دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 15 6 2015 08 23 Tool wear estimation in turning by the use of non-stationary time series method تخمین سایش ابزار درتراش کاری با روش سری زمانی غیر ایستا 318 326 8691 FA بهرنگ حسینی اقدم دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی مهرداد وحدتی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی مرتضی همایون صادقی دانشکده مکانیک/دانشگاه تبریز Journal Article In the present paper, vibration signals recorded during a turning process are used for tool wear estimation. During the cutting process, tool acceleration signals are recorded with the use of an accelerometer installed on tool holder, for different wear values. Since the measured acceleration signals have time dependent variance and are non-stationary, time series with time dependent coefficients were used for modelling them and extraction of wear sensitive features. The extracted wear sensitive features are residual variance of different signals and are used as distance between the signals associated with worn tools and the baseline model. Based on analysis of distance between worn tools’ acceleration signals in different cutting directions and the baseline signal, a correlation was found. By the use of this correlation, a criterion was obtained for detection of critical wear stage. Such that the distance curves for feed and main cutting directions possess a minimum in the vicinity of critical wear level. Investigation of results revealed that the curves obtained through this method are more accurate than the ones obtained from stationary modelling method. The results obtained here can be used in online real-time algorithms of tool wear estimation. در این مقاله، سیگنال های ارتعاش ابزار به دست آمده از یک فرایند تراش کاری برای تخمین سایش ابزار به کار می رود. در حین فرایند برش، سیگنال های شتاب ابزار به کمک یک شتاب سنج که بر روی نگهدارنده نصب شده، در مقادیر مختلف سایش اندازه گیری می شود. به دلیل این که سیگنال های شتاب اندازه گیری شده، دارای واریانس متغیر با زمان و غیر ایستا هستند، برای مدل سازی آن ها از سری زمانی با ضرایب وابسته به زمان استفاده شد و ویژگی های حساس به سایش به کمک مدل ها، استخراج گردید. ویژگی های حساس به سایش استخراج شده، واریانس باقی مانده سیگنال های مختلف می باشد و به عنوان فاصله ی سیگنال های ساییده شده از مدل مبنا به کار می رود. بر اساس تحلیل فاصله ی سیگنال های مربوط به ابزارهای ساییده شده از ابزار سالم در جهت های برشی مختلف، هم بستگی بین سایش ابزار و فاصله ی سیگنال ها به دست آمد. با بهره گیری از این رابطه، معیاری برای تخمین زمان تعویض ابزار حاصل گردید، به این صورت که منحنی های فاصله در جهت های برش اصلی و پیش روی بر حسب سایش، در محدوده ی سایش بحرانی ابزار به مقدار کمینه می رسند. بررسی نتایج نشان می دهد که منحنی های به دست آمده برای تخمین سایش در این روش دقت بیش تری نسبت به روش مدل-سازی ایستا دارند و می توانند در الگوریتم های تخمین سایش برخط زمان واقعی ابزار به کار بروند. https://mme.modares.ac.ir/article_8691_e22c686bc771d5872150738b15f3e533.pdf