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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2011.tde-16062011-092349
Document
Author
Full name
Raphael Galdino dos Santos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2011
Supervisor
Committee
Coelho, Reginaldo Teixeira (President)
Helleno, André Luís
Oliveira, Leopoldo Pisanelli Rodrigues de
Title in Portuguese
Desenvolvimento de um método para comparar os limites de estabilidade dinâmica em máquinas-ferramentas utilizando o diagrama de lóbulos
Keywords in Portuguese
Fresamento
Máquinas-ferramentas
Vibrações
Abstract in Portuguese
De uma forma geral, conhecer os limites de estabilidade dinâmica de uma máquinaferramenta durante a usinagem, é um desafio para o fabricante de máquinasferramentas, bem como, para o usuário, que precisa escolher uma máquina que garanta a produtividade desejada. Neste trabalho, um modelo teórico foi utilizado para o desenvolvimento de um método de comparação dos limites de estabilidade dinâmica entre máquinas-ferramentas. Duas ferramentas de corte com seus respectivos sistemas de fixação foram selecionados, uma apropriada às operações de desbaste e outra às operações de acabamento. Utilizando as constantes de corte relacionadas ao material selecionado e a geometria das ferramentas, obteve-se experimentalmente o diagrama de estabilidade para três máquinas sob teste, e utilizando-os, comparou-se os limites de estabilidade para cada máquina, o que ilustra a utilização do método em desenvolvimento. A validação e a precisão dos diagramas foram realizadas por meio de ensaios de usinagem em uma das máquinas sob investigação. Os primeiros resultados demonstram as diferenças entre máquinas-ferramentas usando-se como critério a sua estabilidade dinâmica avaliada pelo diagrama de lóbulos. Os critérios e conceitos aqui discutidos contribuíram para o conhecimento do desempenho e produtividade das máquinas-ferramentas.
Title in English
Development of a method to compare machine tools dynamic stability limits applying stability lobes diagram
Keywords in English
Chatter
Machine tools
Milling
Abstract in English
Knowing the dynamic stability of a machine tool during the metal cutting process is a challenge to the machine tool builder as well as to the end user, especially when choosing or selecting a machine that achieves the desired productivity and performance. This document proposes and describes a theoretical model to determine a method to compare the dynamic stability limits among several machine tools. Two different tool systems were previously selected and addressed, one of them for roughing and another for finishing operations. Using metal cutting constants related to the selected materials and tool geometry, the stability diagram was obtained experimentally for all the three different machine tools and they were used to compare the dynamic stability limits amongst machines illustrating the application of the developed method. The validation of the proposed method was achieved by machining tests executed in one of the machines under investigation. The first results, based on the practical experiments, show the differences amongst machine tools using as criterion the dynamic stability evaluated by the stability lobe diagram. Such concept has contributed to enhance the knowledge on the machine tool productivity and performance.
 
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Publishing Date
2011-06-21
 
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