Усовершенствованный полнодискретный метод анализа виброустойчивости процесса обработки концевыми фрезами с переходным радиусом

В данной статье выполнен анализ устойчивости процесса обработки детали из титанового сплава ВТ22 концевой фрезой с переходным радиусом. Для анализа был взят за основу полнодискретный метод для системы с тремя степенями свободы. С целью повышения точности расчета при низких скоростях резания математическая модель данного метода была улучшена путем добавления усилий, возникающих из-за демпфирующего воздействия регенеративных автоколебаний в процессе обработки. Данные усилия были выражены в уравнении динамики движения системы через коэффициент сопротивления эквивалентного демпфера, значение которого оценивалось по-разному для участков фрезы с радиусной кромкой и без нее. Передаточные функции системы фреза-оснастка были найдены методом конечно-элементного расчета в программе COMSOL Multiphysics. Анализ устойчивости процесса фрезерования по усовершенствованному методу и построение лепестковых диаграмм устойчивости было произведено в программе Matlab. Была выполнена экспериментальное определение уровня вибраций при обработке концевой фрезой с переходным радиусом на 5-тиосевом станке S500L. Сравнение результатов расчета и эксперимента показало частичное несовпадение полученных данных, причинами которого могут быть некоторые неточности в оценке удельного давления и передаточных функций динамической системы.