Wizyjny system diagnostyki stanu ostrza przy toczeniu

• Autorzy: Żaczek J. , Bombiński S.

Warianty tytułu

EN

Vision tool wear diagnosis system in turning

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

System diagnostyki stanu narzędzia jest wciąż brakującym elementem wyposażenia zaawansowanych maszyn do obróbki skrawaniem. Efektywny układ tego typu zwiększyłby wydajność obróbki, przy jednoczesnym wzroście dokładności i niezawodności. Pozwoliłby również na pełną, elastyczną automatyzację wytwarzania. W artykule przedstawiono działający na tokarce CNC system wizyjny do diagnostyki stanu narzędzia przy toczeniu. Zdjęcie narzędzia wykonywane jest w określonych przerwach w obróbce, a następnie wyznaczany jest poziom zużycia ostrza wykorzystując do tego metody cyfrowego przetwarzania obrazu. Główną zaletą systemu jest możliwość oceny stanu ostrza skrawającego narzędzi o różnych geometriach. Ponadto system poprawnie wskazuje obszar zużycia ostrza niezależnie od własności powierzchni narzędzia, takich jak kolor, czy refleksyjność. Co więcej rozwiązano także problem powstawania narostów, które powodują błędne określenie poziomu zużycia. System testowano w czasie obróbki z zastosowaniem narzędzi o różnej geometrii i różnych powierzchniach zewnętrznych. Testy potwierdziły skuteczność układu.

EN

This paper presents an on machine vision turning tool wear diagnosis system, mounted on the CNC lathe. The tool image is taken between subsequent operations, and then the tool wear is evaluated using digital image processing. The main advantage of the system is capacity of tool wear evaluation of tools with different geometry. Moreover, the system correctly indicates the area of tool wear, regardless of the tool surface properties, such as color or reflectivity. In addition there is also the appearance of an adhered chip problem solved. Without this achievement the system could not be able to indicate the tool wear correctly. The system performance was tested with two turning tools with different cutting edge angles. Tests were performed automatically during whole tool lives of both. The results verify the efficiency of the system.

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka narzędzi; toczenie; zużycie ostrza

EN

tool wear diagnosis; turning; blade wear

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 17, z. 1
• Strony: 30--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Żaczek J.

autor

Bombiński S.

• Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem, Wydział Inżynierii Produkcji Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] FADARE D. A., ONI A. O., 2009, Development and Application of a Machine Vision System for Measurement of tool wear, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 4/4, 42-49.
• [2] JURKOVIC J., KOROSEC M., KOPAC J., 2005, New approach in tool wear measuring technique using CCD vision system, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 45, 1023–1030.
• [3] PRASAD B. S., SARCAR M. M. M., BEN B. S., 2011, Surface textural analysis using acousto optic emission- and vision-based 3D surface topography - a base for online tool condition monitoring in face turning, Int J Adv. Manuf Techno, 55, 1025–1035.
• [4] SELEK M., TASDEMIR S., DINCER K., BASKAYA S., 2011, Experimental examination of the cooling performance of Ranque-Hilsch vortex tube on the cutting tool nose point of the turret lathe through infrared thermography method, International Journal of Refrigeration, 34, 807-815.
• [5] SHAHABI H. H., LOW T. H., RATNAM M. M., 2009, Notch wear detection in cutting tools using gradient approach and polynomial fitting, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 40, 1057–1066.
• [6] SHAHABI H. H., RATNAM M. M., 2009, In-cycle monitoring of tool nose wear and surface roughness of turned parts using machine vision, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 40, 1148–1157.
• [7] SU J. C., HUANG C. K., TARNG Y. S., 2006, An automated flank wear measurement of microdrills using machine vision, Journal of Materials Processing Technology, 180, 328–335.
• [8] WANG W. H., HONG G. S., WONG Y. S., ZHU K. P., 2007, Sensor fusion for online tool condition monitoring in milling, International Journal of Production Research, 45/21, 5095–5116.
• [9] WANG W. H., HONG G. S., WONG Y. S., 2006, Flank wear measurement by a threshold independent method with sub-pixel accuracy, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 46, 199–207.
• [10] WANG W. H., WONG Y. S., HONG G. S., 2006, 3D measurement of crater wear by phase shifting method, Wear, 261, 164-171.