The prediction of regenerative chatter stability has long been recognized as an important issue of concern in the field of machining community because it limits metal removal rate below the machine’s capacity and hence reduces the productivity of the machine. Various full-discretization methods have been designed for predicting regenerative chatter stability. The main problem of such methods is that they can predict the regenerative chatter stability but do not efficiently determine stability lobe diagrams (SLDs). Using third-order Newton interpolation and third-order Hermite interpolation techniques, this study proposes a straightforward and effective third-order full-discretization method (called NI-HI-3rdFDM) to predict the regenerative chatter stability in milling operations. Experimental results using simulation show that the proposed NI-HI-3rdFDM can not only efficiently predict the regenerative chatter stability but also accurately identify the SLD. The comparison results also indicate that the proposed NI-HI-3rdFDM is very much more accurate than that of other existing methods for predicting the regenerative chatter stability in milling operations. A demonstrative experimental verification is provided to illustrate the usage of the proposed NI-HI-3rdFDM to regenerative chatter stability prediction. The feature of accurate computing makes the proposed NI-HI-3rdFDM more adaptable to a dynamic milling scenario, in which a computationally efficient and accurate chatter stability method is required.

中文翻译：

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一种高效的三阶全离散化方法，用于预测铣削中的再生颤动稳定性

再生颤振稳定性的预测长期以来一直被认为是机加工界关注的重要问题，因为它限制了金属去除率低于机床的能力，从而降低了机床的生产率。已经设计了各种全离散化方法来预测再生颤动稳定性。这种方法的主要问题是，它们可以预测再生颤振的稳定性，但不能有效地确定稳定性波瓣图（SLD）。本研究使用三阶牛顿插值和三阶Hermite插值技术，提出了一种简单有效的三阶全离散化方法（称为NI-HI-3rdFDM），以预测铣削操作中的再生颤动稳定性。仿真实验结果表明，所提出的NI-HI-3rdFDM不仅可以有效地预测再生颤振的稳定性，而且可以准确地识别SLD。比较结果还表明，所提出的NI-HI-3rdFDM比用于预测铣削操作中再生颤动稳定性的其他现有方法要准确得多。提供了演示性实验验证，以说明所提出的NI-HI-3rdFDM在再生颤振稳定性预测中的用途。精确计算的特性使所提出的NI-HI-3rdFDM更适合于动态铣削场景，在这种情况下，需要一种计算效率高且精确的颤振稳定性方法。比较结果还表明，所提出的NI-HI-3rdFDM比用于预测铣削操作中再生颤动稳定性的其他现有方法要准确得多。提供了演示性实验验证，以说明所提出的NI-HI-3rdFDM在再生颤振稳定性预测中的用途。精确计算的特性使所提出的NI-HI-3rdFDM更适合于动态铣削场景，在这种情况下，需要一种计算效率高且精确的颤振稳定性方法。比较结果还表明，所提出的NI-HI-3rdFDM比用于预测铣削操作中再生颤动稳定性的其他现有方法要准确得多。提供了演示性实验验证，以说明所提出的NI-HI-3rdFDM在再生颤振稳定性预测中的用途。精确计算的特性使所提出的NI-HI-3rdFDM更适合于动态铣削场景，在这种情况下，需要一种计算效率高且精确的颤振稳定性方法。提供了演示性实验验证，以说明所提出的NI-HI-3rdFDM在再生颤振稳定性预测中的用途。精确计算的特性使所提出的NI-HI-3rdFDM更适合于动态铣削场景，在这种情况下，需要一种计算效率高且精确的颤振稳定性方法。提供了演示性实验验证，以说明所提出的NI-HI-3rdFDM在再生颤振稳定性预测中的用途。精确计算的特性使所提出的NI-HI-3rdFDM更适合于动态铣削场景，在这种情况下，需要一种计算效率高且精确的颤振稳定性方法。