Statistical evaluation of the WEDM process degradation

• Autorzy: Nowakowski A. , Majerski P.

Warianty tytułu

PL

Statystyczna ocena degradacji procesu WEDM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents two statistical models for prediction of wire breaking in WEDM process. First model used moving average MA(x) of the delay time of discharges as a too and the process state evaluation depended on minimal and maximal value of MA(x). The second one took advantage of time series analysis of values 0/1 derived from discrimination of gap voltage pulses and process state evaluation results from estimation of transition probabilities. Models were preverified with off-line method using data logged during stable process and before wire breaking. Robust versions of the worked out methods are also proposed and discussed.

PL

Opracowano dwa modele statystyczne, które umożliwiają wyróżnienie procesu stabilnego obróbki WEDM i stanu poprzedzającego zerwanie elektrody drutowej. W pierwszym - wykorzystano proces średniej ruchomej MA(x) do analizy wartości czasu opóźnienia kolejnych wyładowań. Podstawą oceny stanu procesu były zmiany minimalnych i maksymalnych wartości MA(x). W drugim - rozważano szeregi czasowe o wartości 0/1, uzyskane w klasyfikacji kolejnych impulsów napięcia międzyelektrodowego. Obszar bezpiecznej obróbki ustalono przez określenie prawdopodobieństwa przejścia pomiędzy stanami zmiennej losowej. Modele zweryfikowano obliczeniowo w trybie off-line. Stosowano dane rejestrowane podczas wycinania stabilnego i przed zerwaniem drutu oraz dokonano ich weryfikacji.

Słowa kluczowe

EN

wire electrical discharge machining; WEDM; moving average; random process; wire electrode rupture

PL

obróbka elektroerozyjna elektrodą drutową; WEDM; średnia ruchoma; proces losowy; zerwanie elektrody drutowej

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 35, nr 1
• Strony: 71--83
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowakowski A.

autor

Majerski P.

• The Institute of Advanced Manufacturing Technology, Wrocławska 37a , 30-619 Kraków,

Bibliografia

• [1] M. JENNES, R. SNOYES, W. DEKEYSER: Comparison of various approaches to model of the thermal load on the EDM wire electrode. Annals of the CIRP, 33(1984), 93-98.
• [2] H. OBARA, M. ABE, T. OHSUMI: Control of wire breakage during EDM. Int. Journal of Electrical Machining, 4(1999)1, 53-58.
• [3] H. OBARA: Detection of discharges position on the wire EDM. Proc. Int. Symp. for Electr. Mach. ISEM X, Magdeburg, 1992, 404-409.
• [4] K. SHODA, Y. KANEKO, H. NISHIMURA, M.X. FAN: Adaptive control of WEDM with on-line detection of spare location. Proc. Int. Symp. for Electr. Mach. ISEM X, Magdeburg 1992, 410-416.
• [5] M. KUNIEDA, S. TAKESHITA, K. OKUMIYA: Study on wire electrode temperature in WEDM. Proc. Int. Symp. for Electr. Mach. ISEM XII, Aachen 1998, 119-128.
• [6] B. LAUWERS, J.P. KRUTH, P. BLEYS, B. VAN COPENOLLE, L. STEVENS, R. DERIGHETTI: Wire rupture prevention using on-line pulse localisation in WEDM. Proc. Int. Symp. for Electr. Mach. ISEM XII, Aachen 1998, 203-213.
• [7] I. CABANES, E. PORTILLO, M. MARCOS, J.A. SANCHES: An industrial application for on-line detection of instability and wire breakage in wire EDM. Journal of Materials Processing Technology, 195(2008), 101-109.
• [8] K.P. RAJURKAR, W.M. WANG: On-line monitor and control system for wire breakage in WEDM. Annals of the CIRP, 40(1991)1, 219-222.
• [9] Y.S. LIAO, Y.S. CHU, M.T YAN: Study of wire breaking process and monitoring of EDM. Int. Journal of Machining Tools and Manufacturing, 37(1997)4, 555-567.
• [10] H. WATANABE, T. SATO, I. SUZUKI: WEDM Monitoring with a statistical pulse classification method. Annals of the CIRP, 39(1990)1, 175-178.
• [11] A. NOWAKOWSKI, Z. SZKUTNIK: Using random sequences for WEDM process states discrimination. Proc. VIIth International Conference on Monitoring and Automatic Supervision in Manufacturing, Zakopane 2004.
• [12] Y.S. LIAO, M.T. YAN: A self-learning fuzzy controller for wire rupture prevention in wire EDM. Int. J. of Adv. Manuf. Technol., 114(1996)4, 267-275.
• [13] H.P. LI, J.F. LIANG, M.T. YAN: The application of fuzzy control strategy in servo feed Control of wire electrical discharge machining. Int. J. of Adv. Manuf Technol., 15(1999), 780-784.
• [14] Y.S. TARNG, C.M. TSENG, L.K. CHUNG: A fuzzy pulse discriminating system for electrical discharge machining. Int. Journal of Machining Tools and Manufacturing, 37(1997)4, 511-522.
• [15] E. PORTILLO, M. MARCOS, I. CABANES, D. ORIVE: Real-time monitoring and diagnosing in wire-electro discharge machining. Int. J. Adv. Manuf Technol., (2009)44, 273-282.
• [16] E. PORTILLO, I. CABANES, M. MARCOS, J.A. SANCHES: Anticipation of wire breakage in WEDM based on neural networks. Proc. 15th Inter. Symposium on Electromachining. Pittsburgh 2007, 133-138.
• [17] P.J. BROCKWELL, R.A. DAVIS: Time seried: theory and methods (2nd ed.). Springer-Verlag, New York 1991.
• [18] C.R. RAO: Linear statistical inference and its applications (2nd ed.). John Wiley & Sons, New York 1973.
• [19] J.R. TAYLOR: An introduction to error analysis (2nd ed.). University Science Books, Sausalito - California 1997.