Tool wear estimation based on wavelet analysis of a machined surface image.

• Autorzy: Zawada-Tomkiewicz A. , Storch B.

Warianty tytułu

PL

Estymacja zużycia narzędzia z wykorzystaniem analizy falkowej obrazu powierzchni obrobionej.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Tool wear estimation during cutting is the main need in automatic manufacturing systems. In the paper there has been presented tool wear estimation method based on a digital image of a machined surface. Digital image of a machined surface was analysed with the use of Digital Wavelet Transform. There has been performed decomposition of the image and mathematical indexes of chosen wavelet decomposition levels were used as input parameters for neural classifier of tool wear. The results indicate the usability of presented method in tool wear estimation.

PL

Monitorowanie stanu ostrza skrawającego jest podstawowym wymogiem w zautomatyzowanym systemie wytwórczym. W pracy przedstawiono metodę oceny zużycia narzędzia z zastosowaniem obrazu cyfrowego powierzchni obrobionej. Cyfrowy obraz powierzchni obrobionej poddany został analizie z użyciem transformaty falkowej. Umożliwiło to dekompozycję obrazu i zastosowanie wskaźników statystycznych dla poszczególnych poziomów dekompozycji jako wejść dla klasyfikatora neuronowego estymującego wartość zużycia naroża ostrza skrawającego. Wyniki wskazują na przydatność zaproponowanej metody do oceny stanu ostrza noża tokarskiego.

Słowa kluczowe

EN

machined surface; tool wear; wavelet analysis; digital image

PL

powierzchnia obrobiona; zużycie narzędzia; analiza falkowa; obraz cyfrowy

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 30, nr 1
• Strony: 119--130

Twórcy

autor

Zawada-Tomkiewicz A.

autor

Storch B.

• Technical University of Koszalin, Department of Mechanical Engineering, Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin, Poland, Phone: [phone],

Bibliografia

• [1] J. GAWLIK, K. KARBOWSKI: Mathematical modeling of cutting tools wear process (in Polish). Monograph 231. Technical University of Cracow Academic Press, Cracow 1998.
• [2] B. STORCH: The principals of machining. Technical University of Koszalin Academic Press, Koszalin 2001.
• [3] D. WHITEHOUSE: Handbook of surface metrology. Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia 1994.
• [4] A. ZAWADA-TOMKIEWICZ: Application of digital image features of machined surfaces for tool wear monitoring in machining. PhD Thesis. Technical University of Koszalin, Koszalin 2002.
• [5] A. ZAWADA-TOMKIEWICZ, B. STORCH: Introduction to the wavelet analysis of a machined surface profile. Advances in Manufacturing Science and Technology, 28(2004) 2, 91-100.
• [6] B. JAHNE: Digital image processing, concepts, algorithms, and scientific applications. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg 1991 and 1993.
• [7] A. ZAWADA-TOMKIEWICZ, B. STORCH: Classifying the wear of turning tools with neural networks. J. Mat. Proc. Techn., (2001)109, 300-304.
• [8] A. AUSSEM, J. CAMPBELL, F. MURTAGH: Wavelet-based feature extraction and decomposition strategies for financial forecasting. J. Computational Intellig. in Finance, (1998)6, 5-12.
• [9] B. STORCH: Influence between the corner of the edge and machined material. Monograph 8. Technical University of Wrocław, Wroclaw 1994.
• [10] A. ZAWADA-TOMKIEWICZ, M. PANCIELEJKO: Wear of sintered carbides cutting edges coated TixN1-x. Proc. of the 12th International Summer School Modern Plasma Surface Technology, Kołobrzeg 2000, 393-406.
• [11] A. PRZELASKOWSKI: Effective methods in compression of medical images. PhD Thesis, Technical University of Warsaw, Warsaw 1995.
• [12] B. HASSIBI, D. STORK: Second order derivatives for network pruning: Optimal Brain Surgeon. Neural Information Processing Systems-92, 1992.
• [13] L. LJUNG: System identification. Theory for the user. Prentice-Hall, Inc. 1987.
• [14] A. ZAWADA-TOMKIEWICZ, D. TOMKIEWICZ: The application of Optimal Brain Surgeon Method for optimization of tool wear estimator structure. Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania, t. III. WNT, Warszawa 2004.
• [15] A. ZAWADA-TOMKIEWICZ, B. STORCH: Optimization of neural network structure for tool wear estimation in turning. Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania, t. II. WNT, Warszawa 2003.