Акустична емісія при зносі обробного інструменту з не керованою глибиною різання

Sergii Filonenko

Анотація


Мета: Метою роботи є дослідження акустичної емісії при механічній обробці композиційного матеріалу з не керованою глибиною різання і зносі ріжучого інструменту з композиційного матеріалу. Методи дослідження: В основі досліджень лежить моделювання акустичного випромінювання, яку виникає при руйнуванні поверхневого прошарку оброблюваного композиційного матеріалу і зносі обробного інструменту. Розглядався випадок переважного механічного руйнування поверхневого прошарку оброблюваного композиційного матеріалу, а знос інструменту відбувається без зміни глибини різання. Була проведена статистична обробка амплітудних параметрів акустичної емісії при відсутності і виникненні зносу обробного композиційного матеріалу. Був проведений аналіз закономірностей зміни амплітудних параметрів акустичної емісії, а також їх чутливості до зносу обробного композиційного матеріалу при не керованій глибині механічної обробки. Результати: Визначено, що зростання зносу обробного композиційного матеріалу супроводжується зменшенням статистичних амплітудних параметрів акустичної емісії – середнього рівня амплітуди, його стандартного відхилення та дисперсії. Отримано закономірності зменшення амплітудних параметрів акустичної емісії при зростанні зносу обробного композиційного матеріалу. Визначено процентне зменшення амплітудних параметрів акустичної емісії при зростанні зносу обробного композиційного матеріалу, по відношенню до їх значень без зносу інструменту. Показано, що зменшення дисперсії середнього рівня амплітуди акустичної емісії випереджає зменшення середнього рівня амплітуди и його стандартного відхилення. Обговорення: Проведено моделювання акустичного випромінювання при переважному механічному руйнуванні поверхневого прошарку оброблюваного композиційного матеріалу з не керованою глибиною різання і зносі обробного композиційного матеріалу. Показано, що зростання зносу інструменту приводить до зменшення статистичних амплітудних параметрів акустичного випромінювання. Визначено, що зменшення дисперсії середнього рівня амплітуди сигналів акустичної емісії випереджає зменшення середнього рівня амплітуди і його стандартного відхилення. Зменшення середнього рівня амплітуди акустичного випромінювання і величини його розкиду обумовлено різним вкладом складових сигналів акустичної емісії, які виникають при руйнуванні оброблюваного і зносі обробного композиційних матеріалів. Очевидно, що при зменшенні площі руйнування оброблюваного композиційного матеріалу зменшення амплітудних параметрів виникаючих сигналів випереджає зростання амплітудних параметрів сигналів, які виникають при зростанні зносу обробного композиційного матеріалу. Результати проведених досліджень можуть бути використані при розробці методів контролю стану ріжучого інструменту і управлінні параметрами технологічного процесу механічної обробки. Дані методи представляють інтерес в роботизованих технологічних процесах, контроль і управління якими можливо проводити через нейронні мережі.


Ключові слова


акустична емісія; амплітуда; знос; композиційний матеріал; механічна обробка; статистичні характеристики

Посилання


Giriraj B. Prediction of progressive tool wear using acoustic emission technique and artificial neural network. Journal of Civil Engineering Science, 2012, vol.1, no.1-2, pp. 43-46.

Chang L.F., Lu K.H., Chen M.C., Wu C.C. Development of Condition Monitoring System for Micro Milling of PZT Deposited Si Wafer. 9th international workshop on microfactories (IWMF2014, October 5-8, 2014, Honolulu, USA), pp.139-145.

Fadare D.A., Sales W.F., Bonney J., Ezugwu E.O. Influence of cutting parameters and tool wear on acoustic emission signal in high-speed turning of Ti-6Al-4V Alloy. Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences, 2012, vol. 3, no 3, pp. 547-555

Mukhopadhyay C. K., Jayakumar T., Raj B., Venugopal S. Statistical Analysis of Acoustic Emission Signals Generated During Turning of a Metal Matrix Composite. J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. and Eng., 2012, vol.34, n. 2, pp.145-154.

Olufayo O. A., Abou-El-Hossein K. Acoustic Emission Monitoring in Ultra-High Precision Machining of Rapidly Solidified Aluminum. Proceedings International Conference on Competitive Manufacturing (Coma ’13, 30 January - 1 February 2013 Stellenbosch, South Africa), 2013, pp. 307-312.

Prakash M., Kanthababu M., Gowri S., Balasubramaniam R., Jegaraj J.R. Tool condition monitoring using multiple sensors approach in the microendmilling of aluminum alloy (AA1100). 5th International & 26th All India Manufacturing Technology, Design and Research Conference (AIMTDR 2014) (12 -14 December, 2014, IIT Guwahati, Assam, India), 2014, pp. 394-1 – 394-6.

Ren Q. Type-2 Takagi-Sugeno-Kang fuzzy logic system and uncertainty in machining. Departement de genie mecanique ecole polytechnique de montreal these presentee en vue de l’obtention du diplome de philosophiae doctor (Universite de Montreal), 2012, 111 p.

Lu P. An investigation into interface behavior and delamination wear for diamond-coated cutting tools. A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the department of mechanical engineering in the Graduate School of the University of Alabama, 2013, 155 р.

Qin F., Hu J., Chou Y.K., Thompson R.G. Delamination wear of nano-diamond coated cutting tools in composite machining. Wear, 2009, vol. 267, pp. 991–995.

Fylonenko S.F. Vliyanie iznosa rezhuschego instrumenta pri kontroliruemoy glubine rezaniya na akusticheskuyu emissiyu [Influencing of cutting tool wearing at a controlled cutting depth on acoustic emission]. Vostochno-evropeyskiy zhurnal peredovyih tehnologiy, 2015, vol. 6, no 9(78), pp.47-50.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2306-1472 (Online), ISSN 1813-1166 (Print)

Передплатний індекс 86179

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASEBSCOCrossRefBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ