Continuous wavelet approach to surface profile characterization after finish turning of three different workpiece materials

• Autorzy: Brol S. , Grzesik W.

Warianty tytułu

PL

Podejście falkowe do charakteryzacji profilu chropowatości powierzchni po toczeniu wykańczającym różnych materiałów konstrukcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the surface profiles generated in longitudinal turning operations were characterized using continuous wavelet transform (CWT). In the comparative analysis, some characteristic roughness profiles after the turning of three different workpiece materials, such as C45 medium carbon steel, nodular cast iron and hardened (55 HRC) high-strength (Rm=1000 MPa) alloy steel were selected. For wavelet characterization, both Morlet and "mexican hat'' analyzing wavelets, which allow the assessment of extrema and frequency distribution, were utlilized. The results of the CWT as a function of profile and momentary wavelet length are presented. It is concluded that CWT can be useful for the analysis of the roughness profiles generated by cutting processes.

PL

Opracowano charakterystyki profili chropowatości powierzchni generowanych w operacjach toczenia wzdłużnego za pomocą ciągłej transformacji falkowej (CWT). W prowadzonej analizie porównawczej, wykonano selekcję charakterystycznych profili powierzchni po toczeniu różnych materiałów: stali niestopowej C45, żeliwa sferoidalnego EN-GJS500-7 i stali stopowej 41Cr4 utwardzonej (55 HRC), o wytrzymałości na rozciąganie (Rm=1000 MPa). W analizie fraktalnej stosowano zarówno falkę Morleta, jak i falkę "meksykański kapelusz", umożliwiające ocenę rozkładu ekstremów i częstotliwości. Przedstawiono wyniki transformacji falkowej funkcji długości profilu i chwilowej długości falki. Stwierdzono, że CWT jest przydatna do analizy profili powierzchni generowanych w procesie skrawania.

Słowa kluczowe

EN

surface roughness; continuous wavelet transform (CWT)

PL

chropowatość powierzchni; ciągłe przekształcenie falkowe

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 33, nr 1
• Strony: 45--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Brol S.

autor

Grzesik W.

• Dept. of Manufacturing Engineering and Production Automation, University of Technology Opole, 45-271 Opole, 5th Mikolajczyka St., Poland,

Bibliografia

• [1] W. GRZESIK, T. WANAT: Hard turning of quenched alloy steel parts using conventional and wiper ceramic inserts. Trans. NAMRI/SME, 33 (2005), 9-16.
• [2] B. JOSSO, D. BURTON, M. LALOR: Frequency normalized wavelet transform for surface roughness analysis and characterization. Wear, 252 (2002), 491-500.
• [3] P. AUGUSTYNIAK: Wavelet Transformation in Electrodiagnostic Applications. WNT, Warszawa 2004.
• [4] W. BATKO, A. ZIÓŁKO: Application of Wavelet Theory in Technical Diagnostics. WNT, Warszawa 2002.
• [5] J. BIAŁAS1EWICZ: Wavelets and Approximations. WNT, Warszawa 2000.
• [6] S-H. LEE, H. ZAHOUANI, R. CARENTI, T.G. MATHIA: Morphological characterization of engineered surfaces by wavelet transform. J. Mach. Tools Manuf, 28 (1998), 581-589.
• [7] A. MAKSUMOV, R. VIDU, A. PALAZOGLU, P. STROEVE: Enhanced feature analysis using wavelets for scanning probe microscopy images of surface. University of California, Davis, www.ucdavis.edu .
• [8] MATHWORKS: www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/wavelet/wavelet.html (2008).
• [9] A. ZAWADA-TOMKIEWICZ, B. STORCH: Introduction of the wavelet analysis of a machined surface profile. Advances in Manufacturing Science and Technology, 28 (2004) 2, 91-100.
• [10] S. BROL, W. GRZESIK, J. RECH: The comparison of surface roughness profiles after hard turning and abrasive operations using the continuous wavelet transform technique. Proc. 4th Int. Congress on Precision Machining, Kielce 2007, 127-132.
• [11] S.M. PANDIT: Characteristic shapes and wavelength decompositon of surfaces in machining. ClRP Annals, 30 (1981) 1, 487-492.
• [12] W. GRZESIK, J. RECH, T. WANAT: Comparative study of the surface roughness produced in various hard machining processes. Proc. 3rd Int. Congress of Precision Machining, Vienna 2005, 119-124.
• [13] S. BROL, W. GRZESIK: Application of an ACP package to the assessment of surface profiles. Proc. 1st Int. Scientific-Technical Conference Metrology in Production Engineering, V. 1, Cracow 2003, 53-61.
• [14] S. BROL, K. ŻAK, W. GRZESIK: Analysis of the surface profiles generated in the turning of different workpiece materials. Proc. 6th Int. Scientific Conference on Development of Metal Cutting, Kosice 2007, 129-132.
• [15] W. GRZESIK: Advanced machining processes of metallic materials. Theory, modelling and applications. Elsevier, Amsterdam 2008.