Monitoramento do desgaste de ferramentas no fresamento de topo através dos sinais de potência e emissão acústica e redes neurais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14840 |
Resumo: | This study aims to monitor the cutting tools wear, during an end milling of VP80 steel and moreover use artificial neural networks (ANN) as a tool to predict the cutting condition. Therefore, the acoustic emission (AE) and the cutting power, were chosen as the techniques. Statistical parameters were extracted from the signals and compared with the maximum flank wear (VBBmáx). During the study, Sensis equipments were used to purchase the raw signal AE, and a sensor based on the Hall effect to the acquisition of the current, which will be posteriorly converted in effective cutting power. An end mill with R390-032A32-11M (Sandvik Coromant) specification and 32 mm in diameter was used. The inserts were coated with TiN and had R390-11 T3 10M-PH 1025 (Sandvik Coromant). During the life tests (40 in total) were acquired signals and carried out the wear measurement. The intention was try to relate them after tests conclusion and statistical parameters extraction of the signals. These parameters extracted was analyzed and those with had correlation with flank wear values were used in the training and validation of an ANN. The results show that skewness of the AE signal (frequency band 50-500 kHz), the RMS level extracted from power spectra of AE (frequency band 100-230 kHz) and the effective cutting power are correlated with wear. Furthermore, the use of these parameters as input values in an ANN, provides excellent feedback to the network while trying to predict have or not, working condition. |
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Monitoramento do desgaste de ferramentas no fresamento de topo através dos sinais de potência e emissão acústica e redes neuraisTool Wear Monitoring in End Milling Trough Cutting Power and Acoustic Emission and Neural NetworkFresamento de topoDesgasteMonitoramento do desgasteEmissão acústicaPotênciaRedes neurais artificiaisMetal duroFresagem (Trabalhos em metal)Ferramentas para cortar metaisEnd milingWearTool condition monitoringAcoustic emissionCutting powerNeural networksCarbide toolsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAThis study aims to monitor the cutting tools wear, during an end milling of VP80 steel and moreover use artificial neural networks (ANN) as a tool to predict the cutting condition. Therefore, the acoustic emission (AE) and the cutting power, were chosen as the techniques. Statistical parameters were extracted from the signals and compared with the maximum flank wear (VBBmáx). During the study, Sensis equipments were used to purchase the raw signal AE, and a sensor based on the Hall effect to the acquisition of the current, which will be posteriorly converted in effective cutting power. An end mill with R390-032A32-11M (Sandvik Coromant) specification and 32 mm in diameter was used. The inserts were coated with TiN and had R390-11 T3 10M-PH 1025 (Sandvik Coromant). During the life tests (40 in total) were acquired signals and carried out the wear measurement. The intention was try to relate them after tests conclusion and statistical parameters extraction of the signals. These parameters extracted was analyzed and those with had correlation with flank wear values were used in the training and validation of an ANN. The results show that skewness of the AE signal (frequency band 50-500 kHz), the RMS level extracted from power spectra of AE (frequency band 100-230 kHz) and the effective cutting power are correlated with wear. Furthermore, the use of these parameters as input values in an ANN, provides excellent feedback to the network while trying to predict have or not, working condition.Mestre em Engenharia MecânicaO principal objetivo desse trabalho foi monitorar o desgaste de ferramentas de corte durante o fresamento de topo de um aço VP80 e, além disso, utilizar redes neurais artificiais (RNA) como ferramenta para prever sua condição de corte. Para tanto, foram escolhidas técnicas utilizando potência de corte e emissão acústica (EA). Parâmetros estatísticos foram extraídos dos sinais e comparados com o desgaste de flanco máximo (VBBmáx). Durante o trabalho foram utilizados equipamentos Sensis para a aquisição do sinal bruto de EA e um sensor com princípio de funcionamento baseado no efeito Hall para a aquisição da corrente, que era convertida posteriormente em potência efetiva de corte média. Foi utilizada uma fresa de topo com especificação R390-032A32-11M (Sandvik Coromant) com 32 mm de diâmetro. Já os insertos eram revestidos com TiN e possuíam especificação R390-11 T3 10M-PH 1025 (Sandvik Coromant). Durante os testes de vida (40 no total) eram adquiridos os sinais e realizada a medição do desgaste. O intuito era tentar relacioná-los após a finalização dos testes e extração de parâmetros estatísticos dos sinais. Tais parâmetros extraídos passaram por uma seleção e os que possuíam correlação com o desgaste de flanco máximo foram utilizados no treinamento e validação de uma RNA. Os resultados mostram que o skewness do sinal de EA (banda de freqüências 50-500 kHz), o nível RMS extraído dos espectros de potência de EA (banda de freqüências 100-230 kHz) e a potência efetiva de corte média têm correlação com o desgaste. Além disso, que a utilização desses parâmetros como valores de entrada em uma RNA proporciona excelentes respostas à rede, ao tentar prever se a ferramenta está ou não, em condições de uso.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em Engenharia MecânicaEngenhariasUFUSilva, Marcio Bacci dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785913J0Duarte, Marcus Antônio Vianahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780739A4Silva, Rosemar Batista dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4706048P0Pena, José Luiz Oliveirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798057T5Silva, Rodrigo Henriques Lopes2016-06-22T18:40:06Z2010-03-162016-06-22T18:40:06Z2010-01-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfSILVA, Rodrigo Henriques Lopes. Tool Wear Monitoring in End Milling Trough Cutting Power and Acoustic Emission and Neural Network. 2010. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14840porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-10-19T19:41:00Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/14840Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-10-19T19:41Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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This study aims to monitor the cutting tools wear, during an end milling of VP80 steel and moreover use artificial neural networks (ANN) as a tool to predict the cutting condition. Therefore, the acoustic emission (AE) and the cutting power, were chosen as the techniques. Statistical parameters were extracted from the signals and compared with the maximum flank wear (VBBmáx). During the study, Sensis equipments were used to purchase the raw signal AE, and a sensor based on the Hall effect to the acquisition of the current, which will be posteriorly converted in effective cutting power. An end mill with R390-032A32-11M (Sandvik Coromant) specification and 32 mm in diameter was used. The inserts were coated with TiN and had R390-11 T3 10M-PH 1025 (Sandvik Coromant). During the life tests (40 in total) were acquired signals and carried out the wear measurement. The intention was try to relate them after tests conclusion and statistical parameters extraction of the signals. These parameters extracted was analyzed and those with had correlation with flank wear values were used in the training and validation of an ANN. The results show that skewness of the AE signal (frequency band 50-500 kHz), the RMS level extracted from power spectra of AE (frequency band 100-230 kHz) and the effective cutting power are correlated with wear. Furthermore, the use of these parameters as input values in an ANN, provides excellent feedback to the network while trying to predict have or not, working condition. |
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