کنترل ارتعاشات لرزه ابزار داخل‌تراش با بهره‌گیری از یک الگوریتم کنترل تطبیقی جدید با پس‌خور مستقیم سرعت

در این مقاله، برای حذف لرزه ابزار در فرآیند تراشکاری داخلی از یک سیستم کنترل تطبیقی جدید با پس‌خور مستقیم سرعت استفاده شده است. در الگوریتم کنترل پیشنهادی، ضریب بهره براساس شرایط کاری عملگر و وضعیت ارتعاشی ابزار تنظیم می‌شود. تا توان مصرفی عملگر همواره متناسب با شدت ارتعاشات فرآیند براده‌برداری باشد. با اجرای آزمون‌های کنترل ضربه، مقادیر بهینه برای پارامترهای کنترل‌کننده تعیین شده‌اند. همچنین، کارایی سیستم کنترل تطبیقی در فرآیند تراشکاری داخلی آلومینیوم آلیاژی 6063-t6 تائید شده است. سیستم کنترل ارائه‌شده می‌تواند سفتی دینامیکی ابزار و عمق برش متناظر با آستانه پایداری را بیش از 10 برابر افزایش دهد.

Boring bar chatter control using a novel adaptive direct velocity feedback controller

In this paper, a new adaptive control system is presented for suppression of boring bar chatterin internal turning process. The vibration control system consists of electromagnetic actuator,boring bar, accelerometer and a novel adaptive control algorithm. The controller gain isadaptively adjusted according to the operating condition of actuator and the level of boringbar vibrations so that the consumed actuator power always remain proportional to theintensity of chatter vibrations due to the cutting process.As a result, the gain adaptation algorithm is indirectly developed by using the dynamiccharacteristics of the actuatorboring bar assembly. Firstly, the tunable parameters of adaptivecontroller are optimally identified by conducting impact tests. Secondly, the performance ofadaptive controller is investigated during the internal turning of Aluminum alloy 6063T6.The presented adaptive control system can improve the dynamic stiffness of boring bar aswell as the critical limiting depth of cut on stability chart by at least 10 folds. Due to theoptimal performance of the adaptive controller, the dominant magnitude of boring bar’spower spectral density is successfully attenuated up to 78 dBs. Also, the roughness of cutsurface is reduced from above 40 micrometers in controloff cutting test to below 5micrometers in controlon test. Moreover, the actuator cost is considerably reduced for theadaptive controller, in comparison to the optimal constantgain integral controller. As a result,by using the proposed adaptive control algorithm, a smaller electromagnetic actuator withlower power capacity can be used for chatter suppression in the same cutting conditions.