Machine tool. Foundation dynamic interaction. Effect on cutting process stability

The dynamic interaction between machine tool, its own foundation and the surrounding terrain, could heavily affect the cutting performances. The main limitation to the increase of material removal rate during rough machining operation, (provided that the spindle has enough power and torque) is regenerative chatter. Regenerative chatter occurrence depends on the tool tip dynamic compliance, that is, during the design phase of a machine tool, usually evaluated neglecting the effect of foundation and terrain. A procedure for taking into account this effect, and to evaluate how a modification in the machine design affect this dynamic interaction, and hence, cutting performances is presented. These techniques are applied to a real case study: a 5-axis milling machine, the Jobs LinX 30.

L'interazione dinamica tra macchina utensile, la sua fondazione e il terreno circostante, può influenzare pesantemente le prestazioni di taglio. La principale limitazione all’aumento del material removal rate durante le operazioni di sgrossatura (ammesso che il mandrino abbia abbastanza potenza e coppia) è il chatter rigenerativo. Il verificarsi del chatter rigenerativo dipende dal cedimento dinamico in punta utensile, che è, durante la fase di progettazione di una macchina utensile, valutato trascurando l’effetto della fondazione e del terreno. Una procedura per tenere in considerazione questo effetto, e valutare come una modifica nel design della macchina impatta su questa interazione, e quindi sulle prestazioni di taglio è presentata. Queste tecniche sono applicate ad un caso reale: una fresatrice a 5 assi controllati, la Jobs LinX 30.