A review of flank wear prediction methods for tool condition monitoring in a turning process

Siddhpura, A.; Paurobally, Roshun

doi:10.1007/s00170-012-4177-1

Cited by 248 publications

(134 citation statements)

References 122 publications

Supporting

Mentioning

133

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Acoustic Emission can be defined as the transient elastic energy spontaneously released in materials undergoing deformation or fracture or both. The energy contained in an AE signal and the rate at which it is dissipated are strongly dependent on the rate of deformation, the applied stress and the volume of the participating material [85]. A metal cutting process itself is a very well-known source of AE.…”

Section: Sound and Acoustic Emission (Ae) Measurementsmentioning

confidence: 99%

A review of chatter vibration research in turning

Siddhpura

Paurobally

2012

International Journal of Machine Tools and Manufacture

Self Cite

381

150

View full text Add to dashboard Cite

Section: Sound and Acoustic Emission (Ae) Measurementsmentioning

confidence: 99%

A review of chatter vibration research in turning

Siddhpura

Paurobally

2012

International Journal of Machine Tools and Manufacture

Self Cite

381

150

View full text Add to dashboard Cite

“…Different types of sensors have different signal processing requirements. The signal processing methods used in metal cutting process mainly include fast Fourier transform (FFT), time-domain methods, time-frequency decompositions, and statistical operations, which were reviewed in [13] and [14]. These methods cannot be directly used in monitoring surgical cutting condition because the selection of the signal processing technique depends on the feature of the recorded signal and background noise.…”

Section: A Related Workmentioning

confidence: 99%

Vibration-Based Milling Condition Monitoring in Robot-Assisted Spine Surgery

Dai

Xue

Zhang

2015

IEEE/ASME Trans. Mechatron.

View full text Add to dashboard Cite

In order to enhance the safety of the milling operation, we develop a condition monitoring method by means of analyzing the bone vibration signal in robot-assisted spine surgery. Since the behavior of the bone being cut changes with the tissue removal, an analytical method is proposed for modeling of varying bone dynamics, and then, it is proved that the vibration amplitude of the bone indicates its status change. During the real milling process, the vibration signal of the bone is recorded by a noncontact laser displacement sensor, and we only pay attention to the harmonic component whose frequency is an integer times of the spindle frequency of the milling device. The wavelet packet transform and the adaptive linear element are performed to estimate the harmonic amplitude from the signal to correlate milling condition. Considering that the bone vibration also varies with the milling force, the relative magnitude of the force is measured from the wavelet coefficients in low-frequency subband, and subsequently, the estimated harmonic amplitude is compensated to reduce the influence of the force. The robot milling experiments in sheep spines are carried on to verify the effectiveness of the condition monitoring procedure. The experimental results are in substantial accordance with the conclusions from the dynamic model, and thus, the robot can improve the safety of the operation with the proposed method.

show abstract

“…W wielu ośrodkach na świecie zainspirowało to prace nad budową systemu diagnostyki ostrza. Najbardziej rozpowszechnione są rozwiązania badające stopień zużycia ostrza w sposób pośredni [1,2], np. w oparciu o przebieg sygnałów z czujników sił, drgań, emisji akustycznej oraz mocy.…”

Section: Abstract: Tool Condition Monitoring Cutting Machine Visionunclassified

Analysis of differences between images with lighting from different directions for detection of tool wear

Błażejak

2017

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

W trakcie budowy systemu opartego na metodach wizyjnych najważniejszy jest dobór oświetlenia. Prawidłowo ustawione upraszcza analizę zdjęć. Opracowano prototyp systemu wykrywania obszaru starcia powierzchni przyłożenia noży tokarskich, ukazującego różnice pomiędzy kolejnymi zdjęciami tego samego ostrza oświetlonego z różnych kierunków. SŁOWA KLUCZOWE: diagnostyka stanu narzędzia, skrawanie, metody wizyjneIn developing a vision-based system, the most important thing is choosing the lighting. Properly set up simplifies image analysis. The prototype of the system for detecting wear of flank face, which detects the differences between successive images of the same tool illuminated from different directions, has been developed. KEYWORDS: tool condition monitoring, cutting, machine visionDiagnostyka stanu narzędzia skrawającego jest warunkiem koniecznym automatyzacji wytwarzania, która ma na celu zapewnienie odpowiedniej jakości wytwarzania przedmiotów. Jest ona szczególnie istotna w przemyśle lotniczym, w którym często wykonuje się kosztowne przedmioty. Ostrze o wysokim stopniu zużycia może być przyczyną uszkodzenia obrabianej części, co najczęściej prowadzi do przedwczesnej wymiany narzędzia. Powoduje to wzrost kosztów związanych z przestojem maszyny na czas przezbrojenia oraz zakupem większej liczby narzędzi. W wielu ośrodkach na świecie zainspirowało to prace nad budową systemu diagnostyki ostrza. Najbardziej rozpowszechnione są rozwiązania badające stopień zużycia ostrza w sposób pośredni [1, 2], np. w oparciu o przebieg sygnałów z czujników sił, drgań, emisji akustycznej oraz mocy. Przykładem może być system automatycznej diagnostyki stanu ostrza opracowywany w Zakładzie Automatyzacji i Obróbki Skrawaniem Politechniki Warszawskiej [3,4]. Innym podejściem do pośredniej oceny stanu ostrza jest wizyjna ocena wiórów [5].Wymienione sposoby oceny stanu ostrza wykorzystują diagnostykę pośrednią, a więc wymagają powiązania pewnej mierzonej wielkości ze stopniem zużycia ostrza. Alternatywnym podejściem byłoby stosowanie wskaźników bezpośrednich. Do takich należy zaliczyć wielkości geometryczne opisujące zużycie narzędzia. Jedna z metod wykorzystuje sondy narzędziowe, które prowadzą pomiar zużycia w sposób mechaniczny [6], poprzez bezpośredni kontakt z narzędziem, mierząc przesunięcie wierzchołka narzędzia. Najdokładniejsze pomiary zużycia można prowadzić za pomocą mikroskopów warsztatowych, to jednak wymaga zdjęcia narzędzia z obrabiarki, co pochłania dużo czasu i jest niedopuszczalne w praktyce przemysło-wej. Odrębną, rozwijającą się grupą technik diagnostycznych jest zastosowanie automatycznych metod wizyjnych [7]. Bezpośrednia obserwacja narzędzia w przerwach obróbki wydaje się obiecującym sposobem na uzyskanie parametrów geometrycznych, które mogą być wykorzystane jako dokładne wskaźniki zużycia ostrza. Podstawowym kryterium rozwiązywania problemów w metodach wizyjnych jest właściwe dobranie sprzętu do projektowanego rozwiązania. Istotne jest dobranie kamery oraz obiektywu, jednak kluczową rolę odgrywa oświetlacz. Do...

show abstract

A review of flank wear prediction methods for tool condition monitoring in a turning process

Cited by 248 publications

References 122 publications

A review of chatter vibration research in turning

A review of chatter vibration research in turning

Vibration-Based Milling Condition Monitoring in Robot-Assisted Spine Surgery

Analysis of differences between images with lighting from different directions for detection of tool wear

Contact Info

Product

Resources

About