Контроль початкової стадії зносу обробного інструменту з використанням акустичної емісії
Наукові журнали НАУ
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Контроль початкової стадії зносу обробного інструменту з використанням акустичної емісії
Контроль начальной стадии износа обрабатывающего инструмента с использованием акустической эмиссии THE CONTROL OF INCIPIENT STATE TREATING TOOL WEAR WITH USAGE OF ACOUSTIC EMISSION |
|
| Creator |
Filonenko, Sergii; Національний авіаційний університет
Zaritskyi, Oleg; Національний авіаційний університет |
|
| Subject |
—
акустична емісія; амплітуда; знос; композиційний матеріал; механічна обробка; статистичні характеристики 620.179:534.6 — акустическая эмиссия; амплитуда; износ; композиционный материал; механическая обработка; статистические характеристики 620.179:534.6 — Acoustic emission; amplitude; composite material; machining; statistical characteristics wear 620.179:534.6 |
|
| Description |
Мета: Метою роботи є експериментальні дослідження акустичної емісії при механічній обробці композиційного матеріалу з аналізом впливу зносу обробного інструменту з композиційного матеріалу на параметри реєстрованих сигналів. Методи дослідження: В основі досліджень лежить обробка та аналіз взаємозв’язку параметрів експериментальних сигналів акустичної емісії, які виникають при механічній обробці композиційного матеріалу, із зносом обробного інструменту. Розглянуто сигнали акустичної емісії на початковому і кінцевому етапах механічної обробки композиційного матеріалу. Була проведена статистична обробка амплітудних параметрів акустичної емісії на даних етапах. Проведена статистична обробка даних з аналізом закономірності зміни коефіцієнту ексцесу розподілу амплітуд сигналів акустичної емісії. Результати: Визначено, що зростання часу механічної обробки композиційного матеріалу не приводить до зміни характеру акустичного випромінювання. Реєстровані сигнали акустичної емісії є неперервними сигналами. Встановлено, що на кінцевій стадії механічної обробки композиційного матеріалу спостерігається зменшення середнього рівня амплітуди сигналу акустичної емісії і величини його розкиду. Визначено, що поступове або миттєве зростання зносу обробного інструменту приводить до його руйнування і різкому зменшенню амплітуди сигналу акустичної емісії. Визначено процентне зменшення середнього рівня сигналу акустичної емісії до моменту виникнення пошкодження обробного інструменту. Встановлено закономірність зміни коефіцієнту ексцесу розподілу амплітуд сигналів акустичної емісії на всіх етапах механічної обробки композиційного матеріалу. Обговорення: Проведено аналіз зміни статистичних амплітудних параметрів акустичної емісії на початковому і кінцевому етапах механічної обробки композиційного матеріалу. Показано зменшення статистичних амплітудних параметрів акустичної емісії на кінцевому етапі механічної обробки, що обумовлено зносом обробного інструменту. Показано, що виникнення і розвиток зносу обробного інструменту до моменту часу його пошкодження приводить до незначного зменшення середнього рівня амплітуди сигналу акустичної емісії. У той же час, на ранній стадії, яка передує пошкодженню інструменту, відбувається стрибкоподібна зміна коефіцієнту ексцесу розподілу амплітуд сигналів акустичної емісії від стабільного позитивного значення до негативного значення. В момент катастрофічного пошкодження інструменту характер зміни коефіцієнту ексцесу розподілу амплітуд сигналів акустичної емісії змінюється на протилежний. Така зміна параметрів акустичної емісії, очевидно, обумовлена виникненням процесів,які ведуть до руйнування інструменту, і, як наслідок, зміни умов взаємодії обробного і оброблюваного композиційних матеріалів. Отримані результати показали, що обробка і аналіз закономірності зміни коефіцієнту ексцесу розподілу амплітуд сигналів акустичної емісії може бути використана для управління технологічним процесом механічної обробки композиційного матеріалу. При цьому можливо визначати і контролювати момент виникнення початкової стадії процесів, які ведуть до руйнування обробного інструменту.
Цель: Целью работы является экспериментальное исследование акустической эмиссии при механической обработке композиционного материала с анализом влияния износа обрабатывающего инструмента из композиционного материала на параметры регистрируемых сигналов. Методы исследования: В основе исследований лежит обработка и анализ взаимосвязи параметров экспериментальных сигналов акустической эмиссии, которые возникает при механической обработке композиционного материала, с износом обрабатывающего инструмента. Рассматриваются сигналы акустической эмиссии на начальном и конечном этапе механической обработки композиционного материала. Была проведена статистическая обработка амплитудных параметров акустической эмиссии на данных этапах. Проведена статистическая обработка данных с анализом закономерности изменения коэффициента эксцесса распределения амплитуд сигналов акустической эмиссии. Результаты: Определено, что увеличение времени механической обработки КМ не приводит к изменению характера акустического излучения. Регистрируемые сигналы АЭ являются непрерывными сигналами. Установлено, что на конечной стадии механической обработки композиционного материала наблюдается уменьшение среднего уровня амплитуды сигнала АЭ и величины его разброса. Определено, что постепенное или мгновенное увеличение износа обрабатывающего инструмента приводит к его разрушению и резкому уменьшению амплитуды сигнала АЭ. Определено процентное уменьшение среднего уровня сигнала акустической эмиссии до момента возникновения повреждения обрабатывающего инструмента. Установлена закономерность изменения коэффициент эксцесса распределения амплитуд сигналов акустической эмиссии на всех этапах механической обработки композиционного материала. Обсуждение: Проведен анализ изменения статистических амплитудных параметров акустической эмиссии на начальном и конечном этапе механической обработки композиционного материала. Показано уменьшение статистических амплитудных параметров акустической эмиссии на конечном этапе механической обработки, что обусловлено износом обрабатывающего инструмента. Показано, что возникновение и развитие износа обрабатывающего инструмента до момента времени его повреждения приводит к незначительному уменьшению среднего уровня амплитуды сигнала акустической эмиссии. В тоже время, на ранней стадии, которая предшествует повреждению инструмента, происходит скачкообразное изменение коэффициент эксцесса распределения амплитуд сигналов АЭ от стабильного положительного значения до отрицательного значения. В момент катастрофического повреждения инструмента характер изменения коэффициента эксцесса распределения амплитуд сигналов АЭ меняется на противоположный. Такое изменение параметров акустической эмиссии, очевидно, обусловлено возникновением процессов ведущих к разрушению инструмента, и, как следствие, изменением условий взаимодействия обрабатывающего и обрабатываемого композиционных материалов. Полученные результаты показали, что обработка и анализ закономерности изменения коэффициента эксцесса распределения амплитуд сигналов АЭ может быть использована для управления технологическим процессом механической обработки КМ. При этом возможно определять и контролировать момента возникновения начальной стадии процессов, которые ведут к разрушению обрабатывающего инструмента. Purpose: The aim of this article is the experimental research of acoustic emission at composite material machining with the analysis of influencing treating tool wear from composite material on registered signals parameters. Methods: In the basis of researches lies the processing and analysis of interconnection experimental acoustic emission signals parameter, which one appear at composite material machining, with treating tool wear. The acoustic emission at initial and final stage of composite material machining are esteemed. The statistical processing of acoustic emission amplitude parameters on these stages was conducted. The statistical data processing with the analysis regularity change of acoustic emission signals amplitudes distribution kurtosis is conducted. Results: Is determined, that the increase of composite material machining time does not result in change of acoustic radiation nature. The registered acoustic emission signals are continuous signals. Is established, that at composite material machining final stage is watched decreasing of acoustic emission signal amplitude average level and value of its deviation. Is determined, that the gradual or instantaneous increase of treating tool wear results in its destruction and sharp decreasing of acoustic emission signal amplitude. The regularity change of acoustic emission signals amplitudes distribution kurtosis at all stages of composite material machining is established. Discussion: The analysis of acoustic emission statistical amplitude parameters change at initial and final stage composite material machining is conducted. Decreasing of acoustic emission statistical amplitude parameters at final stage of machining is shown, that is conditioned by treating tool wear. It is shown, that originating and development of treating tool wearing up to an instant of its damage results in minor decreasing of acoustic emission signal amplitude average level. At the same, at early stage, which one will precede to tool damage, there is a discontinuous of acoustic emission signals amplitudes distribution kurtosis change from stable positive value up to negative value. At the moment of tool disastrous damage the nature of acoustic emission signals amplitudes distribution kurtosis change varies on inverse. Such change of acoustic emission parameters, apparently, is conditioned by originating the processes leading to tool destruction, and, as a consequent, change of treating and treated composite materials conditions interplay. The obtained outcomes have shown that the processing and analysis of regularity of acoustic emission signals amplitudes distribution kurtosis change can be utilized for control of composite materials technological process machining. Thus it is possible to determine and control the moment of processes originating incipient state, which one conduct to destruction of the treating tool. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2017-07-17
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
application/pdf application/pdf |
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/visnik/article/view/11747
10.18372/2306-1472.71.11747 |
|
| Source |
Proceedings of the National Aviation University; Том 71, № 2 (2017); 57-64
Вестник Национального авиационного университета; Том 71, № 2 (2017); 57-64 Вісник Національного Авіаційного Університету; Том 71, № 2 (2017); 57-64 |
|
| Language |
en
|
|
| Rights |
// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e |
|