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stability analysis of a thin-walled cylinder in turning operation using the semi-discretization method

Acta Mechanica Sinica 2014年第2期30卷 214-222页

作者： Arnab Chanda Achim Fischer Peter Eberhard Santosha Kumar Dwivedy Institute of Engineering and Computational Mechanics University of Stuttgart

In this work, the stability of a flexible thin cylindrical workpiece in turning is analyzed. A process model is derived based on a finite element representation of the workpiece flexibility and a nonlinear cutting force law. Repeated cutting of the same surface due to overlapping cuts is modeled with the help of a time delay. The stability of the so obtained system of periodic delay differential equations is then determined using an approximation as a time-discrete system and Floquet theory. The time-discrete system is obtained using the semi-discretization method. The method is implemented to analyze the stability of two different workpiece models of different thicknesses for different tool positions with respect to the jaw end. It is shown that the stability chart depends on the tool position as well as on the thickness.

关键词： machine tools stability chatter

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