A diagnostic system for cylindrical plunge grinding process based on Hilbert-Huang transform and principal component analysis

• Autorzy: Lajmert P. , Kruszyński B.

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka procesu szlifowania wgłębnego wałków z zastosowaniem transformaty Hilberta-Huanga i analizy składowych głównych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a sensor based diagnostic system for a cylindrical plunge grinding process which ensures a reliable process state and tool wear identification. A new signal processing technique, i.e. Hilbert-Huang transform (HHT) was evaluated for this purpose based on the vibration and acoustic emission signal measurements. Numerical and experimental studies have demonstrated that the process state and tool wear may be effectively detected through a statistical analysis of the time-dependent amplitudes and instantaneous frequencies resulting from the HHT. A principal component analysis was used to diagnose different grinding process states.

PL

W pracy przedstawiono system diagnostyki procesu szlifowania wgłębnego wałków zapewniający wiarygodną identyfikację stanu procesu i zużycia ściernicy. Do przetwarzania sygnału drgań i surowego sygnału emisji akustycznej użyto nowej metody analizy sygnałów - transformaty Hilberta--Huanga (HHT). Numeryczne i eksperymentalne badania wykazały, że stan procesu i zużycie ściernicy są efektywnie identyfikowane przy zastosowaniu statystycznej analizy chwilowych amplitud i częstotliwości funkcji składowych sygnałów uzyskanych za pomocą transformaty HHT. Stan procesu diagnozowano metodą analizy składowych głównych.

Słowa kluczowe

EN

plunge grinding; monitoring; diagnostics; vibrations; acoustic emission; signals processing

PL

szlifowanie wgłębne; monitorowanie; diagnostyka; drgania; emisja akustyczna; przetwarzanie sygnałów

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 34, nr 3
• Strony: 19--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lajmert P.

autor

Kruszyński B.

• Institute of Machine Tools and Production Engineering, Technical University of Łódź, 1/15 Stefanowskicgo st., 90-924 Łódź,

Bibliografia

• [1] H.K. TÖNSHOFF, T. FRIEMUTH, J.C. BECKER: Process monitoring in grinding. Annals of the CIRP, 51 (2002) 2.
• [2] G. BYRNE, D. DORNFELD, I. INASAKI, G. KETTLER, W. KÖNIG, R. TETI: Tool condition monitoring - the status of research and industrial application. Annals of the CIRP, 44 (1996) 2.
• [3] I. INASAKI, B. KARPUSZEWSKI, H.S. LEE: Grinding chatter - origin and suppression. Annals of the CIRP, 50 (2001) 2.
• [4] Y. WU, R. DU: Feature extraction and assessment using wavelet packets for monitoring of machining processes. Mechanical System and Signal Processing, 10 (1996) 1.
• [5] N. HUANG, et al.: The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and nonstationary time series analysis. Proc. of the Royal Society, London 1998.
• [6] B. KRUSZYŃSKI, P. LAJMERT: An intelligent supervision system for cylindrical traverse grinding. Annals of the CIRP, 54 (2005) 1.
• [7] P. LAJMERT: An intelligent supervision system for optimization and control of cylindrical grinding processes. Proc. Conf. on Selected Problems of Abrasive Machining, Bochnia 2008.
• [8] P. LAJMERT, D. WRĄBEL: A diagnostic system for cylindrical plunge grinding process based on Hilbert-Huang transform. Proc. Conf. on Advances of Abrasive Processes, Koszalin 2009.