Abstract
Tool condition monitoring in machining reduces downtimes, maximizes productivity rate and improves the quality of the end-product. However, it still poses a challenge due to the complex non-stationary character of the tool wear and the several uncertainties coming from the machining processes. Recent studies provide new strategies for indirect tool monitoring. Unfortunately due to the unbalance between big amounts of data, low accuracy and high complexity they are not feasible in an industrial environment. The present research work proposes a strategy for tool condition monitoring during turning of Ti-6Al-4V using acoustic emission signals and the chip segmentation frequency as measurement variable. Three different approaches for wear estimation using different AE-data processing methods are presented. Through their combination, a strategy for qualitative and quantitative tool wear monitoring is proposed.
Highlights
A new methodology to analyze the functional and physical architecture of eGGxeeirrsmmtiáánnngGGpoonnrozzáádlleeuzzcaa,**ts, DDfoaannriieeallnSSccahhswwsääerrmbb, EEbrrliiycc SSoeerggieeebbnaaddteeeaad, MMpriiccohhdaaeeullcHHteefiizzammmaainnlnnybb,iFFdrreeeddneetrriiifkkicZZaaanntiggoeerrnaa aawwbbkk IInnssttiittuuttee ooff PPrroodduuccttiioonn SScciieennccee, KKaarrllssrruuhhee IInnssttiittuuttee ooff TTeecchhnnoollooggyy ((KKIITT)), KKaaiisseerrssttrr.. 1122, 7766113311 KKaarrllssrruuhhee, GGeerrmmaannyy bbIInnssttiittuuttee ooff IInndduussttrriiaaPll IIannuffoolrrmmSaatttiiooienn fTTee*cchh,nnooJlleooggayyn((II-IIIIYTT)),vKKeaasrrllssDrruuhhaeenIInntssattiinttuu,tteeAooff lTTaeeccihhnnnooEllooggtyyie((KKnIITTn))e, HH, eeArrttzzlssttirr..S1166i,a77d6611a88t77 KKaarrllssrruuhhee, GGeerrmmaannyy
TTooooll ccoonnddiittiioonn mmoonniittoorriinngg iinn mmaacchhiinniinngg rreedduucceess ddoowwnnttiimmeess, mmaaxxiimmiizzeess pprroodduuccttiivviittyy rraattee aanndd iimmpprroovveess tthhee qquuaalliittyy ooff tthhee eenndd--pprroodduucctt
To determine the mean value of the segmentation frequency range the chip formation process was simulated in a 3D-Finite Element Method (FEM) model
Summary
A new methodology to analyze the functional and physical architecture of eGGxeeirrsmmtiáánnngGGpoonnrozzáádlleeuzzcaa,,**ts,, DDfoaannriieeallnSSccahhswwsääerrmbb,, EEbrrliiycc SSoeerggieeebbnaaddteeeaad,, MMpriiccohhdaaeeullcHHteefiizzammmaainnlnnybb,,iFFdrreeeddneetrriiifkkicZZaaanntiggoeerrnaa aawwbbkk IInnssttiittuuttee ooff PPrroodduuccttiioonn SScciieennccee,, KKaarrllssrruuhhee IInnssttiittuuttee ooff TTeecchhnnoollooggyy ((KKIITT)),, KKaaiisseerrssttrr.. 1122,, 7766113311 KKaarrllssrruuhhee,, GGeerrmmaannyy bbIInnssttiittuuttee ooff IInndduussttrriiaaPll IIannuffoolrrmmSaatttiiooienn fTTee*cchh,nnooJlleooggayyn((II-IIIIYTT)),,vKKeaasrrllssDrruuhhaeenIInntssattiinttuu,tteeAooff lTTaeeccihhnnnooEllooggtyyie((KKnIITTn))e,, HH, eeArrttzzlssttirr..S1166i,,a77d6611a88t77 KKaarrllssrruuhhee,, GGeerrmmaannyy. TTooooll ccoonnddiittiioonn mmoonniittoorriinngg iinn mmaacchhiinniinngg rreedduucceess ddoowwnnttiimmeess,, mmaaxxiimmiizzeess pprroodduuccttiivviittyy rraattee aanndd iimmpprroovveess tthhee qquuaalliittyy ooff tthhee eenndd--pprroodduucctt. HHoowweevveerr,, Aiittbssttiirllall cpptoosseess aa cchhaalllleennggee dduuee ttoo tthhee ccoommpplleexx nnoonn--ssttaattiioonnaarryy cchhaarraacctteerr ooff tthhee ttooooll wweeaarr aanndd tthhee sseevveerraall uunncceerrttaaiinnttiieess ccoommiinngg ffrroomm tthhee mmaacchhiinniinngg pprroocceesssseess. RReecceenntt ssttuuddiieess pprroovviiddee nneeww ssttrraatteeggiieess ffoorr iinnddiirreecctt ttooooll mmoonniittoorriinngg. UUnnffoorrttuunnaatteellyy dduuee ttoo tthhee uunnbbaallaannccee bbeettwweeeenn bbiigg aammoouunnttss ooff ddaattaa,, Inllootwwodaaaccycc’uusrrbaaccuyysinaannesddshheiinggvhhirccooonmmmppellneetxx,iittyyhetthhtreeeyyndaarrteeownnooattrdffseeaamssiiobbrllee piinnroaadnnuciinnt ddvuuassritterriitaayll aeennndvviicrroounnstmmomeennittz..aTTtihhoeen ppisrreeussneebnnrttorrkeeessnee.aarrDcchhuewwtoorrtkkhippsrroodppevooesseelosspaamssettnrraat,tteetgghyye nffooerredttooooofll accgooilnneddaiittniioodnnremmcooonnniifttioogrruiinnraggbddleuurrpiinnroggdttuucrrnntiiionnngg sooyffsTTteiim--66sAAell--m44VVerguuessdiinntggoaaccoopuuessttiiwccieethmmviissassriiiooonnussiiggpnnroaadllssuaacnntsddattnhhdee ccphhriioppdssueecggtmmfaeemnnttiaalitteiioos.nnTffrroeeqqduueeesnnigccnyy aassndmmoeeaapsstiuumrreeimmzeeepnnttrovvdaaurriicaatbbiolleen.. MMaacchhiinniinngg ooff ttiittaanniiuumm eessttaabblliisshheedd tteecchhnniiqquuee ffoorr pprroocceessss aanndd ttooooll ccoonnddiittiioonn mmoonniittoorriinngg aallllooyyss uunnddeerr ccoonnvveennttiioonnaall ccuuttttiinngg ccoonnddiittiioonnss pprroodduucceess cchhiippss. K((TTeyCCwMMord))s:ddAuueesseiittmssbhhlyiigg; Dhhessseeignnnssiimttiievvthiiottyyd,,; Ftthhamee iwwlyiiidddeeeniitnnifffiocoarrtmmionaattiioonn ccoonnttaaiinneedd wwiitthh ssaawwttooootthh ffoorrmm dduuee ttoo ppeerriiooddiicc ssttrraaiinn llooccaalliizzaattiioonn ccaauusseedd iinn tthhee MMHHzz ffrreeqquueennccyy bbaanndd aanndd tthhee rreecceenntt aaddvvaanncceess iinn bbyy tthhee pprreevvaalleennccee ooff tthheerrmmaall ssoofftteenniinngg oovveerr ssttrraaiinn ccoommppuuttaattiioonnaall tteecchhnnoollooggyy tthhaatt aallllooww aa rreeaall--ttiimmee pprroocceessssiinngg.. Acoustic emission Tool condition monitoring Root mean square, Chip segmentation frequency, Hz Chip compression ratio, Ideal chip cross-sections, μm Real chip cross-sections, μm Peak-to-peak distance, μm Number of inverse peak to peak distances, Cutting speed, m/min Feed per revolution, mm/rev Cutting edge radius, μm Rake angle, ° Main cutting angle, °
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
