The objectives of this investigation is to reduce the chatter by controlling the tool-workpiece relative displacement.
Machine tool chatter is an important limiting factor of production rate and surface quality in metal cutting. The occurrence of chatter is characterized by a self-excited, large amplitude of vibration, and is due primarily to time delay associated with the rotation of the workpiece or cutter.
An electro-hydraulic servo actuator which provides the control force to the tool - workpiece system, is developed here. The dynamic characteristics of the actuator is analyzed experimently and is compensated to have higher cut-off frequency.
Before the development of new chatter algorithm, the chatter suppression effect of the active chatter control system is recognized by metal cutting test using tool-workpiece relative motion as a feedback signal to hydraulic actuator which continuously positions cutting tool. Here, we know that active chatter control system has a good chatter suppression effect comparative to conventional cutting.
And, a new algorithm which removes regenerative effects in chatter loop is proposed and the digital computer simulation shows the possibility of it's realization to real metal cutting system.
절삭가공의 생산성과 제품 표면거칠기의 치명적인 제한요소인 chatter 현상의 주된 원인이 되는 자려진동 chatter를 제어문제로 취급하여 유압 actuator 로서 tool과 workpiece 간의 상대변위를 일정하게 유지해 주도록 하는 active chatter control이 본 논문의 최종목표이다.
이를 위해 유압 actuator의 개발이 선행되어야 하는데 제어에 사용되는 유압 actuator 가 빠른 response를 갖도록 유암 고유진동수가 높고 선반에 부착할 수 있도록 소형이어야 하며 절삭력을 충분히 cover 할 수 있도록 actuator 가 설계제작 되었다.
제작한 actuator의 성능실험을 하여 원하는 성능을 갖도록 compensation 을 한 뒤 새로운 chatter 제어의 방법을 개발하기에 앞서서 유압 actuator에 공구 피가공물의 상대변위를 feedback 시켜서 절삭실험을 한 결과 chatter 제어의 효과를 확인할 수 있었다.
그다음 자려진동 chatter의 원인이 되는 regenerative effect를 없애서 chatter를 방지하는 새로운 제어 system을 digital computer simulation에 의하여 그 결과를 예상하였으며 이 결과는 앞으로 계속되는 active chatter control 연구에 의하여 실험적으로 확인될 수 있을 것이다.
