Publication detail

Effect of Spindle Unit Extrusion on Stability of Machining Process

FIALA, Z. JAROŠ, A. SEDLÁK, J. KOLÁŘ, L. BLAŽKOVÁ, V.

Czech title

Efekt vysunutí vřetenové jednotky na stabilitu obráběcího procesu

English title

Effect of Spindle Unit Extrusion on Stability of Machining Process

Type

journal article in Scopus

Language

en

Original abstract

Dynamic characteristics of a machine-tool-workpiece system are not constant during machining, but they can be changed by a variable spindle position, a rising tool wear or a gradual change of a workpiece geometry. This paper deals with an influence of spindle unit extrusion on stability of a machining process. Two milling cutters with different rigidity, flexible and stiff, were used for experimental machining at three axis milling ma-chines. Clamped milling cutters were extracted systematically and a frequency response function was measured simultaneously. Reached data (natural frequency and dynamic compliance) were used for finding a correlation between dynamic parameters and extrusion of the spindle. Critical extrusion of the spindle unit was predicted by an experimental measurement and an axial depth of cut thresholds was established for the stable machining.

Czech abstract

Dynamické vlastnosti soustavy stroj-nástroj-obrobek nejsou v průběhu obrábění kon-stantní, ale mění se například se změnou polohy vřetenové jednotky, s rozvíjejícím se opotřebením řezného nástroje nebo postupnou změnou geometrie obrobku. Tento článek se zabývá vlivem vysunutí vřetenové jednotky na stabilitu obráběcího pro-cesu. Pro experimentální obrábění byla vybrána konzolová frézka FV 25 CNC a byly použity dva frézovací nástroje, flexibilní a tuhý. Při systematickém vysunování vřeteno-vé jednotky byly měřeny frekvenční přenosové funkce. Naměřená data ve formě vlast-ních frekvencí a dynamické poddajnoti byla následně použita pro vyjádření korelace mezi vysunutím vřetenové jednotky s upnutým řezným nástrojem a jejich dynamickými vlastnostmi. Ná-sledně bylo možné stanovit hodnoty vysunutí vřetene, ve kterých je soustava nejstabil-nější a tedy nejméně náchylná ke vzniku samobuzených vibrací.

English abstract

Dynamic characteristics of a machine-tool-workpiece system are not constant during machining, but they can be changed by a variable spindle position, a rising tool wear or a gradual change of a workpiece geometry. This paper deals with an influence of spindle unit extrusion on stability of a machining process. Two milling cutters with different rigidity, flexible and stiff, were used for experimental machining at three axis milling ma-chines. Clamped milling cutters were extracted systematically and a frequency response function was measured simultaneously. Reached data (natural frequency and dynamic compliance) were used for finding a correlation between dynamic parameters and extrusion of the spindle. Critical extrusion of the spindle unit was predicted by an experimental measurement and an axial depth of cut thresholds was established for the stable machining.

Keywords in Czech

vibrace, vřetenová jednotka, vysunutí, stabilita, dynamická poddajnost

Keywords in English

Vibration, spindle, stability, extrusion, dynamic compliance

RIV year

2015

Released

25.08.2015

Publisher

UJEP

Location

Ústí nad Labem

ISSN

1213-2489

Volume

15

Number

3

Pages from–to

329–333

Pages count

5

BIBTEX


@article{BUT115645,
  author="Zdeněk {Fiala} and Aleš {Jaroš} and Josef {Sedlák} and Ladislav {Kolář} and Vendula {Sámelová},
  title="Effect of Spindle Unit Extrusion on Stability of Machining Process",
  year="2015",
  volume="15",
  number="3",
  month="August",
  pages="329--333",
  publisher="UJEP",
  address="Ústí nad Labem",
  issn="1213-2489"
}