The method of assessing the impact of feed for face milling process using a two-dimensional wavelet transform

Abstract

Przedstawiono wyniki analizy struktury geometrycznej powierzchni. Zbadano możliwość adaptacji transformaty falkowej do wyznaczenia wartości parametru posuwu na obrót podczas procesu frezowania czołowego dla sześciu rodzajów materiału. Do badań użyto falki Morlet oraz Mexican hat. Stwierdzono, że ciągła transformata falkowa może być stosowana do analizy sygnałów chropowatości powierzchni. SŁOWA KLUCZOWE: diagnostyka, frezowanie czołowe, analiza falkowa, chropowatość powierzchniIn this paper, authors show the research results of analysis of the geometric structure of surface The authors test the possibility of adaptation of wavelet transform to determine the feed per revolution parameter value during face milling process for six kinds of material. Two mother wavelets (Morlet and Mexican hat) had been used to carry out the study. After analyzing the research results authors concluded that continuous wavelet transform may be used to analysis of surface roughness. KEYWORDS: diagnostic, face milling, wavelet analysis, surface roughnessWiele jest metod kształtowania elementów części maszyn. Podczas procesu produkcyjnego najczęściej wykorzystuje się obróbkę skrawaniem. Około 70% wszystkich elementów wytwarzanych jest za pomocą tej techniki [1]. Jednym z dominujących sposobów wykonywania elementów części maszyn z wykorzystaniem obróbki ubytkowej jest frezowanie. Rozwój nauki i techniki spowodował, że w procesie technologicznym stawiane są coraz większe wymagania wobec wykonywanych elementów, dotyczące m.in. ich dokładności wymiarowo-kształtowej czy struktury geometrycznej powierzchni. Miniaturyzacja oraz dążenie do podnoszenia sprawności maszyn i urządzeń sprawiają, że diagnostyka procesu obróbkowego jest nieodłącznym etapem procesu produkcyjnego. Pozwala ona na wykrycie niepożądanych zjawisk, które mogą prowadzić do uszkodzenia narzędzia, zmian jakości warstwy wierzchniej wytwarzanych elementów czy ich dokładności wymiarowo-kształtowej. W literaturze na temat diagnozowania procesu frezowania można znaleźć wiele opracowań odnoszących się do analizy sygnałów z wykorzystaniem transformaty falkowej. Badania te dotyczą analizy sygnałów jednowymiarowych powstałych na skutek pomiarów siły skrawania [2], emisji akustycznej [3], sygnałów prądowych silników posuwu [4] czy mechanicznych drgań narzędzia [5]. Za pomocą tej nowoczesnej metody można wykryć anomalia procesu, na które mogą mieć wpływ m.in. drgania samowzbudne narzędzia [6], pęknięcia czy złamania frezu [7], wykruszenia ostrzy skrawających czy ich niecentryczności [8].Brak jest natomiast opracowań na temat dwuwymiarowej analizy stereometrii powierzchni z użyciem analizy falkowej w kontekście diagnozowania przestrzennego stanu warstwy wierzchniej. W pracy podjęto próbę wykorzystania dwuwymiarowej transformaty falkowej do analizy parametrów procesu frezowania czołowego w odniesieniu do powstałej po obróbce chropowatości powierzchni Dwuwymiarowa transformata falkowaRozwinięta na początku XX w. transformata falkowa jest obecnie wykorzystywana w wielu dziedzinach nauki, m.in....