Suppression of tool tip FRF in machine tool assemblies by component mode tuning method

Tırlama talaşlı imalat işlemlerinde yüksek genlikli titreşimlere ve sese, yüzey kalitesinin düşmesine, takımın ve mekanik bileşenlerin ömrünün azalmasına ve dolayısıyla verimliliğin azalmasına sebep olan büyük bir problemdir. Bir talaşlı imalat işleminin tırlama kararlılığı, takım ucu frekans tepki fonksiyonunun (FTF) modifikasyonu ile değiştirilebilir. Bir takım tezgahının takım ucu FTF'si bileşenler arasında ayarlı kütle sönümleyici (AKS) etkisi yaratılarak azaltılabilir. Bazı frezeleme işlemlerinde, takım tutucu ucundan uzağa ulaşılabilmesi için toplam efektif uzunluğu arttırmak amacıyla takım tutucu ile takım arasına takım tutucu uzatması eklenebilir. Bu tez çalışmasında, takım tutucu uzatması ve takımın boyutlarını ayarlayarak takım tezgahının en esnek modunu sönümlemek için analitik bir tasarım optimizasyonu yöntemi sunulmuştur. İlk yaklaşım olarak, takım tutucu uzatmasının boyu iş mili sisteminde tepe takım ucu FTF'sini baskılamak için modal etkileşim yaratılarak optimize edilmiştir. Ardından, hem takımın tutucu uzatmasının boyu hem de takımın boyu ayarlı kütle sönümleyici etkinin sonucu olarak dinamik rijitliği daha da arttırmak için eş-zamanlı olarak optimize edilmiştir. Ek olarak, takım tutucu uzatmasının profili ve takımın boyu tepe takım ucu FTF'sindeki azalmaları maksimize etmek için eş-zamanlı olarak ayarlanmıştır. Takım ucu FTF'sindeki ve tırlamasız malzeme kaldırma hızındaki önemli iyileşmeler simülasyon sonuçları ile gösterilmiştir. Sonuçlar, takım tutucu uzatmasının boyutlarının ve takımın boyunun eş-zamanlı olarak optimize edilmesi ile maksimize edilmiş TMD etkisi yaratılacağını ve dolayısıyla sistemin baskın modunu baskılanması sebebiyle işleme verimliliğinin arttırılması için büyük bir potansiyel olduğunu göstermektedir.