Resumen

El uso de una barra de corte de material compuesto en lugar de metal en operaciones de fresado o mandrinado a alta velocidad de rotación es un nuevo intento de suprimir las vibraciones del sistema de corte. Esto se debe a que el material compuesto tiene una rigidez específica y una amortiguación mucho mayores, así como una rigidez dinámica, en comparación con el metal. Pero, para una barra de corte de material compuesto giratoria, se produce una mayor amortiguación interna (o amortiguación rotacional), y dicha amortiguación puede causar la inestabilidad del rotor en la perspectiva de la dinámica del rotor. Por otro lado, el efecto de la amortiguación interna de una barra de corte de material compuesto en rotación sobre la estabilidad de la vibración en el proceso de corte de alta velocidad es también un tema importante que merece ser tratado. En este artículo, se presenta un nuevo modelo dinámico del sistema de corte con una barra de corte de material compuesto giratoria. La barra de corte se modela como un eje Euler-Bernoulli rotativo, en voladizo, cónico y compuesto, sometido a una fuerza de corte regenerativa. Los factores de pérdida de amortiguación modal se describen basándose en la relación constitutiva viscoelástica del material compuesto combinada con un enfoque energético. Las ecuaciones de gobierno del sistema se obtienen empleando el principio de Hamilton. Se utiliza el método de Galerkin para discretizar las ecuaciones diferenciales parciales del movimiento. Se amplía la solución de estabilidad en el dominio de la frecuencia propuesta por Altintas y Budak [14] y se utiliza para predecir la estabilidad de la vibración del sistema de corte. Los resultados revelan la relación inherente entre la inestabilidad del amortiguamiento interno y la vibración de corte. Se examinan los efectos de los parámetros geométricos de la barra de corte, el ángulo de las láminas, las secuencias de apilamiento y la amortiguación interna y externa.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:barra de corte de material compuesto, barra de corte, sistema de corte, estabilidad de la vibración, proceso de corte a alta velocidad, mayor rigidez específica, mayor amortiguación interna, nuevo modelo dinámico, ecuaciones diferenciales parciales, fuerza de corte regenerativa
• Keywords:composite cutter bar, cutter bar, cutting system, chatter stability, high speed cutting process, higher specific stiffness, larger internal damping, new dynamic model, partial differential equations, regenerative cutting force