Item


Milling stability improvement through novel prediction and suppression techniques

Chatter is one of the major problems in today’s milling processes. Theoretical models to calculate stability lobes are used to predict and avoid chatter onset. However, current predictions are not accurate enough and significant deviations between predicted and experimentally observed stability limits have been reported.The causes for these deviations are diverse and can be the result of the sum of multiple effects. According to previous works, main errors in stability prediction are related to lack of knowledge about double period instability (flip lobes) and inappropriate determination of dynamic parameters through standard experimental characterization techniques. This Thesis deals with these two problems that affect accurate chatter prediction, contributing with new knowledge and calculation methods for double period type lobes and developing a new methodology for a more accurate dynamic response identification. Nevertheless, an accurate chatter stability prediction does not necessarily imply an optimum use of the machine to maximize productivity, as it is required in current production environments. For this reason, three novel process stabilization techniques are proposed for those cases in which the designed machining process is subject to chatter vibrations.

El chatter és avui en dia un dels principals problemes en els processos de fresat. Per predir i evitar la seva aparició es disposa de models teòrics per al càlcul dels lòbuls d’estabilitat. No obstant això, les prediccions realitzades amb els models d’estabilitat de fresat no són robustes, presentant casos en què les desviacions entre la predicció i la realitat són importants. Les causes d’aquestes desviacions són variades i poden ser degudes a la suma de múltiples efectes. A la vista dels estudis previs realitzats, els principals errors es troben en l’omissió de lòbuls de doble període (lòbuls flip) i errors en la determinació experimental dels paràmetres dinàmics del sistema mitjançant mètodes tradicionals. Aquesta Tesi aborda aquests dos problemes principals en la predicció, aportant nous coneixements sobre el chatter de doble període i desenvolupant una nova metodologia per a un càlcul més precís de la resposta dinàmica del sistema. No obstant això, una predicció precisa de les condicions que donen lloc a un procés de fresat estable no garanteix l’aprofitament òptim de la màquina per maximitzar la productivitat, tal com s’exigeix en l’entorn productiu actual. Per això, es proposen tres noves tècniques per a l’eliminació de chatter en aquells casos en què, el procés de mecanitzat dissenyat estigui sota el perillós influx del chatter.

Universitat de Girona

Manager: Ciurana, Quim de
Muñoa Gorostidi, Jokin
Dombovari, Zoltan
Other contributions: Universitat de Girona. Departament d’Enginyeria Mecànica i de la Construcció Industrial
Author: Iglesias, Alexander
Date: 2016 February 4
Abstract: Chatter is one of the major problems in today’s milling processes. Theoretical models to calculate stability lobes are used to predict and avoid chatter onset. However, current predictions are not accurate enough and significant deviations between predicted and experimentally observed stability limits have been reported.The causes for these deviations are diverse and can be the result of the sum of multiple effects. According to previous works, main errors in stability prediction are related to lack of knowledge about double period instability (flip lobes) and inappropriate determination of dynamic parameters through standard experimental characterization techniques. This Thesis deals with these two problems that affect accurate chatter prediction, contributing with new knowledge and calculation methods for double period type lobes and developing a new methodology for a more accurate dynamic response identification. Nevertheless, an accurate chatter stability prediction does not necessarily imply an optimum use of the machine to maximize productivity, as it is required in current production environments. For this reason, three novel process stabilization techniques are proposed for those cases in which the designed machining process is subject to chatter vibrations.
El chatter és avui en dia un dels principals problemes en els processos de fresat. Per predir i evitar la seva aparició es disposa de models teòrics per al càlcul dels lòbuls d’estabilitat. No obstant això, les prediccions realitzades amb els models d’estabilitat de fresat no són robustes, presentant casos en què les desviacions entre la predicció i la realitat són importants. Les causes d’aquestes desviacions són variades i poden ser degudes a la suma de múltiples efectes. A la vista dels estudis previs realitzats, els principals errors es troben en l’omissió de lòbuls de doble període (lòbuls flip) i errors en la determinació experimental dels paràmetres dinàmics del sistema mitjançant mètodes tradicionals. Aquesta Tesi aborda aquests dos problemes principals en la predicció, aportant nous coneixements sobre el chatter de doble període i desenvolupant una nova metodologia per a un càlcul més precís de la resposta dinàmica del sistema. No obstant això, una predicció precisa de les condicions que donen lloc a un procés de fresat estable no garanteix l’aprofitament òptim de la màquina per maximitzar la productivitat, tal com s’exigeix en l’entorn productiu actual. Per això, es proposen tres noves tècniques per a l’eliminació de chatter en aquells casos en què, el procés de mecanitzat dissenyat estigui sota el perillós influx del chatter.
Format: application/pdf
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/392143
Document access: http://hdl.handle.net/10256/12627
Language: eng
Publisher: Universitat de Girona
Rights: ADVERTIMENT. L’accés als continguts d’aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d’investigació i docència en els termes establerts a l’art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l’autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s’autoritza la seva reproducció o altres formes d’explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d’un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Subject: Tesis i dissertacions acadèmiques
Chatter
Milling processes
Processos de fresat
Procesos de fresado
Stability lobes
Lòbuls d’estabilitat
Lóbulos de estabilidad
Vibration
Vibració
Vibración
621 - Enginyeria mecànica en general. Tecnologia nuclear. Electrotècnia. Maquinària
Title: Milling stability improvement through novel prediction and suppression techniques
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

Subjects

Authors


Warning: Unknown: write failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/lib/php5) in Unknown on line 0