مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

پایش وضعیت سایش ابزار براده برداری با استفاده از انتگرال حاشیه ای زمان- فرکانس سیگنال جریان موتور اسپیندل

نویسندگان
1 دانشیار هیات علمی- دانشگاه بیرجند
2 دانشگاه بیرجند
چکیده
پایش وضعیت ابزار برشی یکی از عوامل مهم در فرآیند براده برداری می باشد. روشهای مختلفی برای پایش وضعیت ابزار در تراشکاری مورد استفاه قرار گرفته است. اندازه گیری جریان موتور یکی از روشهای غیر مستقیم در پایش وضعیت سایش ابزار می باشد. مزیت روش اندازه گیری جریان موتور در مقایسه با سایر روشهای پایش وضعیت ابزار، هزینه پایین سنسور آن و عدم ایجاد اختلال در فرآیند براده برداری می باشد. در این مقاله تاثیر سایش و شکست ابزار بر مشخصه های هارمونیکی جریان بررسی گردیده و در نهایت روشی بر اساس انتگرال حاشیه ای زمان-فرکانس جریان موتور اسپیندل AC جهت اندازه گیری غیر مستقیم سایش و شکست ابزار ارائه گردیده است. به منظور راستی آزمایی سیستم پیشنهادی، ارتعاشات ابزار در راستای پیشروی با استفاده از شتاب سنج نصب شده بر روی بدنه ابزار اندازه گیری شده و از سیستم بینایی جهت اندازه گیری مستقیم سایش ابزار و ردیابی وضعیت ابزار از روی بافت سطح قطعه کار استفاده شده است. سیستم پیشنهادی بر روی مواد و اینسرتهای مختلف مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج نشان داد سیستم پیشنهادی با دقت مناسبی در کاربردهای عملی قابل استفاه می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Tool wear condition monitoring using time- frequency marginal integral of motor current signal

نویسندگان English

khalili khalili 1
Mehdi Danesh 2
چکیده English

The condition of a cutting tool is an important factor in any metal cutting process. Several different methods have been developed to monitor the condition of tools in turning. Motor current measurement is one of the indirect tool wear monitoring methods in machining processes. The advantage of motor current measurement method over other methods for detecting malfunctions in the cutting process is that the measuring system has an acceptable cost and the measurement apparatus does not disturb the machining process. In this paper, the effect of tool wear and tool breakage on the harmonics of the AC spindle motor is investigated. Finally a method based on time-frequency marginal integral of current signal is proposed for indirect measurement of tool wear in turning. In order to validate the proposed tool monitoring system, an accelerometer was attached to the shank of the cutting tool to measure vibrations resulting from tool wear in feed direction. A vision system was also used to measure tool wear and traces tool state by observing the surface texture of the workpiece. Performance of the proposed system was validated against different experiments. The results showed improved robustness of the proposed system with high potential for practical application in detecting tool wear.

کلیدواژه‌ها English

Tool wear
Condition Monitoring
Motor Current
Time-Frequency Marginal Integral