Інформативність параметрів експериментальних сигналів акустичної емісії в технологічних процесах механічної обробки композита

Sergii Filonenko, Oleg Zaritskyi

Анотація


Мета: Метою роботи є експериментальні дослідження впливу швидкості механічної обробки композита на енергетичні параметри акустичної емісії. Методи дослідження: Дослідження були засновані на реєстрації та обробці експериментальних сигналів акустичної емісії при механічній обробці композиційного матеріалу. Була проведена статистична обробка експериментальних сигналів акустичної емісії з аналізом енергетичних параметрів акустичного випромінювання. Був проведений аналіз закономірностей зміни статистичних енергетичних параметрів акустичної емісії та їх чутливості до зміни швидкості механічної обробки композита, а також порівняння чутливості енергетичних та амплітудних параметрів акустичного випромінювання. Результати: Отримано, що при зростанні швидкості механічної обробки композита відбувається зростання середнього рівня енергії експериментальних сигналів акустичної емісії та величини його розкиду. При цьому найбільше зростання спостерігається у дисперсії середнього рівня енергії акустичного випромінювання. Визначено, що  статистичні енергетичні параметри експериментальних сигналів акустичної емісії мають не лінійний характер зростання. Зростання енергетичних параметрів експериментальних сигналів акустичної емісії випереджає зростання їх амплітудних параметрів. Обговорення: Проведені експериментальні дослідження енергетичних параметрів акустичного випромінювання при зростанні швидкості механічної обробки композита. Статистична обробка даних показала, що закономірності зростання середнього рівня енергії сигналу акустичного випромінювання, його стандартного відхилення і дисперсії добре описуються степеневими функціями. При цьому показано, що найбільшу чутливість до зростання швидкості механічної обробки композита має дисперсія середнього рівня енергії експериментальних сигналів акустичної емісії. Порівняння амплітудних і енергетичних параметрів акустичної емісії показало, що процентний приріст дисперсії середнього рівня енергії експериментальних сигналів випереджає процентний приріст середнього рівня енергії та його стандартного відхилення, а також приріст всіх статистичних амплітудних параметрів акустичного випромінювання. Результати проведених досліджень можуть використовуватися при рішенні ряду задач: оптимізація параметрів процесу механічної обробки композита; розробка методів контролю, моніторингу та управління параметрами технологічних процесів.


Ключові слова


акустична емісія; енергія; композит; механічна обробка; параметри; сигнал

Посилання


Botsaris P.N., Tsanakas J.A. (2008) State-of-the-art in methods applied to tool condition monitoring (TCM) in unmanned machining operations: A review. Proceedings of the 21st International Congress & Exhibition on Condition Monitoring and Diagnostic Engineering Management (COMADEM 2008). (11-13 June, 2008, Prague, Czech Republic), pp. 73-87.

Roth J.T., Djurdjanovic D., Yang X.,. Mears L, Kurfess T. (2010) Quality and Inspection of Machining Operations: Tool Condition Monitoring. Journal of Manufacturing Science and Engineering, vol. 132, pp.041015-1 – 041015-16.

Piljek P., Keran Z., Math M. (2014) Micromachining – review of literature from 1980 to 2010. Interdisciplinary Description of Complex Systems, vol. 12(1), pp.1-27.

Rizal M., Ghani J.A., Nuawi M.Z., Haron C.H.C. (2014) A Review of Sensor System and Application in Milling Process for Tool Condition Monitoring. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, vol. 7(10), pp.2083-2097.

Bhuiyan M.S.H., Choudhury I.A. (2014) Review of Sensor Applications in Tool Condition Monitoring in Machining. Comprehensive Materials Processing, vol. 13, pp.539–569.

Mokhtar N., Ismail I.Y., Asmelash M., Zohari H., Azhari A. (2017) Analysis of acoustic emission on surface roughness during end milling. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, vol. 12, no 4, pp.1324-1328.

Patra K. (2011) Acoustic Emission based Tool Condition Monitoring System in Drilling. Proceedings of the World Congress on Engineering 2011 (WCE 2011, 6 – 8 July, 2011, London, U.K), pp.2126-2130.

Ronald B.A., Vijayaraghavan L., Krishnamurthy R. (2007) Studies on grooving of dispersion strengthened metal matrix composites. Materials forum, vol. 31, pp.102-109.

Wei Y., An Q., Cai X., Chen M., Ming W. (2015) Influence of Fiber Orientation on Single-Point Cutting Fracture Behavior of Carbon-Fiber/Epoxy Prepreg Sheets. Materials, vol. 8, pp.6738–6751.

Fadare D.A., Sales W.F., Bonney J., Ezugwu E.O. (2012) 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, vol.3. no 3, pp.547-555

Hase A. (2013) Acoustic Emission Signal during Cutting Process on Super-Precision Micro-Machine Tool. Proceedings of Global Engineering, Science and Technology Conference (3-4 October, 2013, Bay View Hotel, Singapore), pp.1-12.

Filonenko S. F., Nimchenko T.V., Zaritskyi O.V. (2017) Experimental acoustic emission signals at composite material machining. Electronics and Control Systems, nо 1(51), pp.97-104.

Filonenko S. F. (2015) Simulation of аcoustic radiation energy at composite mechanical destruction surface layer. Electronics and Control Systems, nо 4(46), pp.90-96.

Filonenko S. F. (2016) Simulation of legitimacies acoustic radiation energy change for the control of composite machining process. Electronics and Control Systems, nо 1(47), pp.97-101.

Filonenko S. F., Zaritskyi O.V. (2017) Influencing of composite machining speed on experimental regularity of acoustic emission amplitude parameters change. Electronics and Control Systems, nо 3(53), pp.88-94.


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