Machined surface quality estimation based on wavelet packets parameters of the surface image

• Autorzy: Zawada-Tomkiewicz A.

Warianty tytułu

PL

Estymacja jakości powierzchni obrobionej na bazie parametrów rozkładu pakietów falkowych obrazu tej powierzchni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Machined surface image, destined for monitoring, was represented by the diagnostic feature vector, correlated with maladjustment of the process. Maladjustment is manifested by the increase of the signal random component in relation to deterministic one. Such a behavior of the system was the basis for diagnostic measure elaboration. From the definition of entropy, it increases with the increase of the random component. So, the entropy of normalized energy vector for optimal decomposition tree coefficients was selected as the diagnostic measure. The correlation between the entropy of energy vector of decomposition tree coefficients and machined surface parameters and tool wear was demonstrated.

PL

Środowisko zautomatyzowanego wytwarzania wymaga szybkich pomiarów chropowatości, jeszcze przed ostatecznym ukształtowaniem wyrobu. Do tej pory nie udało się opracować takiego układu, który spełniałby wymagania systemów sterowania produkcją, ze względu na wiele niekontrolowanych czynników wpływających na ostateczną jakość powierzchni. Jednym z możliwych do zastosowań przemysłowych układów inspekcji powierzchni jest system bazujący na obrazie tej powierzchni, szerzej omówiony w [1-4]. Obraz powierzchni po obróbce toczeniem, podobnie jak powierzchnia, jest strukturą kierunkową, w której dane zebrane w kierunku prostopadłym do śladów obróbki, w kolejnych chwilach czasu, reprezentują przebieg procesu skrawania. W artykule dane jasności obrazu powierzchni, zebrane w kierunku prostopadłym do kierunkowości, modelowano przy zastosowaniu pakietów falkowych. Problem analizy czasowo-częstotliwościowej obrazów powierzchni po toczeniu sprowadził się do przeprowadzenia odpowiedniego schematu dekompozycji przestrzeni czasowo-częstotliwościowej i wyznaczenia wektorów składowych [5-7]. Dobór drzewa dekompozycji pozwolił na ograniczenie liczby analizowanych wektorów składowych do ośmiu w2,2, w2,3, w3,3, w4,0, w4,1, w4,2, w4,3.. Zaproponowano miarę nieuporządkowania energii (entropia znormalizowanej energii) dla opisu poszczególnych składowych drzewa dekompozycji [8], które skutecznie charakteryzują nieregularność profilu obrazu powierzchni i rozregulowanie procesu. Potwierdzono zależność statystyczną między wartościami miar nieuporządkowania energii poszczególnych składowych a parametrami powierzchni i zużycia ostrza.

Słowa kluczowe

EN

machined surface; wavelet packet decomposition; surface image; entropy

PL

powierzchnia obrobiona; dekompozycja pakietów falkowych; obraz powierzchni; entropia

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 6
• Strony: 606--609
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Zawada-Tomkiewicz A.

• Koszalin University of Technology, ul. Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin,

Bibliografia

• [1] Storch B.: Zjawiska przykrawędziowe i monitorowanie chropowatości powierzchni po obróbce jednoostrzowej, Monografie Wydziału Mechanicznego 124, Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, 2006.
• [2] Zawada-Tomkiewicz A., Tomkiewicz D.: Monitorowanie jakości powierzchni obrobionej przy zastosowaniu środowiska LabView. PAK 8/2007 79-82.
• [3] Zawada-Tomkiewicz A.: Przydatność parametru Sa obrazu powierzchni obrobionej do oceny powierzchni po toczeniu. PAK 4/2008, 208-212.
• [4] Zawada-Tomkiewicz A.: Zastosowanie Empirical Mode Decomposition do analizy zmian chropowatości w czasie skrawania. PAK 4/2010, 326-329.
• [5] Zawada-Tomkiewicz A., Storch B.: Introduction to the Wavelet Analysis of the Machined Surface Profile. Advances in Manufacturing Science and Technology, 2/2006, 91-100.
• [6] Makieła W., Stępień K.: Ocena wpływu metodyki doboru falki bazowej na analizę falkową zarysów nierówności powierzchni. PAK 1/2010, 32-34.
• [7] Zawada-Tomkiewicz A.: Dekompozycja falkowa profilu powierzchni obrobionej po toczeniu, PAK 4/2009 243-246.
• [8] Hu G-S., Zhu F-F., Ren Z.: Power quality disturbance identification using wavelet packet energy entropy and weighted support vector machines. Expert Systems and Applications, 35/2008, 143-149.