RU2298455C1 - Method for determining life parameters of moving and rotating cutting tool - Google Patents
Method for determining life parameters of moving and rotating cutting tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298455C1 RU2298455C1 RU2005138089/02A RU2005138089A RU2298455C1 RU 2298455 C1 RU2298455 C1 RU 2298455C1 RU 2005138089/02 A RU2005138089/02 A RU 2005138089/02A RU 2005138089 A RU2005138089 A RU 2005138089A RU 2298455 C1 RU2298455 C1 RU 2298455C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting tool
- acoustic emission
- emission signal
- moving
- wear
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к определению стойкостных параметров подвижного режущего инструмента при обработке на станках-автоматах и автоматических линиях.The invention relates to the determination of the resistance parameters of a movable cutting tool during processing on automatic machines and automatic lines.
Известен способ определения степени износа стационарного режущего инструмента, заключающийся в регистрации и анализе сигнала виброакустической эмиссии, формировании сигнала об износе и оценке последнего со соотношению уровней сигнала, соответствующих изношенному и неизношенному инструменту /Патент США №3694637, кл. G01N 19/02, 1970/.There is a method of determining the degree of wear of a stationary cutting tool, which consists in recording and analyzing a vibroacoustic emission signal, generating a signal of wear and evaluation of the latter with a ratio of signal levels corresponding to a worn and worn tool / US Patent No. 3694637, cl. G01N 19/02, 1970 /.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения стойкостных параметров режущего инструмента, заключающийся в том, что осуществляют резание, регистрируют спектр виброакустической эмиссии, формируют сигнал об износе инструмента, выделяют низко- и высокочастотную составляющие, по соотношении которых судят об износе инструмента /Уэлер и др. Определение износа инструмента по уровню звука при токарной обработке. - "Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. В. Конструирование и технология машиностроения", 1969, №3, (прототип)/.The closest in technical essence to the proposed one is a method for determining the resistance parameters of a cutting tool, which consists in cutting, registering a spectrum of vibro-acoustic emission, generating a signal about tool wear, emitting low and high-frequency components, by the ratio of which judging tool wear / Weler et al. Determination of tool wear by sound level during turning. - "Proceedings of the American Society of Mechanical Engineers. Ser. V. Design and Engineering", 1969, No. 3, (prototype) /.
Недостаток известных способов состоит в том, что известные способы применимы для стационарного инструмента, неподвижно установленного на станке, что затрудняет или делает невозможным их применение для вращающегося инструмента на станках-автоматах и автоматических линиях.A disadvantage of the known methods is that the known methods are applicable to a stationary tool fixedly mounted on the machine, which makes it difficult or impossible to use them for a rotating tool on automatic machines and automatic lines.
Технический результат изобретения - расширение области использования способа для диагностики стойкостных параметров подвижного и вращающегося режущего инструмента, отличающийся тем, что перед началом процесса резания определяют характеристические частоты, присущие интенсивному износу, а сигнал акустической эмиссии снимают с волнового приемника, установленного на корпусе шпиндельного узла с помощью пьезоэлектрического датчика, при этом осуществляют резание, регистрируют сигнал акустической эмиссии, формируют непрерывный сигнал, свидетельствующий об износе инструмента, выявляют характеристические частоты колебания режущего инструмента и по величине этих характеристических частот судят о степени износа режущего инструмента, в результате чего предоставляется возможность съема сигнала акустической эмиссии с вращающегося инструмента и по этому сигналу судят об износе вращающегося режущего инструмента.The technical result of the invention is the expansion of the field of use of the method for diagnosing the resistance parameters of a movable and rotating cutting tool, characterized in that before the start of the cutting process, the characteristic frequencies inherent in intensive wear are determined, and the acoustic emission signal is removed from the wave receiver mounted on the spindle unit housing using the piezoelectric sensor, while cutting, register the acoustic emission signal, form a continuous signal, with which shows the wear of the tool, the characteristic oscillation frequencies of the cutting tool are revealed and the magnitude of these characteristic frequencies is used to judge the degree of wear of the cutting tool, as a result of which it is possible to pick up the acoustic emission signal from the rotating tool and this signal is used to judge the wear of the rotating cutting tool.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - установка сигналов акустической эмиссии для станков с вращающимся инструментом; на фиг.2 - спектр мощности сигналов акустической эмиссии, излучаемой в процессе точения жесткой заготовки: а) - износ инструмента h3=0, шероховатость Ra=1.7 мкм, показатель Ляпунова λ1=0.00078; б) - h3=0.15 мм, Ra=2.1 мкм, λ1=0.00091; в) - h3=0.5 мм, Ra=4.0 мкм, λ=0.01066. На чертежах номерами обозначено 1 - режущий инструмент; 2 - неподвижная часть станка; 3 - волновой приемник; 4 - датчик.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 - installation of acoustic emission signals for machines with a rotating tool; figure 2 - power spectrum of acoustic emission signals emitted during the turning of a rigid workpiece: a) - tool wear h 3 = 0, roughness R a = 1.7 μm, Lyapunov exponent λ 1 = 0.00078; b) - h 3 = 0.15 mm, R a = 2.1 μm, λ 1 = 0.00091; c) - h 3 = 0.5 mm, R a = 4.0 μm, λ = 0.01066. In the drawings, the numbers indicate 1 - cutting tool; 2 - fixed part of the machine; 3 - wave receiver; 4 - sensor.
Волновой приемник имеет форму пластины и закреплен одним концом на стационарном и неподвижном узле станка (корпусе шпиндельной бабки), а другой конец свободно колеблется. Обработку полученного сигнала производят по наличию характеристических частот. Выявление характеристических частот происходит в период настройки станка. В начале резания при нулевом износе режущий инструмент колеблется с единственной частотой f1. После некоторого промежутка - с двумя характеристическими частотами f1+f2. И в момент наступления критического износа - с тремя характеристическими частотами f1+f2+f3 и наличием большого количества шумоподобных составляющих (фиг.2).The wave receiver has the form of a plate and is fixed at one end to a stationary and fixed machine assembly (spindle head housing), and the other end oscillates freely. Processing the received signal is performed by the presence of characteristic frequencies. Identification of characteristic frequencies occurs during the setup of the machine. At the beginning of cutting with zero wear, the cutting tool oscillates with a single frequency f 1 . After a certain interval - with two characteristic frequencies f 1 + f 2 . And at the time of critical wear, with three characteristic frequencies f 1 + f 2 + f 3 and the presence of a large number of noise-like components (figure 2).
Датчик устанавливается на неподвижном или несъемном вращающемся узле станка, закрепленном в волновом преобразователе. Осуществляют резание, регистрируют сигнал акустической эмиссии, формируют сигнал об износе инструмента. Съем сигнала акустической эмиссии производится с помощью пьезоэлектрических датчиков колебания KD-35. В качестве осциллографа применяют расширяющий модуль для персональных ЭВМ типа IBM PC AT, что позволяет производить обмен информацией с ПЭВМ непосредственно по шине ISA. Производят очистку сигнала акустической эмиссии. В дальнейшем, с помощью любого математического анализатора (Вейвлет-анализ или анализ Фурье) выявляют характеристические частоты, по уровню которых судят о степени износа.The sensor is mounted on a fixed or fixed rotating assembly of the machine, mounted in a wave transducer. Carry out a cutting, record the acoustic emission signal, form a signal about tool wear. Acoustic emission signal is acquired using piezoelectric vibration sensors KD-35. As an oscilloscope, an extension module for personal computers such as IBM PC AT is used, which allows the exchange of information with a PC directly via the ISA bus. The acoustic emission signal is cleaned. In the future, using any mathematical analyzer (wavelet analysis or Fourier analysis), characteristic frequencies are revealed, the level of which is used to judge the degree of wear.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005138089/02A RU2298455C1 (en) | 2005-12-07 | 2005-12-07 | Method for determining life parameters of moving and rotating cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005138089/02A RU2298455C1 (en) | 2005-12-07 | 2005-12-07 | Method for determining life parameters of moving and rotating cutting tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2298455C1 true RU2298455C1 (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=38107798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005138089/02A RU2298455C1 (en) | 2005-12-07 | 2005-12-07 | Method for determining life parameters of moving and rotating cutting tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2298455C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305083B6 (en) * | 2009-07-29 | 2015-04-29 | Technická univerzita v Liberci | Method of monitoring and system for monitoring and evaluating wear of a grinding wheel by means of acoustic emissions generated during grinding process |
| RU2594051C1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Method for determining radial and axial wear of mill teeth in nc machine tools |
-
2005
- 2005-12-07 RU RU2005138089/02A patent/RU2298455C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305083B6 (en) * | 2009-07-29 | 2015-04-29 | Technická univerzita v Liberci | Method of monitoring and system for monitoring and evaluating wear of a grinding wheel by means of acoustic emissions generated during grinding process |
| RU2594051C1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Method for determining radial and axial wear of mill teeth in nc machine tools |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2545501C2 (en) | Method and device for analysing vibrations and sample database therefor and use of sample database | |
| US3842663A (en) | Demodulated resonance analysis system | |
| US6880379B2 (en) | Method and device for detecting damage in materials or objects | |
| JP4694879B2 (en) | Structure inspection device | |
| JP4875589B2 (en) | Panel inspection apparatus and inspection method | |
| CA2098943A1 (en) | System and method for dectecting cutting tool failure | |
| Price et al. | Detection of severe sliding and pitting fatigue wear regimes through the use of broadband acoustic emission | |
| CN110998253A (en) | Apparatus and method for performing impact excitation techniques | |
| RU2298455C1 (en) | Method for determining life parameters of moving and rotating cutting tool | |
| Ostasevicius et al. | Monitoring the condition of the cutting tool using self-powering wireless sensor technologies | |
| JPH11271286A (en) | Estimating method for concrete strength | |
| JP4553458B2 (en) | Tunnel diagnostic apparatus and method | |
| JP4598809B2 (en) | Soundness diagnosis method by sound analysis | |
| JP4358137B2 (en) | Abnormal vibration diagnosis method and abnormal vibration diagnosis system during cutting | |
| JP2006214901A (en) | Bearing damage evaluation device, bearing damage evaluation method, bearing damage evaluation program, and storage medium with program stored therein | |
| KR20080053620A (en) | Transmission shaft crack detecting system | |
| RU2298454C1 (en) | Method for determining life parameters of cutting tool | |
| JP4358138B2 (en) | Abnormal vibration diagnosis method during cutting | |
| JPH10109204A (en) | Cutting tool | |
| JP2004085412A (en) | Apparatus for inspecting vibration inside solid | |
| JP3236865B2 (en) | Excitation mode identification method | |
| JPH10206225A (en) | Method for counting wave number and vibration-measuring apparatus using the same | |
| JP3006634B2 (en) | Defect detection method and device | |
| WO2023166248A1 (en) | A sound and vibration generator and a system and method for a sound and vibration analysis | |
| KR102157144B1 (en) | Apparatus and method for measuring thickness of construction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071208 |