозбуджених вібрацій, що виникають через коливальні взаємодії та залишкові нерівності обробленої поверхні. Методологія включала порівняльний аналіз моделей стабілізації фрезерування із оцінкою їх переваг, обмежень та практичних рекомендацій для впровадження в реальні виробничі процеси. Було представлено математичні моделі, що враховували ефекти затримки у часі та взаємодії між напрямками коливань інструмента і заготовки. Встановлено, що повторний контакт інструмента з нерівностями попередньо обробленої поверхні призводить до змінної товщини шару матеріалу формував нестійкий режим роботи. Взаємодія між різними коливальними режимами, при обробці гнучких або тонкостінних деталей, призводить до більш складних автоколивальних процесів, включаючи хаотичні коливання. Найбільш перспективними для практичного застосування є моделі з адаптивним керуванням, здатні реагувати на зміну технологічних параметрів у реальному часі. Встановлено, що динаміка фрезерного процесу суттєво залежить від геометрії інструмента, довжини виступу, жорсткості, масоінерційних характеристик та зношення ріжучої частини. Процесне демпфування, спричинене бічним контактом інструмента з деталлю, зменшує амплітуду коливань, в діапазоні низьких частот. Структура керування на основі вектора стану системи включала положення, швидкість, амплітуду вібрацій, оберти шпинделя та подачу інструмента. Жоден з методів не є універсальним, тому доцільно застосувати адаптивний підхід до вибору моделі стабільності з урахуванням конструктивних, динамічних і економічних факторів. Практична цінність результатів полягала у можливості застосування їх інженерами та технологами для впровадження адаптивного керування фрезеруванням для зменшення вібрацій і підвищення точності обробки

автоколивання, система із запізненням, багатомодова динаміка, напівдискретизація, вектор стану, інтелектуальне керування, адаптивне моделювання