Thesis supervisor: Dániel Sándor Bachrathy
Location of studies (in Hungarian): Műszaki Mechanikai Tanszék Abbreviation of location of studies: MM
Description of the research topic:
a.) Előzmények: Jelenleg futó OTKA és ERC projekt, ipari megbízás.
A szerszámgépek tervezése során manapság a statikus merevség növelése az elsődleges cél. Ez konstans forgácsoló erő mellett segít minimalizálni a felületi hibákat. Marási folyamatok során kialakuló, periodikusan változó forgácsoló erő esetén a dinamikus tulajdonságok (sajátfrekvencia, csillapítás) is jelentősen befolyásolják a felületi hibákat, amelyek nagyon érzékenyek a technológiai paraméterekre, főképp a fordulatszám és a sajátfrekvencia arányára. Vékony, lemez szerű alkatrészek gyártása esetén a munkadarab dinamikája dominál, amely változhat az anyagleválasztás során. A változó dinamika modellezése és annak hatása a felületi minőségre és a stibilitásra jelenleg aktív kutatási terület. A nagy amplitúdójú rezgések nem-lineáris hatását többnyire nem vizsgálják.
b.) A kutatás célja: A munkadarab változó dinamikai tulajdonságainak modellezése az anyagleválasztási folyamat hatására. A felületi hibák és a stabilitási tulajdonságok vizsgálata adott véges elemes modell és mérésen alapuló modell segítségével.
Felületi hibák stabilitási tulajdonságokra gyakorolt hatásának elemzése, explicit és implicit matematikai modellek felépítése. A felületi hibák sorozatának vizsgálata nagyolási folyamatok esetén. Az előrejelezhetőség vizsgálata. A technológiai paraméterek optilmalizálása a felületi hibákra megadott toleranciák alapján.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
a) Irodalomkutatás: késleltetett rendszerek dinamikája, bifurkációelmélet, forgácsolási folymatok (0,5-1 év)
b) Algoritmusok kidolgozása: Rúd és lemezmodellek kidolgozása a lágy munkadarabok modellezésére, ezek összekapcsolása a felületi hiba- és a stabilitásszámítási algoritmusokkal (1-1,5 év)
c) Az elméleti eredmények összevetése mérési adatokkal. Egyszerűsített mérési környezet kiépítése (1-1.5 év)
d) Publikációs munka: 1. év: magyar és nemzetközi konferenciák, 2. év: idegen nyelvű konferencia és IF cikk, 3. év: idegen nyelvű konferencia és IF cikk, értekezés
d.) A szükséges berendezések: A kutatás elvégzéséhez szükséges berendezések a BME Műszaki Mechanikai Tanszéken rendelkezésre állnak. Meglévő: számítógépes háttér, rezgésmérők, analóg-digitális átalakítók.
Kísérleti berendezések: 3 tengelyes marógép, rezgés- és erőmérő rendszerek.
e.) Várható tudományos eredmények: Az elért új tudományos eredmények alapján kidolgozott eljárások segítségével a stabilitási tulajdonságok és a kialakult felületi hibák pontosabb előrejelzésére és termelékenyebb forgácsolási folyamatok tervezésére nyílna lehetőség, ami ipari alkalmazások esetén rendkívül fontos. A sikeres alapkutatás során született eredmények publikálásának céljából számos impakt faktoros folyóiratcikk és nemzetközi konferenciaelőadás várható.
[1] Bachrathy D, Insperger T, Stepan G: Surface properties of the machined workpiece for helical mills, MACHINING SCIENCE AND TECHNOLOGY (2009) 13: (2) pp. 227-245.
[2] Bachrathy D , Munoa J, Stepan G: Experimental validation of appropriate axial immersions for helical mills, INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY (2015) 80: (5-8) pp. 1-8.
[3] Denkena B, Kruger M., Bachrathy D, Stepan G: Model based reconstruction of milled surface topography from measured cutting forces, INTERNATIONAL JOURNAL OF MACHINE TOOLS & MANUFACTURE (2012) 54-55: pp. 25-33.
[4] Bachrathy D, Stepsn G, Turi J: State dependent regenerative effect in milling processes, JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND NONLINEAR DYNAMICS (2011) 6: (4) 9 p. Paper 041002.
[5] Stepan G, Munoa J, Insperger T, Suricoc M, Bachrathy D, Dombovari Z: Cylindrical milling tools: Comparative real case study for process stability, CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY (2014) 63: (1) pp. 385-388.
[6] Bachrathy D, Stepan G: Improved prediction of stability lobes with extended multi frequency solution, CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY (2013) 62: (1) pp. 411-414.
[7] Bachrathy D: Robust Stability Limit of Delayed Dynamical Systems, PERIODICA POLYTECHNICA-MECHANICAL ENGINEERING (2015) 59:(2) pp. 74-80.
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2016-10-19
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
