Monitoreo del desgaste de herramientas de fresado a través de los coeficientes de fuerza de corte multicanal
Autores: Xing, Qingqing; Zhang, Xiaoping; Wang, Shuang; Yu, Xichen; Liu, Qingsheng; Liu, Tongshun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Monitoreo del desgaste de herramientas de fresado a través de los coeficientes de fuerza de corte multicanal
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Monitoreo del desgaste de herramientas
Calidad de mecanizado
Eficiencia
Coeficientes de fuerza de corte
Características del desgaste de herramientas
Fuerza de corte axial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El monitoreo del desgaste de herramientas (TWM) es de gran importancia para mejorar la calidad del mecanizado y la eficiencia del proceso de fresado. Extraer una característica discriminativa del desgaste de la herramienta es clave para el TWM. Los coeficientes de fuerza de corte, que reflejan la forma de contacto herramienta-viruta y herramienta-material, son buenos indicadores de la condición de desgaste de la herramienta. Sin embargo, en los estudios existentes, solo se adoptan los coeficientes de fuerza de corte tangenciales y radiales para monitorear el desgaste de la herramienta. Los coeficientes axiales extraídos de la fuerza de corte axial son ignorados. Experimentos preliminares han demostrado que, aunque la fuerza de corte axial tiene una amplitud pequeña, los coeficientes de fuerza de corte axial son muy discriminativos en relación con la condición de desgaste de la herramienta. Fusionar los coeficientes axiales con los coeficientes tangenciales y radiales tradicionales puede mejorar la precisión del monitoreo. Con base en tal consideración, este estudio propone un método de monitoreo del desgaste de herramientas de fresado en el que se fusionan los coeficientes de fuerza de corte multicanal, es decir, los coeficientes de fuerza de corte tangenciales, radiales y axiales, para indicar el desgaste de la herramienta. Se adopta una red de memoria a largo y corto plazo (LSTM) para estimar secuencialmente el valor progresivo del desgaste de la herramienta a partir de los coeficientes de fuerza de corte multicanal. La efectividad del método de monitoreo propuesto se examina utilizando los datos de PHM 2010. Los resultados muestran que el método propuesto supera al método tradicional. Con la fusión de los coeficientes multicanal, la precisión del monitoreo mejora entre un 2.74% y un 6.35%.
Descripción
El monitoreo del desgaste de herramientas (TWM) es de gran importancia para mejorar la calidad del mecanizado y la eficiencia del proceso de fresado. Extraer una característica discriminativa del desgaste de la herramienta es clave para el TWM. Los coeficientes de fuerza de corte, que reflejan la forma de contacto herramienta-viruta y herramienta-material, son buenos indicadores de la condición de desgaste de la herramienta. Sin embargo, en los estudios existentes, solo se adoptan los coeficientes de fuerza de corte tangenciales y radiales para monitorear el desgaste de la herramienta. Los coeficientes axiales extraídos de la fuerza de corte axial son ignorados. Experimentos preliminares han demostrado que, aunque la fuerza de corte axial tiene una amplitud pequeña, los coeficientes de fuerza de corte axial son muy discriminativos en relación con la condición de desgaste de la herramienta. Fusionar los coeficientes axiales con los coeficientes tangenciales y radiales tradicionales puede mejorar la precisión del monitoreo. Con base en tal consideración, este estudio propone un método de monitoreo del desgaste de herramientas de fresado en el que se fusionan los coeficientes de fuerza de corte multicanal, es decir, los coeficientes de fuerza de corte tangenciales, radiales y axiales, para indicar el desgaste de la herramienta. Se adopta una red de memoria a largo y corto plazo (LSTM) para estimar secuencialmente el valor progresivo del desgaste de la herramienta a partir de los coeficientes de fuerza de corte multicanal. La efectividad del método de monitoreo propuesto se examina utilizando los datos de PHM 2010. Los resultados muestran que el método propuesto supera al método tradicional. Con la fusión de los coeficientes multicanal, la precisión del monitoreo mejora entre un 2.74% y un 6.35%.