Active Control of Tool Vibration In Turning

I svarvoperationen är relativ dynamisk rörelse mellan verktyg och arbetsstycke ett vanligt förekommande problem. Rörelsen påverkar bearbetningsresultatet, speciellt arbetsstyckets yta, men även verktygets livslängd påverkas. Arbetsmiljöproblem som buller förekommer också på grund av vibrationer i svarvoperationen. Problemet kan delvis lösas med lämplig konstruktion som ökar styvheten i maskinstrukturen, vilken dock begränsas av den dynamiska styvheten i strukturen hos verktygshållare samt arbetsstycke. Med aktiv reglering av verktygshållarens respons, dvs. aktiv reglering av verktygsvibrationer, kan en ytterligare ökning av den dynamiska styvheten i det skärtekniska systemet erhållas. Regleringen av verktygsvibrationer har utförts med en återkopplad regulator som är baserad på den så kallade "filtered-x LMS"-algoritmen samt aktuatorer baserade på magnetostriktiv teknik. Verktygshållarens respons, verktygsvibrationerna, detekteras med en givare (accelerometer) som är monterad på verktygshållaren. Genom att introducera motvibrationer i verktygshållaren med en sekundär vibrationskälla, aktuator, via regulatorn som matas med de uppmätta vibrationerna, modifieras verktygshållarens respons. Med aktiv reglering av verktygsvibrationer uppmättes en reduktion av vibrationerna med ca 30 dB vid 1.7 kHz. Vidare erhölls en signifikant förbättring av arbetsstyckets yta och en avsevärd reducering av bullernivån erhölls.