Cutting Force in Turning Proccess [PDF]

Citation preview

TURNING DYNAMICS



Jadikan semuanya sesederhana mungkin, tetapi tidak sederhana -



Albert Einstein



Dalam bab 2 kita membahas bagaimana menggunakan analisis modal untuk menggambarkan dinamika ujung pahat untuk kombinasi pemegang pahat. Dalam bab ini, kita membahas obrolan regeneratif ketika berputar dan melihat bagaimana kita dapat menerapkan informasi dinamika untuk mengembangkan diagram diagram stabilitas yang menggambarkan lebar chip yang membatasi (untuk menghindari obrolan) sebagai fungsi dari kecepatan spindle. Kami juga akan menjelaskan simulasi domain waktu untuk memprediksi gaya potong dan perpindahan pahat, yang juga memungkinkan kami untuk menentukan kondisi pemotongan yang stabil dan tidak stabil.



3.1 Deskripsi Pembubutan Operasi pembubutan umumnya dilakukan pada mesin bubut di mana benda kerja diputar dalam poros melewati alat yang dipasang pada slide dua sumbu untuk memberikan bentuk yang diinginkan ke bagian axisymmetric; lihat Gambar 3.1.1. Bentuk akhir dapat mencakup fitur internal dan eksternal. Mesin bubut mungkin manual, di mana seorang teknisi mengendalikan posisi slide selama pelepasan material, atau komputer yang dikontrol secara numerik (CNC). Dalam hal ini, kontrol otomatis digunakan untuk memerintahkan posisi slide untuk mengikuti jalur yang dijelaskan oleh bagian program. Bagian program didasarkan pada dimensi bidang kerja yang diinginkan dan biasanya dikembangkan menggunakan perangkat lunak Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing (CAD CAM). Selama berputar, bagian ujung pemotong yang tajam digunakan untuk menghilangkan bahan dalam bentuk geram. Banyak penelitian telah dilakukan untuk lebih memahami formasi geram dan mekanika yang terkait, tetapi fokus kami adalah pandangan yang lebih luas tentang gaya pemotongan yang dihasilkan dan getaran yang sesuai dari alat tersebut. Oleh karena itu, kami tidak akan terlalu fokus pada geram itu sendiri seperti pada perilaku sistem yang sesuai. Teks yang memberikan informasi lebih lanjut tentang pemotongan logam



Gambar 3.1.1 Skema mesin bubut manual. Benda kerja dijepit di poros berputar, tetapi juga dapat didukung pada ujung bebasnya menggunakan tailstock. Alat pemotong, yang menjepit Tool post, relative dipindahkan ke benda kerja dengan menyesuaikan posisi carriage (arah aksial) dan fundamental geser silang (arah radial), fundamental panas dan transfer panas selama pemotongan, dan teknologi terkait termasuk, misalnya, [1-4]. Untuk memulai, mari kita pertimbangkan alat dan benda kerja menjadi kaku dan mengembangkan ekspresi untuk gaya pemotongan, F. Gambar 3.1.2 menunjukkan operasi “Pemotongan orthogonal” dimana hanya komponen normal, Fn , dan trangensial, Ft , dari gaya. Dipertimbangkan. Secara umum, vector gaya potong mencakup komponen ketiga di sepanjang sumbu bagian, tetapi perawatan orthogonal cukup bagi kita untuk menggambarkan proses dinamika. Angka tersebut juga mengidentifikasi : 1) Ketebalan rata rata geram, hm atau umpan yang diperintahkan per revolusi untuk operasi yang dihadapi dalam gambar. 2) Sudut gaya, β ,antara f dan fn Tampak samping dari operasi ini (inset pada Gambar 3.1.2) menunjukkan lebar geram, b. bersama, geram



Gambar 3.1.2 Operasi pemotongan orthogonal ditunjukkan gaya pemotongan normal dan tangensial.



Ketebalan dan lebar geram menentukan area material yang akan dihapus, A = bhm. Kami memperkirakan gaya potong sebagai produk area geram ini dan koefisien empiris. proses ini tergantung pada koefisien gaya yang disebut secara spesifik ( atau area geram per unit ), Ks, di [2] dan tergantung pada bahan benda kerja, geometri pahat, dan, pada tingkat lebih rendah, kecepatan potong (kecepatan peripheral dari putaran benda kerja ) dan ketebalan chip



Komponen normal dan tangensial, Fn, dan Ft, dapat diekspresikan menggunakan dan sudut gaya.



kami telah mendefinisikan koefisien gaya potong, kn, dan kt, yang menggabungkan kedua ks, dan β. Meskipun upaya terus menghitung koefisien-koefisien ini berdasarkan pada sifat bahan elastis dan plastik, pendekatan umum yang digunakan untuk mengkarakterisasi nilai-nilai ketergantungan proses ini adalah untuk menentukan kondisi pemotongan yang diketahui dan mengukur komponen gaya secara langsung. Jika alat dipasang pada dinamometer gaya potong yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.3 dan nilai b dan hm diketahui, maka nilai komponen gaya yang diukur dapat digunakan untuk menentukan koefisien dengan menulis ulang Persamaan. 3.1.2 dan 3.1.3,



dan



Satuan khusus untuk kn, kt, dan ks adalah N/mm2



Gambar 3.1.3 Pengukuran gaya selama pembubutan menggunakan pemotongan gaya dinamometer. Gaya potong tangensial dan normal diukur sebagai komponen gaya dinamometer x dan y.



Nilai K yang dipilih, disediakan di [2, Tabel 7.1 dan 8.1]. Ini telah di terjemahkan dalam table 3.1.1, Tetapi harus dipertimbangkan sebagai nilai representatif dan belum tentu spesifik untuk pengaplikasian tertentu.



DALAM SEBUAH KULIT KACANG Gaya yang dihasilkan oleh operasi pemotongan proporsional dengan area depan geram melalui koefisien Ks. Dari Ks, dari prinsip pertama ini cukup sulit dan, dengan cara ini, mirip dengan modulus elastis, E Nilai yang ditabulasikan merupakan perkiraan dan seringkali merupakan perkiraan yang cukup baik. Aplikasi presisi yang tinggi, di sisi lain, mungkin memerlukan pengukuran yang cermat dari geometri pemotongan dan gaya yang dihasilkan menggunakan alat dan benda kerja yang diinginkan, F.



IHSAN GANTENG FIX !!!!