Ti-6Al-4Vの高速マイクロミリングにおけるセグメント化された切削係数とチャタリング開始の検出による動的不安定性のモデリング

SINGH Kundan K.; KARTIK V.; SINGH Ramesh

文献

J-GLOBAL ID：201702270517765184 整理番号：17A0573654

Ti-6Al-4Vの高速マイクロミリングにおけるセグメント化された切削係数とチャタリング開始の検出による動的不安定性のモデリング

Modeling of Dynamic Instability Via Segmented Cutting Coefficients and Chatter Onset Detection in High-Speed Micromilling of Ti6Al4V

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資料名：
巻： 139 号： 5 ページ： 051005.1-051005.13 発行年： 2017年05月
JST資料番号： C0657A ISSN： 1087-1357 CODEN： JMSEFK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

Ti合金のような機械加工困難な材料を加工するとき,低曲げ剛性のマイクロツールの故障は大きな制約となる。高スピンドル速度(20,000~100,000rpm)を使用し無変形チップの厚さを低減し,切削力を低減することで,工具の破局的な破損を低減できる。これは未切削チップの厚さを減らし,場合によっては刃先の半径よりも小さくなり,間欠的なチップの形成を導き,切断力の動的変化につながる可能性がある。加えて,振れ及びミスアライメント効果が,高い回転速度で増幅され,動的な力変動も引き起こす可能性があり,マイクロエンドミルの低曲げ剛性と相まって,プロセスを不安定にすることがある。結果として,高速マイクロミリングでは力と安定性の正確な予測が不可欠となる。本論文では,チップ負荷依存切削係数を決定するため,その関数が所定の速度範囲に適合する,セグメント化アプローチを提案した。セグメント化速度チップ負荷依存切断係数は,高速での切断力予測を改善し,より正確な安定性境界をもたらす。本論文では,2つの自由度(2DOF)モデルを使用して,分割された速度チップの負荷依存切削係数に基づく強制関数を使用した。2DOFモデルに基づく安定性ローブ図は,ナイキスト安定性基準を使用し異なる速度範囲に対して作成された。Chatterの開始は,加速度計データおよび機械加工された表面形状のパワースペクトル密度(PSD)解析を介して実験的に同定された。不安定性の開始に対応する臨界空間チャタリング頻度およびPSDの大きさを種々の条件で決定した

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フライス加工

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