Monitoring the condition of the grinding wheel CFG with the use of acoustic signals

Abstract

Proces szlifowania stosuje się nie tylko w obróbce wykoń-czeniowej ale również jako obróbkę zgrubną dla materiałów trudnoskrawalnych. Efekt końcowy szlifowania zależy od wielu różnych, trudnych do zmierzenia parametrów procesu. Jednym z nich jest stan zużycia ściernicy. Może on powodować błędy w procesie szlifowania, takie jak przypalenia szlifierskie lub powodować wystąpienie drgań typu chatter. Można temu zapobiec monitorując stan procesu. Większość istniejących obecnie systemów jest skomplikowana w zastosowaniach przemysłowych. Wymaga zwykle montażu czujnika niedaleko strefy obróbki. Celem niniejszej pracy badawczej jest opracowanie systemu diagnostycznego dla procesu szlifowania z posuwem pełzającym (creep feed grinding) z zastosowaniem łatwo mierzalnego parametru procesu. Jako sygnał diagnostyczny wykorzystano dźwięk generowany podczas procesu. W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania sygnałów audio rejestrowanych podczas procesu do monitorowania stanu ściernicy. SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie, monitorowanie, CFGThe grinding process is used not only in finishing operations but also as a roughing difficult-to-cut materials. The end grinding effects is dependent on a variety of difficult to measure process parameters. One of them is the condition of the grinding wheel wear. It can cause errors in the grinding process, such as grinding burns or cause the occurrence of chatter vibration type. This can be prevented by monitoring the state of the process. Most of the existing systems is complicated for industrial applications. It usually requires mounting the sensor near the machining area. The purpose of this research is to develop a diagnostic system for the Creep Feed Grinding process (CFG) using easily measurable parameter of the process. The sound produced during the process was used as a diagnostic signal. The article presents the possibility of using audio signals registered during the process to monitor the state of the grinding wheel. KEYWORDS: grinding monitoring, CFG WprowadzenieSzlifowanie jako operacja końcowa decyduje o przydatności przedmiotu obrobionego. Błędy na tym etapie produkcji są z reguły bardzo kosztowne. Wynik końcowy szlifowania zależy od wielu różnych, trudnych do zmierzenia parametrów procesu. Osiągnięcie wymaganej jakości obróbki w okresie trwałości ściernicy skutkuje z reguły nadmierną ostrożnością w doborze parametrów obróbkowych. Z tego to powodu obciąganie ściernicy wykonuje się wcześniej niż wymagał by tego jej stan rzeczywisty. Powoduje to przyśpieszone zużycie ściernicy oraz zmniejsza efektywnośc procesu. Efekt ten jest szczególnie widoczny w szlifowaniu CFG gdzie ze względu na znaczne naddadki obróbkowe osiagające wartości rzędu mm oraz rodzaj stosowanych ściernic zużycie ściernicy jest szczególnie intensywne. Z kolei stan czynnej powierzchni ściernicy ma decydujący wpływ na jakość powierzchni obrabianego przedmiotu. Niestety uzyskaną w procesie szlifowania jakość przedmiotu można określić dopiero po jego zakończeniu. Sytuację pogarsza fakt, że w zależności od warunków pr...

Designing and FEM analysis of profile coolant nozzles for aircraft blade root grinding, made by using additive technologies

“…Wytrzymałość na wysoką temperaturę uzyskiwana jest dzięki wzmocnieniu roztworu stałego lub utwardzaniu wydzieleniowemu. Ze względu trudność obróbki tego materiału jedną z wiodących metod obróbki zamków ło-patek jest szlifowanie [2,12].…”

“…Wytrzymałość na wysoką temperaturę uzyskiwana jest dzięki wzmocnieniu roztworu stałego lub utwardzaniu wydzieleniowemu. Ze względu trudność obróbki tego materiału jedną z wiodących metod obróbki zamków ło-patek jest szlifowanie [2,12].Szlifowanie należy do obróbki ostrzem o nieokreślonej geometrii i polega na mikro skrawaniu materiału obrabianego przez ziarna ścierne związane ze spoiwem. Narzędziem jest ściernica, która wykonuje ruch główny obrotowy, a ruch posuwowy wykonuje zazwyczaj przedmiot obrabiany (może to być również sama ściernica).…”

“…1. Schemat szlifowania CFG [2] Do szlifowania zamków używa się ściernic kształtowych, któ-rych profil uzyskać można dzięki zastosowaniu rolek diamentowych o bardzo dużej dokładności. Ściernica jest tu narzędziem pośrednim pomiędzy przedmiotem obrabianym, a obciągaczem rolkowym (rys.…”

State in the art of cooling and lubrication of the machining zone in grinding processes

“…Zwiększenie ciśnienia doprowadzanego płynu chło-dząco -smarującego jest jednym ze skutecznych sposobów zapobiegania temu zjawisku. Ponadto opracowano jeszcze inne metody eliminacji poduszki powietrznej takie, jak stosowanie dysz trzewikowych, dysz strumieniowociśnieniowych, pozastrefowe doprowadzanie PCS czy też odśrodkowe doprowadzanie PCS poprzez ściernicę [3,[12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23].…”

“…3), które w bardzo precyzyjny sposób doprowadzają PCS do strefy szlifowania. Autorzy badań [15] w swojej pracy wykazali, że prawidłowy dobór wartości prędkości wypływu PCS z dysz ma bardzo duże znaczenie dla uzyskiwanych efektów procesu szlifowania. Przy niskich pręd-kościach wypływu, na skutek napięcia powierzchniowego i fal osiowych następuje rozwarstwienie strugi PCS (rys.…”