АФЧХ системы зависит от значения угла между направлением действия силы резания и расположением оси максимальной жесткости. При 0 = 0 АФЧХ системы не пересекает отрицательную ветвь вещественной оси, т. е. система устойчива. Таким образом, виброустойчивость станка зависит не только от значений основных параметров системы (масс, коэффициентов жесткостей и демпфирования Гиэлементов), но и от ориентации главных осей жесткости относительно направления силы резания.

Как и при определении статической характеристики, за начало координат принимаем вершину резца, ось у направляем по нормали к обрабатываемой поверхности, а ось г — перпендикулярно к ней. Силу резания Р прилагаем под углом а к направлению оси г; ось составляет угол р с направлением действия силы Р.

На участке 3—4—1 соответствующая составляющая скорости имеет направление, противоположное направлению силы резания — выполняется отрицательная работа. Так как на участке траектории 2—3—4 сила резания в среднем больше, чем на участке 4—/—2, вследствие большей глубины резания, то в течение полного цикла колебаний сила резания совершает некоторую положительную работу (заштрихованная площадь диаграммы сила резания Р — перемещение, которая расходуется на возбуждение колебаний. Амплитуда колебаний нарастает до тех пор, пока не наступит равенство энергий самовозбуждения колебаний, создаваемого процессом резания, с возрастающей энергией рассеяния. Тогда установятся стабильные автоколебания с частотой, определяемой свойствами упругой системы. Вследствие координатной связи даже без учета динамической характеристики резания система может оказаться неустойчивой.

Граница устойчивости системы в системе возникнут недопустимые автоколебания. Возникновение автоколебаний вследствие инерционности процесса резания. Учет динамической характеристики резания, даже в случае УС с одной степенью свободы и ее передаточной функции в виде, может вызвать неустойчивость системы.

Основными причинами автоколебаний при резании являются:

а) нелинейность характеристики силы резания; наличие «падающих» участков зависимости сила — скорость;

6) инерционность самого процесса резания; сдвиг фаз между колебаниями и изменением сил резания;