INSTYTUT ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII WYTWARZANIA

Projekt współfinansowany przez Uni ę Europejsk ą

TEMATYCZNE ZESTAWIENIE DOKUMENTACYJNE

MONITOROWANIE NARZĘDZI SKRAWAJĄCYCH

Zasięg chronologiczny: 1990-2011 Zasięg językowy: eng, fre, ger, ita, pol, rus Liczba pozycji: 220 Liczba stronic: 55 Data opracowania: marzec 2012 Opracowała: mgr Maria Błażejewska

INSTYTUT ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII WYTWARZANIA THE INSTITUTE OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY

30-011 Kraków, ul. Wrocławska 37a, tel. +48 12 63 1 7 457 ⋅⋅⋅⋅ tel. dyr. +48 12 63 17 100 ⋅⋅⋅⋅ fax +48 12 63 39 490 www.ios.krakow.pl ⋅⋅⋅⋅ ios@ios.krakow.pl

1

1. Blum T., Inasaki I.: A study on acoustic emission from the orthogonal cutting process. Badania emisji akustycznej pochodzącej z procesu skrawania ortogonal-nego. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1990, t. 112, nr 3, s. 203-211. Badania nad wpływem parametrów skrawania na emisję sygnałów akustycznych prowadzono przy użyciu układu mierzącego widmo sygnału z jednej strony, a wskazania dynamometryczne z drugiej. Przeprowadzono dyskusję wyników po-miarowych w dwu odrębnych zakresach: zależności sygnału od energii, a także od pracy plastycznego odkształcenia materiału skrawanego. Określono praktyczne aspekty przeprowadzonych badań w zastosowaniu do monitorowania zużycia na-rzędzia.

2. Brinksmeier E.: Prediction of tool fracture in drilling. Przewidywanie złamania

wiertła przy wierceniu. CIRP Ann., 1990, t. 39, nr 1, s. 97-100. Przedstawiono budowę oraz zasadę działania układu czujnikowego, przeznaczo-nego do czynnej kontroli stanu narzędzia (wiertła). Czujnik oparty jest na zasadzie prądów wirowych. Wyniki prób i cechowania układu, wraz z oceną jego przydat-ności technicznej do monitorowania przebiegu procesu wiercenia.

3. Cuppini D., D'Errico G., Rutelli G.: Tool wear monitoring based on cutting power

measurement. Monitorowanie zużycia narzędzia w oparciu o pomiar siły. Wear, 1990, t. 139, nr 2, s. 303-311. Analiza wszystkich znanych aspektów korelacji między stanem zużycia narzędzia a oporami skrawania. Na podstawie tych zależności oparto zaproponowany sys-tem ciągłego pomiaru sił, celem monitorowania założonego stanu zużycia narzę-dzia. Zaproponowano system pomiarowy uwzględniający możliwość dalszego jego rozwoju dla stworzenia zintegrowanego systemu sterowania adaptacyjnego procesem, zapewniającego maksymalizację wydajności skrawania.

4. Dornfeld D.A.: Neural network sensor fusion for tool condition monitoring. Inteli-

gentny czujnikowy system sieciowy do monitorowania stanu narzędzia. CIRP Ann., 1990, t. 39, nr 1, s. 101-105. Opis złożonego systemu monitorowania postępującego zużycia narzędzia w trak-cie obróbki. W systemie wykorzystano zespół czujników opartych na zasadzie emisji akustycznej oraz tensometrycznej, wraz z układem analizującym. Dyskusja wyników testów sprawdzających, której rezultatem jest praktyczna ocena systemu i określenie zakresu i progu wykrywalności. Badania systemu.

5. Gorodeckijj M.S., Ryzhova V.D., Shrajjbman I.S.: Diagnostirovanie sostojanija

lezvijjnykh instrumentov s pomoshh'ju ustrojjstva Monitor Model A. Diagnozo-wanie stanu narzędzi skrawających za pomocą urządzenia Monitor Model A. Stanki i Instr., 1990, nr 7, s. 7-9. Analiza wyników badań diagnostycznych stanu narzędzia tokarskiego, realizowa-nych z wykorzystaniem urządzenia diagnostycznego Monitor Model A firmy Fa-nuc, wykorzystującego jako parametr diagnostyczny moment skręcający mierzony podczas obróbki i porównywany z wartościami granicznymi określonymi wcze-śniej. Wyniki badań potwierdziły przydatność urządzenia, którego zastosowanie pozwala na ograniczenie częstości zmian narzędzi skrawających. Zakres prak-tycznego wykorzystania urządzenia (głównie do obróbki zgrubnej).

2

6. Gruver W.A., Senninger M.T.: Tooling management in an FMS. Zarządzanie narzędziami w elastycznym systemie produkcyjnym. Mechan.Eng., 1990, t. 112, nr 3, s. 40-44. Właściwe monitorowanie i kontrola narzędzi w FMS są uwarunkowane przez: ze-spół sterowania obrabiarką (uwzględniający wykrywanie złamania i zużycia na-rzędzia, kompensację zużycia narzędzia, adaptacyjny układ sterowania), system identyfikacji narzędzi nadający się do przetwarzania automatycznego, odpowiedni układ zamocowania z programowanym urządzeniem do automatycznego ustawia-nia narzędzi i czytnikiem przeznaczonym do identyfikacji narzędzi, software NC do zarządzania narzędziami podporządkowany systemowi operacyjnemu FMS. Dokładniej omówiono niektóre z elementów będących decydującymi składowymi systemu zarządzania narzędziami w FMS.

7. Kluft W., Suzzani R.: L'utensile, sorvegliato speciale. Narzędzie, nadzorowanie

specjalne. Macchine, 1990, t. 45, nr 8, s. 103-110. Podano przegląd systemów nadzorowania kolizji, złamania i zużycia narzędzi skrawających i ściernic oraz diagnozowania promieniowania laserowego. Opisano zastosowanie piezoelektrycznych czujników siły do nadzorowania narzędzi przy toczeniu, wierceniu i frezowaniu, sposoby montowania elementów pomiarowych, strategie kontroli i monitorowania złamania narzędzi skrawających, włączenie systemu nadzorowania narzędzi do systemu nadzorowania procesu obróbki. Opi-sano zastosowanie emisji akustycznej do nadzorowania ściernic i obciągaczy. Kontrola promieniowania laserowego za pomocą urządzenia Laserscope UFF 100.

8. Li Dan, Mathew J.: Tool wear and failure monitoring techniques for turning - a

review. Techniki monitorowania zużycia i uszkodzenia narzędzia przy toczeniu - przegląd. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1990, t. 30, nr 4, s. 579-598. Przegląd metod monitorowania - metody bezpośrednie, oparte na pomiarze aktu-alnego zużycia, metody pośrednie, bazujące na śledzeniu określonego parametru skorelowanego ze stanem zużycia narzędzia. Metody bezpośrednie: optycznego pomiaru żłobka zużycia, analizy rentgenograficznej cząsteczek zużycia, pomiaru oporności elektrycznej na styku n/p, odległości n/p. Metody pośrednie bazujące na pomiarze sił skrawania, emisji akustycznej, drgań, pracy silnika napędu głów-nego, temperatury skrawania, chropowatości. Metody mieszane. (Bogata literatura - 128 poz.

9. Palejj S.M.: Zamena rezhushhego instrumenta s uchetom nadezhnosti sistemy

kontrolja ego sostojanija. Wymiana narzędzia skrawającego z uwzględnieniem niezawodności systemu kontroli jego stanu. Stanki i Instr., 1990, nr 11, s. 2-4. Efektywność oprzyrządowania narzędziowego w zautomatyzowanych systemach produkcyjnych zależy m.in. od podjęcia w odpowiednim momencie decyzji o wymianie narzędzia. Metodyka postępowania przy wymianie narzędzia skrawają-cego z uwzględnieniem niezawodności układu kontrolującego stan pracującego narzędzia. Postępowanie przy 100% niezawodności układu kontroli, gdy narzę-dzie charakteryzuje się wysoką jakością i w przypadku braku układu kontroli. Problem zilustrowano przykładem obróbki na tokarce CNC z układem kontroli stanu narzędzia typu "Monitor Model A" firmy Fanuc.

3

10. Rangwala S., Dornfeld D.: Sensor integration using neural networks for intelligent

tool condition monitoring. Integracja czujników przy wykorzystaniu sieci neural-nych do inteligentnego monitorowania stanu narzędzia. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1990, t. 112, nr 3, s. 219-228. Propozycja struktury systemu inteligentnego monitorowania zużycia narzędzi przy wykorzystaniu sieci czujników o układzie neuralnym. Przedstawiono struk-turę sieci neuralnych. W wyniku eksperymentu wykazano, że zaproponowany system, oparty na analizie widma akustycznego, wykrywa z 90-procentową do-kładnością stany zużycia narzędzia, co kwalifikuje go do zastosowania do zauto-matyzowanych systemów sterowania obróbką. Bogata literatura.

11. Schneider H.P.: Werkzeugüberwachung in der automatisierten Fertigung.

Nadzorowanie narzędzi w produkcji zautomatyzowanej. Technica, 1990, t. 39, nr 7, s. 41-45. Przy dzisiejszym stanie techniki kontrolnej można przyjąć, że około 80% wystę-pujących złamań i wykruszeń ostrzy narzędzi może być rozpoznawanych za po-mocą czujników przed ich wystąpieniem. Omówiono wprowadzenie elektronicz-nych przyrządów kontrolujących stan narzędzi, zwłaszcza w zautomatyzowanych systemach produkcyjnych w procesach toczenia, frezowania, wiercenia, strugania. Przedstawiono kryteria doboru rodzaju czujnika oraz zalety czujników piezoelek-trycznych. Opisano system nadzorowania narzędzia Widatronic BCS i jego zasto-sowanie do narzędzi obrotowych oraz na centrach obróbkowych.

12. Tarng Y.S.: Study of milling cutting force pulsation applied to the detection of

tool breakage. Badanie pulsacji siły skrawania przy frezowaniu w zastosowaniu do detekcji złamania narzędzia. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1990, t. 30, nr 4, s. 651-660. Możliwości wykorzystania monitorowania siły skrawania przy frezowaniu do diagnozowania stanu narzędzia i śledzenia wystąpienia jego złamania. Zapropo-nowano algorytmy bazujące na monitorowanych zmianach sygnału pomiaru sił skrawania do rozpoznawania zjawiska uszkodzenia narzędzia. Opis przeprowa-dzonych badań doświadczalnych, przetwarzanie sygnału pomiarowego. Zapo-wiedź dalszych prac dla praktycznej realizacji odpowiednigo systemu diagnozo-wania.

13. Yao Y., Fang X.D., Arndt G.: Comprehensive tool wear estimation in finish-ma-

chining via multivariate time-series analysis of 3-D cutting forces. Kompleksowe określanie zużycia narzędzia przy obróbce wykańczającej poprzez wielowymia-rową analizę czasowych serii sił skrawania w układzie trójosiowym. CIRP Ann., 1990, t. 39, nr 1, s. 57-60. Opisano serię prób przeprowadzonych w celu określenia kompleksowego zużycia narzędzia, obejmującego zużycie powierzchni przyłożenia, natarcia, wytarcia rowka i zużycie, które wyraża się hałaśliwością pracy. Objawy zużycia skoja-rzono z siłami skrawania, mierzonymi w układzie trójosiowym, wykorzystując autoregresyjny ruchomy średni wektor (ARMAV) skorelowany z wypadkowym wektorem sił. Dyskusja proponowanej metody i jej stosowanie do monitorowania on-line zużycia narzędzia.

4

14. Diagnostyka narzędzi przy obróbce toczeniem. Tech.Zagr., 1991, nr 6, s. 15-16. Koncepcja systemu akustycznego określania stanu narzędzia, opracowanego przez firmę TRAUB we współpracy z zachodnioniemiecką firmą EUCHNER. Dzięki systemowi VOSP tokarz może nie tylko obserwować na ekranie monitora wszyst-kie informacje o procesie skrawania, ale również - za pośrednictwem klawiatury - zmieniać wcześniej ustalone graniczne wartości tolerancji. Doświadczenia wyka-zały, że system charakteryzuje się dużą czułością we wszystkich przypadkach ob-róbkowych oraz dużą niezawodnością. Zastosowanie opisanego systemu powo-duje znaczne zwiększenie rzeczywistych okresów trwałości narzędzi, zwiększenie wydajności obróbki o około 10%. System zyskał szybko akceptację personelu obsługującego.

15. Elbestawi M.A., Papazafiriou T.A., Du R.X.: In-process monitoring of tool wear

in milling using cutting force signature. Monitorowanie zużycia narzędzia w trak-cie procesu przy frezowaniu z wykorzystaniem charakterystyki siły skrawania. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1991, t. 31, nr 1, s. 55-73. Monitorowanie przebiegu zużycia powierzchni przyłożenia freza podczas ob-róbki, w oparciu o badania zmian harmonicznych siły skrawania wraz z zużyciem powierzchni przyłożenia. Metodą komputerową wykazano zmiany tego parametru zależnie od stopnia zagłębiania się i liczby ostrzy. Badania symulacyjne spraw-dzono doświadczalnie. Przedstawiono strategię aktywnego monitorowania zuży-cia narzędzia oraz identyfikację wskaźnika zagłębienia narzędzia. Matematyczne określenie stałych procesu skrawania.

16. Jablonowski J.: What's new in manufacturing research. Co nowego w badaniach

naukowych w dziedzinie technologii. Amer.Mach., 1991, t. 135, nr 7, s. 35-40. Tematyka 19 Konferencji Naukowej Ameryki Płn. na uniwersytecie Missouri: wspomagane strumieniowo skrawanie narzędziem z węglika spiekanego z wkładką posiadającą kanał wtrysku chłodziwa pod ciśnieniem; czujniki cienko-warstwowe do wbudowania w głowice wiertarskie w celu monitorowania i dia-gnostyki stanu narzędzia; budowa wieloczujnikowego systemu monitorowania i syntezy mechanizmu procesu obróbki z wykorzystaniem metod statystycznych; modelowanie procesu skrawania. Problemy obróbki plastycznej.

17. Suzzani R.: Monitoraggio utensili: i tempi sono maturi. Nadszedł czas

monitorowania narzędzi. Macchine, 1991, t. 46, nr 6, s. 36-40. W produkcji zautomatyzowanej, w której stosuje się obrabiarki sterowane nume-rycznie pracujące z wysokimi prędkościami skrawania, nie jest możliwa bezpo-średnia kontrola procesu powstawania wióra, ani bezpośrednia obserwacja po-szczególnych narzędzi skrawających. Podano ekonomiczne uzasadnienie stoso-wania systemów monitorowania stanu narzędzi skrawających umożliwiających przewidywanie kolizji, zapobieganie złamaniom i nadmiernemu zużyciu narzędzi, w szczególności na tokarkach automatycznych. Przedstawiono metody i strategie monitorowania stanu narzędzi skrawających.

5

18. Tarng Y.S.: Measurement of quasi-mean resultant force using the vibrational sig-

nal of spindle in milling. Pomiar quasi-średniej siły wynikowej przy wykorzysta-niu sygnału wibracyjnego wrzeciona przy frezowaniu. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1991, t. 31, nr 3, s. 295-304. Modelowanie siły skrawania przy frezowaniu oraz drgań wrzeciona, wraz z sy-mulacją funkcji przeniesienia między siłą a przemieszczeniem. Opisano sposób pomiaru kwazi-średniej siły wynikowej na podstawie przemieszczenia wrzeciona. Metodę zilustrowano i sprawdzono doświadczalnie, udowadniając jej dokładność i łatwość realizacji. Badania prowadzono w celu opracowania algorytmu adapta-cyjnego sterowania, strategii identyfikacji stanu narzędzia i jego monitorowania w operacjach frezowania.

19. Yao Y., Fang X.D., Arndt G.: On-line estimation of groove wear in the minor

cutting edge for finish machining. Aktywna metoda oceny wytarcia rowka na po-mocniczej krawędzi skrawającej przy obróbce wykończającej. CIRP Ann., 1991, t. 40, nr 1, s. 41-44. Sposoby efektywnej oceny wielkości rowka tworzącego się na pomocniczej kra-wędzi skrawającej przy obróbce wykańczającej. Badania doświadczalne prowa-dzono w różnych warunkach skrawania, mierząc drgania w bezpośredniej blisko-ści wierzchołka ostrza przy toczeniu. Modelowanie sygnału i analiza rozprosze-nia. Określono punkt krytyczny, w którym rowki powstają i szybko pogarsza się chropowatość powierzchni oraz konieczna staje się wymiana narzędzia. Interpre-tacja wyników badań. Zastosowanie algorytmu do aktywnego monitorowania zu-życia ostrza w obróbce wykańczającej.

20. Adamczyk Z.: Tool monitoring in drilling process. Monitorowanie stanu narzę-

dzia w procesie wiercenia. Zesz.Nauk.P.Śl., 1992, nr 1161, ser. Mechanika, z. 108, s. 11-18. Przedstawiono koncepcję działania opracowanego w Instytucie Obróbki Skrawa-niem w Krakowie systemu monitorowania narzędzi do badania procesu zużycia wierteł krętych ze stali szybkotnącej w czasie wiercenia. Przedstawiono imple-mentację monitora stanu narzędzia dla sterownika CNC NUCON 400 do stoso-wania w warunkach produkcji bezzałogowej na centrach obróbkowych. Omó-wiono niektóre wyniki przeprowadzonych badań.

21. Czujnik przyspieszenia wbudowany w wirujące narzędzie.

Mechanik, 1992, t. 65, nr 11, s. 385. Schemat i opis konstrukcji głowicy frezowej z wbudowanym w jej osi 3-składo-wym piezoelektrycznym czujnikiem przyspieszeń do pomiaru przemieszczenia osi obrotu głowicy. Sygnały z czujnika, po przetworzeniu uwzględniającym chwi-lowe położenie kątowe wrzeciona, określają składowe przyspieszenia w nieru-chomym układzie odniesienia związanym z korpusem obrabiarki. Po dwukrotnym scałkowaniu wartości tych sygnałów, uzyskuje się wartości zmian położenia osi obrotu narzędzia. Rozwiązanie to pozwala poprawić dokładność obróbki. Może być też stosowane do pomiaru zmiennych składowych sił podczas obróbki, co po-zwala na monitorowanie procesu i zużycia narzędzia. Opr. Szafarczyk M.

6

22. Du R.X., Elbestawi M.A., Li S.: Tool condition monitoring in turning using fuzzy

set theory. Monitorowanie stanu narzędzia przy toczeniu z zastosowaniem teorii zbiorów rozmytych. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1992, t. 32, nr 6, s. 781-796. Nowa metoda monitorowania stanu narzędzia opracowana przez L.A. Zadeha. Do monitorowania składowych sił skrawania stosuje się zazwyczaj czujniki siły, drgań oraz mocy, mierzące np. przyspieszenie oprawek narzędziowych, prąd sil-nika napędu wrzeciona i in. Opisano metodę monitorowania wykorzystującą 11 czynników charakteryzujących różne stany narzędzia. Podano zależności funk-cyjne między stanem narzędzia, a wybranymi czynnikami. Porównanie opisanej metody z innymi metodami, np. metodą "K" i Fishera.

23. Farnum G.: Smart tools - smart strategies. Pomysłowe narzędzia - pomysłowa

strategia. Cut.Tool Eng., 1992, t. 44, nr 1, s. 33-36, 39. Ocena kierunków rozwoju konstrukcji specjalnych narzędzi, nastawionych na sprostanie potrzebom komputerowych technik obróbki skrawaniem. Omówiono problemy wstępnego nastawiania narzędzi, ich identyfikacji w warunkach zauto-matyzowanego zarządzania, monitorowania stanu narzędzia i detekcji uszkodze-nia, jako istotnych czynników dla nowoczesnego rozwoju zintegrowanych syste-mów narzędziowych. Ocena rozpowszechnionych na rynku amerykańskim syste-mów narzędziowych firm Okuma i Mazak.

24. Granger C.: Good news about bad vibrations! Dobre wieści o złych drganiach!

Mach.a.Prod.Eng., 1992, t. 150, nr 3836, s. 53-54. Opis systemu wykrywania zużycia narzędzia przez monitorowanie stanu dyna-micznego obrabiarki w układzie OUPN, tj. na drodze analizy drgań powstających podczas skrawania. System firmy ATAM Inc. of America przeznaczony jest do monitorowania stanu zużycia małych wierteł i gwintowników. Gdy narzędzie za-czyna się tępić, wzrasta przyspieszenie i amplituda drgań układu OUPN w paśmie 500 Hz do 15 kHz. Zastosowany w systemie mikroprocesor analizuje sygnały drganiowe uzyskane z sejsmicznego czujnika drgań i wysyła sygnały informa-cyjne o aktualnym stanie narzędzia. W przypadku nadmiernego zużycia lub zła-mania wiertła emitowane są sygnały alarmowe.

25. Hoskins C., Powley C.: Computing. Technology update. Komputeryzacja.

Technologia - aktualności. Mach.a.Prod.Eng., 1992, t. 150, nr 3827, s. 119, 121. Układy sterowania obrabiarek i systemy automatyzacji przygotowania i nadzoro-wania produkcji na MACH 92. Przedstawiono układ sterowania CNC firmy Bosch dla frezarek, m.in. do synchronizacji obrotów wrzeciona frezarki z posu-wem, dzięki czemu możliwe jest gwintowanie otworów bez stosowania podatnej oprawki narzędziowej; akustyczny system monitorowania stanu narzędzia, do któ-rego sygnały przesyłane są z czujnika zamontowanego w rewolwerowej głowicy narzędziowej; system FMS 300-10 firmy Siemens oparty na systemie operacyj-nym UNIX, do bezpośredniego sterowania (DNC) ponad 150 układami NC róż-nych typów.

7

26. Korobko A.V., Kronchev G.I.: Kontrol' sostojanija instrumenta na mnogo-

celevykh stankakh. Kontrola stanu narzędzia w centrach obróbkowych. Stanki i Instr., 1992, nr 2, s. 20-23, 26. Podano schematy blokowe oraz opisy funkcjonalne dwóch algorytmów kontroli zużycia i złamania frezów trzpieniowych, czołowych oraz wierteł, na podstawie monitorowania sił skrawania. Opisano budowę i charakterystyki środków umoż-liwiających realizację przedstawionych algorytmów. Przeanalizowano wyniki ba-dań zespołu złożonego z elastycznego modułu oraz układu CNC z odpowiednim oprogramowaniem. Zaprezentowany zespół pozwala na prognozowanie okresu trwałości narzędzi.

27. König W., Kutzner K., Schehl U.: Tool monitoring of small drills with acoustic

emission. Monitorowanie narzędzia za pomocą emisji akustycznej w zastosowa-niu do małych wierteł. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1992, t. 32, nr 4, s. 487-493. Ryzyko złamań wierteł o małych średnicach jest większe niż innych narzędzi. Analiza sił skrawania lub mocy napędu, zwykle stosowana do monitorowania stanu narzędzia, nie może być wykorzystana w przypadku wierteł. Zapropono-wano system monitorowania z zastosowaniem czujników emisji akustycznej. Opi-sano budowę czujników i wyniki przeprowadzonych doświadczeń. Dokonano analizy sygnału emisji akustycznej dla wierteł o średnicach 3, 2, 1 mm. Podano strategię przeprowadzania monitorowania, podkreślając wysoką czułość układu.

28. Li G.S., Lau W.S., Zhang Y.Z.: In-process drill wear and breakage monitoring for

a machinig centre based on cutting force parameters. Monitorowanie zużycia i złamania w procesie wiercenia na centrum obróbkowym, oparte na parametrach sił skrawania. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1992, t. 32, nr 6, s. 855-869. Do monitorowania stanu narzędzi skrawających w toku procesu zaleca się szcze-gólnie wykorzystywanie pomiarów sił skrawania, ze względu na ich dużą czułość i szybkie reagowanie na zmiany warunków skrawania. Badania eksperymentalne zmian sił odporowych i momentów obrotowych przy wierceniu na CO (Mitsui Seiki), związanych z zużyciem wiertła, złamaniem itp. System monitorowania jest bardziej niezawodny, gdy siła odporowa i moment są monitorowane łącznie. Strategia monitorowania.

29. Litjaev V.T.: Sistema avtomaticheskogo kontrolja celostnosti instrumenta. System

automatycznej kontroli złamań narzędzia. Mashinostroitel', 1992, nr 10, s. 21. Obróbka przedmiotów na wiertarkach zespołowych obejmuje następujące po so-bie kolejno operacje wykonywane narzędziami trzpieniowymi. Niebezpieczeń-stwo złamań narzędzi występuje najczęściej na początkowych pozycjach obrób-kowych. Opracowano system automatycznego nadzorowania złamań wierteł na wiertarkach zespołowych. W skład stanowiska do monitorowania wierteł wchodzi urządzenie pomiarowe i blok elektroniczny, sterujący obrotem stołu obrabiarki i blokujący ruch stołu w momencie złamania narzędzia. Opisano działanie urządze-nia nadzorującego.

8

30. Maeckler H.: Schaden vermeiden. Zeistungskontrolle des Maschinenhauptantrie-bes zur Bruchüberwachung an Zerspanungswerkzeugen. Unikanie uszkodzeń. Kontola mocy głównego napędu obrabiarki dla nadzorowania zniszczenia narzę-dzi skrawających. Maschinenmarkt, 1992, t. 98, nr 49, s. 26-28, 30, 33. Jedną z metod kontrolowania narzędzi jest pomiar obciążenia napędu obrabiarki. Graniczne wartości obciążenia ustalane są obrębnie dla każdego narzędzia lub za-biegu. Na ekranie monitora CNC pokazywane jest obciążenie głównego napędu oraz obciążenie osi. W czasie wykonywania poszczególnych zabiegów wyświe-tlane są procentowe wartości obciążenia wrzeciona. W chwili osiągnięcia lub przekroczenia wartości granicznej - proces obróbki zostaje automatycznie zatrzy-many.

31. Mannan M.A., Broms S.: Investigation into temperature dependence of motor

current measurements applied to monitoring and adaptive control. Badania nad temperaturową zależnością pomiarów od prądu silnika, w celu zastosowania do monitorowania i adaptacyjnego sterowania silnikiem. CIRP Ann., 1992, t. 41, nr 1, s. 451-454. Badano funkcjonalne zależności prądu silnika od nieliniowości systemu elektro-magnetycznego silnika i od tribologicznego układu przekładni posuwu. Wyniki badań wskazują na zależność między prądem silnika a momentem obrotowym i zależność od temperatury w praktycznych granicach do -4% do +9% mocy. Wy-kazano, że automatyczne układy monitorujące trwałość narzędzi mogą powodo-wać błędy wskazań do 15%, co odnosi się do pięciu nowoczesnych silników sto-sowanych do napędu posuwu.

32. Mokrickijj B.Ja. i in.: Instrument s fiksirovaniem velichiny razrushenija re-

zhushhego lezvija. Narzędzie z możliwością ustalania wielkości zniszczenia ostrza skrawającego. Mashinostroitel', 1992, nr 4, s. 18-19. Konstrukcja narzędzia skrawającego z mechanicznie mocowaną płytką skrawa-jącą, w którym moment osiągnięcia dopuszczalnej wielkości zużycia rejestowany jest przez sygnał akustyczny powstający w wyniku zamknięcia obwodu elek-trycznego w strefie styku narzędzia z przedmiotem obrabianym. Sygnał aku-styczny przekazywany jest do systemu sterowania numerycznego obrabiarki, po czym następuje wymiana ostrza skrawającego przez obrót rewolwerowej głowicy narzędziowej. Podano schemat konstrukcyjny narzędzia i wyjaśniono przebieg monitorowania jego zużycia.

33. Sturges R.H.: Monitoring milling process through AE and tool/part geometry.

Monitorowanie procesów frezowania metodą emisji akustycznej oraz poprzez geometrię narzędzia i części. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1992, t. 114, nr 1, s. 8-14. W opisanej metodzie wykorzystania sygnałów akustycznych w procesie frezowa-nia stosuje się kombinowane aspekty geometryczne części obrabianej i narzędzia. Wymienione czynniki geometryczne zakładają odpowiednią korektę sygnału aku-stycznego, który po dalszej obróbce można wykorzystać do monitorowania rze-czywistego przebiegu obróbki, do wykazywania takich zjawisk jak: powstawanie narostów, zużycie ostrzy, do sygnalizowania zjawisk związanych ze stanem na-rzędzia i uchwytu narzędziowego. Ustalanie trajektorii ostrza narzędzia.

9

34. Tarng Y.S., Lee B.Y.: Use of model-based cutting simulation system for tool

breakage monitoring in milling. Wykorzystanie bazującego na modelu systemu symulacji procesu skrawania do monitorowania złamania narzędzia przy frezowa-niu. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1992, t. 32, nr 5, s. 641-649. Opis systemu symulacji monitorowania złamania narzędzia w celu zwiększenia sprawności procesu frezowania. Proces frezowania symuluje się za pomocą mo-delowania geometrycznego na stanowisku CAD/CAM, z ciągłym określaniem głębokości skrawania, przy różnych warunkach skrawania. Oblicza się dyna-miczną siłę skrawania, określając jej wartość progową dla monitorowania złama-nia narzędzia. Gdy siła skrawania przekracza wartość progową, następuje auto-matyczna wymiana narzędzia.

35. Waldorf D.J., Kapoor S.G., DeVor R.E.: Automatic recognition of tool wear on a

face mill using a mechanistic modeling approach. Automatyczna identyfikacja zu-życia narzędzia na powierzchni czołowej freza przy użyciu modelu mechanistycz-nych przybliżeń. Wear, 1992, t. 157, nr 2, s. 305-323. Przedstawiono strukturę układu automatycznej identyfikacji zużycia ostrza na drodze porównania z wzornikiem zużycia. Identyfikację oparto na modelu uwzględniającym opory skrawania. Wykorzystanie odpowiedniego oprogramo-wania umożliwia również klasyfikację wyników. Możliwe jest też zastosowanie układu do narzędzi wieloostrzowych. Przeprowadzono serię eksperymentów dla weryfikacji układu monitorującego stan ostrzy narzędzia. Testowano również za-stosowaną strategię pomiaru przy zmiennych warunkach pracy narzędzia.

36. Yao Y., Fang X.D.: Modelling of multivariate time series for tool wear estimation

in finish-turning. Modelowanie wielowymiarowego szeregu czasowego do oceny zużycia narzędzia przy toczeniu wykańczającym. Int.J.Mach.Tools a.Manuf., 1992, t. 32, nr 4, s. 495-508. Opis badań prowadzonych w celu uogólnionej oceny zużycia narzędzia przy to-czeniu wykańczającym pręta, z uwzględnieniem zużycia pomocniczej krawędzi skrawającej i wszystkich płaszczyzn płytki skrawającej. Wykorzystano autoregre-sywne modelowanie wielowymiarowych szeregów czasowych dla celów analizy zależności dynamicznej między siłami skrawania i drganiami narzędzia. Wyod-rębniono sygnały charakteryzujące określony rodzaj zużycia. Znaczenie monito-rowania zjawiska powstawania rowka na pomocniczej krawędzi skrawającej.

37. Adamczyk Z.: Cutting edge state monitoring in drilling process with HSS twist

drills. Monitorowanie stanu ostrza w procesie wiercenia wiertłami krętymi ze stali szybkotnącej. Pr.Nauk. Inst.Technol.Masz. P.Wroc., 1993, nr 51, ser. Konferencje, z. 19, s. 67-72. Przedstawiono koncepcję monitorowania stanu narzędzia dla operacji wiercenia. Jako podstawę monitorowania zużycia ostrza skrawającego i jego wykruszenia przyjęto pomiar prądu pobieranego przez główny silnik obrabiarki. Zwiększaniu zużycia ściernego ostrza skrawającego towarzyszy wzrost wartości prądu repre-zentującego opór skrawania. Omówiono dwa rodzaje operacji monitorowania przy automatycznym sterowaniu obróbki: ocenę wartości poziomu prądu i rozpoz-nawanie obrazów zmienności prądu pobieranego przez główny silnik.

10

38. Bodnar A., Sadowski R., Zaleski J.: Prototypical machine-tool monitoring system.

Prototypowy układ nadzorowania pracy obrabiarek. Pr.Nauk. Inst.Technol.Masz. P.Wroc., 1993, nr 51, ser. Konferencje, z. 19, s. 47-50 Charakterystyki dwu układów nadzorujących, zbudowanych na Politechnice Szczecińskiej: układu nadzorowania uszkodzeń narzędzi dla tokarki i układu nad-zorowania drgań obrabiarek. Są to samouczące się systemy mikroprocesorowe. Omówiono budowę i procedury nadzorowania obu układów, podano główne prze-słanki wyboru określonej procedury. Układy nadzorujące zastosowano na obra-biarkach pracujących w Instytucie Technologii Mechanicznej Politechniki Szcze-cińskiej (tokarka TKX32N1 oraz frezarka FYN 50N). Do systemów moni-torowania wykorzystano komputer IBM PC/XT.

39. Homburg D., Reiff E.C.: Werkzeugbruch: optische Kontrolle. Durchblick

erforderlich. Złamanie narzędzia: kontrola optyczna. Wgląd jest konieczny. Ind.Anz., 1993, t. 115, nr 41, s. 34, 37. Nie istnieje automatyczny system diagnozowania narzędzi o uniwersalnym zasto-sowaniu. W wielu przypadkach wskazana jest metoda optyczna, szczególnie do nadzorowania wierteł i gwintowników. Narzędzie każdorazowo przechodzi przez strumień światła. Odległość między nadajnikiem i odbiornikiem strumienia w za-leżności od obrabiarki wynosi od 1,5 do 8 m. W razie wykrycia defektu narzędzie jest automatycznie wymieniane. Kontrolę optyczną stosuje się w centrach obrób-kowych dla narzędzi o średnicy 2÷8 mm. W przypadku zanieczyszczenia optyki na ekranie monitora ukazuje się informacja i obrabiarka zostaje zatrzymana.

40. Nordmann K.: Werkzeugüberwachung: Endlich bedien- und bezahlbar. Sensibel

nicht nur für Bruch. Diagnozowanie narzędzi: wreszcie opłacalne i łatwe do wy-konania. Reagujące nie tylko na złamanie. Ind.Anz., 1993, t. 115, nr 4, s. 60-62. W RFN opracowano system diagnozowania narzędzi w procesie obróbkowym. Specjalny monitor SEM-68000 ustala przedział ufności dla każdej wielkości mie-rzonej. Kontroli podlega moc wrzeciona głównego, narzędzia z własnym napę-dem, osie posuwowe oraz drgania korpusu głowicy rewolwerowej. Wartości mie-rzone i przedziały ufności pokazywane są w postaci graficznej na ekranie moni-tora podczas pracy narzędzi. Przekroczenie dopuszczalnych granic powoduje włą-czenie się alarmu i zatrzymanie osi posuwu. Monitor SEM-68000 można stoso-wać w dowolnej obrabiarce skrawającej.

41. Novak A., Wiklund H.: Reliability improvement of tool-wear monitoring.

Zwiększenie niezawodności monitorowania zużycia narzędzia. CIRP Ann., 1993, t. 42, nr 1, s. 63-66. Omówiono metodę zwiększenia niezawodności pomiaru zużycia narzędzia w cza-sie pracy oraz eliminacji zafałszowanych danych. Metodę oparto na podanych sześciu zasadach regulacji danych uzyskiwanych bezpośrednio z systemu wizyj-nego i pośrednio ze wskazań pomiarowych oporów skrawania, za pomocą odpo-wiedniego przetwarzania matematycznego sygnałów. Opisana szczegółowo me-toda została zastosowana w kilku testach obrabialności przy toczeniu. Uzyskano znaczny wzrost niezawodności monitoringu w porównaniu z tradycyjną drogą monitorowania, jak też wzrost dokładności i realności informacji.

11

42. Owen J.V.: Feedback from cutting edge. Sprzężenie zwrotne z krawędzią skrawa-

jącą. Manuf.Eng., 1993, t. 110, nr 1, s. 39-45. Znaczenie systemów monitorowania narzędzi. Problemy wynikające przy stoso-waniu czujników w obróbce skrawaniem (fałszywe alarmy, częste zatrzymywania obrabiarek) i sposoby ich rozwiązywania przez poszczególnych producentów. Przykład cech ujmowanych i mierzonych przez czujniki. Szkody spowodowane brakiem monitorowania. Sondy pomiarowe oraz możliwości ich uszkodzeń w za-nieczyszczonym środowisku warsztatu. Akceleratory i pomiar drgań, pomiar emi-sji akustycznej, mocy wrzecion i sił działających na narzędzie skrawające (spraw-dziany naprężeń i czujniki piezoelektryczne). Zastosowanie sterowania adaptacyj-nego. Konieczność współpracy praktyków i elektroników.

43. Paiha W.: Überwachung von Schneidwerkzeugen im Einsatz: Spindeln mit ak-

tiven Magnetlagern. Monitorowanie narzędzi skrawających: wrzeciona łożysko-wane aktywnym polem magnetycznym. Schweiz.Maschinenmarkt, 1993, nr 34, s. 53, 55. Zastosowanie przy frezowaniu, wierceniu i szlifowaniu wrzecion z łożyskami walcowymi, zintegrowanych z silnikiem wysokoczęstotliwościowym, pozwala na uzyskanie prędkości skrawania do 2000 m/min. Łożyskowanie z aktywnym polem magnetycznym umożliwia skrawanie aluminium z prędkościami 6000÷8000 m/min. Możliwość ciągłego monitorowania położenia wału. Siły statyczne i dy-namiczne muszą być równoważone przez zmiany natężenia prądu magnesującego. Informacje z czujników ułatwiają dobór parametrów skrawania i narzędzi.

44. Rice J.A., Wu S.M.: On the feasibility of catastrophic cutting tool fracture predic-

tion via acoustic emission analysis. Możliwość przewidywania katastroficznego złamania narzędzia, za pomocą analizy emisji akustycznej. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1993, t. 115, nr 4, s. 390-397. Badano możliwość wykorzystania emisji akustycznej emitowanej przy skrawaniu do przewidywania katastroficznych uszkodzeń narzędzia. Podjęto próbę skojarze-nia fizycznego modelu złamania narzędzia z wartościami energii akustycznej emitowanej przestrzennie. Rozpatrzono zależności przyspieszenia rozchodzenia się zainicjowanego pęknięcia od wartości wyzwolonej energii akustycznej. Część eksperymentalną oparto na procesie skrawania przerywanego i zastosowanym układzie monitorującym.

45. Scharp E.: Tool monitoring keeps an eye on automated turning. System monitoro-

wania stanu narzędzia nadzoruje automatyczne toczenie. Amer.Mach., 1993, t. 137, nr 10, s. 57-59. System monitorowania TS220 firmy Montronix zainstalowany przy produkcji bębnów hamulcowych w firmie Motor Weel Corp. Linia produkcyjna obejmuje 2 automatyczne linie, zawierające po 3 pionowe tokarki CNC japońskiej firmy Ki-riu o średnicy toczenia do 480 mm. Do obróbki stosuje się narzędzia z azotku krzemu (Kennametal). Systemem steruje program wykorzystujący relacje między trzema siłami skrawania do oceny zużycia krawędzi skrawania. W skład układu wchodzi trzykanałowy wzmacniacz do przekształcania sygnału z przetwornika siły dla procesora TS220. System umożliwia wykrywanie usterek w czasie rze-czywistym.

12

46. Tansel I.N., McLaughlin C.: Detection of tool breakage in milling operations - I.

The time series analysis approach. Wykrywanie złamania narzędzia przy frezo-waniu - I. Metoda analizy szeregów czasowych. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1993, t. 33, nr 4, s. 531-544. Znaczenie monitorowania warunków skrawania i złamania narzędzia w zautoma-tyzowanych procesach produkcyjnych. Opis techniki modelowania TPMT (tooth period modeling technique), opartej na szeregach czasowych, do wykrywania złamania narzędzia przez monitorowanie siły skrawania lub sygnału momentu ob-rotowego w każdym kierunku. W TPMT stosuje się szybką sekwencyjną technikę prawdopodobieństwa błędu (FAEST) do modelowania on-line siły skrawania lub momentu. Wykrycie uszkodzenia w wyniku oceny charakterystyk monitorowa-nych sygnałów.

47. Tansel I.N., McLaughlin C.: Detection of tool breakage in milling operations - II.

The neural network approach. Wykrywanie złamania narzędzia przy frezowaniu - II. Metoda sieci neuronowej. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1993, t. 33, nr 4, s. 545-558. Nadzorowane i nie nadzorowane systemy sieci neuronowych do wykrywania złamania narzędzia podczas frezowania. Skuteczność metody kodowania spraw-dzono stosując sieć typu RCE dla symulowanych i uzyskanych doświadczalnie sygnałów sił skrawania. W oparciu o adaptacyjną teorię rezonansu (ART2) opra-cowano nie nadzorowaną sieć neuronową. Po sprawdzeniu sieci przy użyciu sy-mulowanych sygnałów stosowano ją do monitorowania zużycia narzędzia, przy ciągłej aktualizacji kodów rozpoznawczych i ustalaniu nowych kategorii danych.

48. Tool holder carries force sensors. Uchwyt narzędziowy z czujnikami siły.

Amer.Mach., 1993, t. 137, nr 1, s. 13. Oprzyrządowanie i przedmioty obrabiane muszą być zabezpieczone przed uszko-dzeniem spowodowanym zużyciem lub złamaniem narzędzia. Jednym z prostych sposobów monitorowania jest umieszczenie czujników siły bezpośrednio w uchwycie narzędziowym. Taki system "Intellitool" został opracowany przez firmę Sandvik Automation. System przeznaczony do oprawek zaciskowych i do gwin-towników, jest oparty na systemie składanym Sandvik Varilock. System pracuje przy prędkościach do 6000 obr/min. Sygnał z jednostki pomiarowej (wyko-rzystującej tensometr) przekazywany jest telemetrycznie do przetwornika umiesz-czonego na wrzecienniku. Przedstawiono budowę i zasadę działania systemu.

49. Adamczyk Z.: Tool monitoring in DNC systems under QNX operation system.

Monitorowanie narzędzi w systemach DNC pod systemem operacyjnym QNC. Zesz.Nauk.P.Śl., 1994, nr 1237, ser. Mechanika, z. 117, s. 7-14. Opis systemu monitorowania stanu narzędzia w centrum obróbkowym HP15M ze sterownikiem CNC SINUMERIK 850M, współpracującym w czasie rzeczywi-stym z systemem operacyjnym QNX. Opisano 2 tryby współpracy: tryb progowy (tryb poziomu alarmowego) i tryb rozpoznawania na podstawie wzorców. System dysponuje możliwością ujawniania odchyleń od normy w zautomatyzowanym cy-klu obróbkowym (np. brak narzędzia we wrzecionie, brak przedmiotu obrabia-nego na stole roboczym). Możliwość stosowania opisanego systemu monitorowa-nia do nadzorowania innych operacji obróbkowych, poza wierceniem.

13

50. Bonifacio M.E.R., Diniz A.E.: Correlating tool wear, tool life, surface roughness

and tool vibration in finish turning with coated carbide tools. Względne zużycie i trwałość narzędzia, chropowatość powierzchni i drgania narzędzia podczas tocze-nia wykańczającego narzędziami z powlekanych węglików spiekanych. Wear, 1994, t. 173, nr 1/2, s. 137-144. Program badań monitorowania procesu obróbki przy użyciu sygnałów pochodzą-cych od drgań narzędzia. Założono prostą korelację między stanem ostrza a am-plitudą i częstotliwością drgań oraz spowodowaną przez nie chropowatością po-wierzchni. Badano narzędzia powlekane warstwami TiC, Al2O3 i TiN. Wyniki badań wykazały, że analiza drgań może być dobrym elementem monitorowania zmian chropowatości powierzchni w toku procesu skrawania.

51. Grabec I., Kuljanić E.: Characterization of manufacturing processes based upon

acoustic emission analysis by neural networks. Charkterystyka procesów produk-cyjnych oparta na analizie emisji akustycznej za pomocą sieci neuronowej. CIRP Ann., 1994, t. 43, nr 1, s. 77-80. Podano dane o systemie informacji działającym w ciągu procesu, a przeznaczo-nym do monitorowania procesu produkcyjnego w oparciu o sygnały emisji aku-stycznej i parametry procesu. Do opracowania sygnałów zastosowano sieć neuro-nową Gaussa. Omówiono użycie zaproponowanego systemu do ciągłej oceny chropowatości powierzchni przy szlifowaniu oraz do oceny i klasyfikacji stanu ostrości narzędzia przy wierceniu. Badania systemu wykazały, że informacje o procesie są niewystarczające do opisu procesu produkcyjnego.

52. Granger C.: Regular check-ups show healty profit. Regularne kontrole zapewniają

wysoki zysk. Mach.a.Prod.Eng., 1994, t. 152, nr 3879, s. 36-37, 39-40. Ocena aktualnej sytuacji w zakresie praktycznego stosowania nowoczesnych sys-temów monitorowania stanu narzędzia i wynikających z tego oszczędności. Wy-różniono trzy poziomy monitorowania: brak przedmiotu obrabianego lub narzę-dzia, zużycie narzędzia i złamanie narzędzia. Przedstawiono m.in. system Mon-tronix z trójosiowymi czujnikami siły, zamontowanymi w zagłębieniach głowic rewolwerowych trzech pionowych tokarek Kiriu CNC. System umożliwia wykry-cie złamania lub zużycia narzędzia i w ciągu 3 ms przekazuje informację do ukła-dów sterowania, zapobiegając dzięki temu uszkodzeniu przedmiotu lub obra-biarki.

53. Jemielniak K., Kwiatkowski L.: Badania zależności sygnału AE od stanu narzę-

dzia przy toczeniu. Arch.Technol.Masz.i Autom., 1994, nr 13, s. 299-308. Wstępne wyniki badania zależności sygnałów emisji akustycznej od stanu narzę-dzia podczas toczenia. Podkreślono konieczność unikania przesterowań sygnału przed demodulacją. Wyniki badań wykazały, że wartość średnia i odchylenie standardowe wartości skutecznej emisji akustycznej oraz tempo wybuchów AE są estymatami, które mogą być z powodzeniem wykorzystywane do monitorowania stanu narzędzia, zwłaszcza podczas obróbki materiałów o dobrej skrawalności. W badaniach stosowano różne czujniki emisji akustycznej. Najkorzystniejsze cha-rakterystyki widmowo-amplitudowe wykazały czujniki firmy Brüel a. Kjaer.

14

54. Jemielniak K., Niedbała M.: Badania układu automatycznego nadzoru stanu narzędzia w ASO T50. Podst.Tech.Obr.Ubyt., Koszalin: WSI, 1994, s. 37-38. Badaniom poddano urządzenie firmy SANDVIK przeznaczone do monitorowania stanu narzędzi. Urządzenie wykorzystuje sygnały z tensometrycznych czujników siły, będących częścią składową opraw łożysk śrub tocznych posuwu wzdłużnego i poprzecznego. Omówiono strategię działania układu nadzorującego, umożliwia-jącego wykrycie stępienia ostrza, katastroficznego stępienia i braku skrawania. Na wykresach zilustrowano przebieg siły posuwowej przed rozpoczęciem obróbki i w czasie skrawania oraz przebieg sygnału posuwu poprzecznego. Opisany układ nie nadaje się do nadzorowania obróbki średnio dokładnej.

55. Kwon W.-T., Ehmann K.F.: Tool wear monitoring by using the imaginary part of

the transfer functions of the cutting dynamics. Monitorowanie zużycia narzędzia przez wykorzystanie urojonej części funkcji przeniesienia dynamiki skrawania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1994, t. 34, nr 3, s. 393-406. Omówiono nowy sposób monitorowania stanu narzędzia, w którym wykorzystano część urojoną funkcji przeniesienia modulacji wewnętrznej procesu skrawania. Omówiono wpływ tłumienia drgań na współczynnik wewnętrznej modulacji i współzależność między wskaźnikiem zużycia a współczynnikiem dynamicznej siły skrawania. Do identyfikacji i wyodrębnienia czynników wpływających na zu-życie zastosowano metody szeregów czasowych. Stworzono dyskretny model trójwymiarowej dynamiki skrawania.

56. Lee J.M., Choi D.K., Chu C.N.: Real-time tool breakage monitoring for NC tur-

ning and drilling. Monitorowanie w czasie rzeczywistym wykruszeń narzędzia w procesie toczenia i wiercenia NC. CIRP Ann., 1994, t. 43, nr 1, s. 81-84. Opis sposobu bieżącego monitorowania stanu narzędzia, przez połączenie czuj-nika energii akustycznej i siłomierza w procesach toczenia i wiercenia i przetwa-rzenia danych z wykorzystaniem oprogramowania, którego algorytm podano. Opisano metody umieszczania miniaturowych siłomierzy piezoelektrycznych tak, aby nie utrudniać procesów toczenia i wiercenia. Zamieszczono schemat oprzy-rządowania. Sygnał o uszkodzeniu narzędzia tokarskiego uzyskiwany jest w praktyce przy zastosowaniu osobistego komputera w ciągu 0,2 s, zaś o uszkodze-niu narzędzia wiertarskiego w ciągu 0,5 s.

57. Nordmann K.: Werkzeugüberwachung: Sensoren im Nassbereich. Messen mit

Kühlstrahl. Nadzorowanie pracy narzędzia: czujniki w strefie wilgotnej. Pomiar z wykorzystaniem strumienia chłodzącego. Ind.Anz., 1994, t. 116, nr 17, s. 78. Rejestrowanie dźwięków materiałowych z wykorzystaniem strumienia chłodziwa umożliwia monitorowanie złamania i zużycia wierteł o najmniejszych średnicach (od 0,05 mm) oraz narzędzi pracujących w głowicy wielowrzecionowej. Dźwięki emitowane podczas skrawania są odbierane przez czujnik SEH (Schall-Emissions-Hydrophon). Układ ten, charakteryzujący się wyjątkową odpornością na zakłóce-nia z innych źródeł dźwięku, przydatny jest przede wszystkim w obrabiarkach pracujących bez obsługi.

15

58. Nordmann K., Ruch P.: Überwachung der Zerspanungswerkzeuge: Sichere Ferti-gung rund um die Ühr. Monitorowanie narzędzi skrawających: niezawodna ob-róbka przez całą dobę. Schweiz.Maschinenmarkt, 1994, nr 5, s. 20-21. Elastyczne obrabiarki wykonują na gotowo przedmioty o złożonym kształcie. Zwiększa to wymagania stawiane układom diagnozującym stan narzędzi. Ważne jest, by operator otrzymywał informacje o stanie narzędzia w postaci krzywych w funkcji czasu. Wartości graniczne powinny być możliwe do nastawienia w prosty sposób. Jednym z sygnałów przydatnych do diagnozowania stanu narzędzia jest moc czynna pobierana przez napęd wrzeciona lub układ posuwu, która zwiększa się w miarę zużywania się narzędzia, a w przypadku jego złamania gwałtownie rośnie lub maleje. Inną wielkością mierzoną jest dźwięk materiałowy.

59. Shi Han-Min, Zhang Hua-Shu, Xiong Liang-Shan: A study on curved edge drills.

Badania wierteł o zakrzywionych krawędziach skrawających. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1994, t. 116, nr 2, s. 267-273. Analiza znormalizowanych wierteł krętych o zakrzywionych krawędziach skra-wających pod kątem zastosowania nowoczesnej metody monitorowania i anali-zowania geometrii (kątów) narzędzi w płaszczyźnie rzutowania. Celem analizy jest pełne zrozumienie związków między kształtem ostrza wiertła, a rozkładem kątów skrawania. Stwierdzono, że istnieje linia ostrza, gwarantująca uzyskanie maksymalnej wartości kąta natarcia w każdym punkcie. Opisano metodę optyma-lizacji kształtu krawędzi skrawającej wiertła krętego w celu uzyskania żądanego rozkładu kąta natarcia.

60. Trujillo M. i in.: Inspection of micro-tools at high rotational speeds. Kontrola

mikronarzędzi przy wysokich prędkościach obrotowych. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1994, t. 34, nr 8, s. 1059-1077. Opis metody kontroli mikrofrezów walcowo-czołowych przez monitorowanie in-tensywności zmian promienia lasera odbitego od powierzchni narzędzia (gdy na-rzędzie nie skrawa). Omówiono różne metody kodowania i klasyfikacji, m.in. matematyczną transformację fal i techniki oparte na sieciach neuronowych. Opi-sana metoda kontroli pozwala wykryć ewentualną wadę mikrofreza podczas skrawania na kilka mikrosekund przed wykryciem przez system monitorujący zmian siły skrawania. Badano trzy techniki kodowania i klasyfikacji do oszaco-wań intensywności zmian promienia lasera.

61. Vilnat M.: Des outils plus surs sous haute surveillance. Narzędzia pewniejsze pod

nadzorem. Usine Nouv., 1994, nr 2455, s. 64, 66, 68, 70, 72. Systemy monitorowania zużycia i złamania narzędzi pozwalają zabezpieczyć przed zniszczeniem przedmiot obrabiany, obrabiarkę i jej oprzyrządowanie. W systemach tych wykorzystuje się pomiar sił, mocy wrzeciona, drgań, emisję aku-styczną. Podano schemat działania systemu firmy Montronix, w którym stosuje się piezoelektryczne czujniki sił. Omówiono oparty na pomiarze sił system Inte-lliTool (firmy Sandvik) do kontroli narzędzi do wiercenia i gwintowania, system STM (firmy Artis) do nadzorowania frezów, wierteł, gwintowników. Podjęto prace nad wykorzystaniem pomiaru temperatury do nadzorowania narzędzi.

16

62. Waschkies E., Sklarczyk C., Hepp K.: Tool wear monitoring at turning. Monitoro-wanie zużycia narzędzi przy toczeniu. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1994, t. 116, nr 4, s. 521-524. Nowa koncepcja monitorowania stanu zużycia narzędzia przy toczeniu, oparta na analizie sygnałów emisji akustycznej generowanej przez narzędzie. Przeprowa-dzono identyfikację sygnałów świadczących o różnych stanach zużycia. Wyka-zano zależności między poziomem zużycia a intensywnością sygnałów, biorąc pod uwagę zużycie na powierzchni przyłożenia i na powierzchni natarcia ostrza. Stwierdzono, że sygnały pochodzące od wykruszeń ostrza oraz od złamań są związane nie z intensywnością, ale z tonacją sygnałów. Przeanalizowano problem umiejscowienia czujników sygnałów oraz zależności sygnałów od parametrów skrawania.

63. Adamczyk Z.: Koncepcja wieloczujnikowego inteligentnego systemu moni-

torowania stanu narzędzia. Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz.P.Wroc., 1995, nr 57, ser. Konferencje, z. 23, s. 107-126. Omówiono sprzęt stosowany w systemie monitorowania stanu narzędzia. W skład systemu wchodzi komputer z kartą akwizycji danych, sprzężony z zestawem czuj-ników zainstalowanych na obrabiarce, reprezentujących stopień zużycia narzę-dzia. Omówiono oprogramowanie narzędziowe, strukturę oprogramowania mo-nitora i zasady jego działania, działanie systemu w fazie uczenia (trenowania) i w fazie nadzoru. System pozwala prognozować stan ostrza i koszty zużycia. Dzięki bazie wiedzy system monitorowania można dopasowywać do każdego przypadku wiercenia, w którym zmienia się materiał ostrza i materiał obrabiany.

64. Adamczyk Z.: Multisensor, knowledge-based supervision and control system.

Wielosensorowy system monitorowania i nadzorowania oparty na bazie wiedzy. Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz.P.Wroc., 1995, nr 61, ser. Konferencje, z. 26, s. 61-88. System monitorowania stanu ostrza wiertła obejmuje zbiór narzędzi wspomagają-cych budowę modeli, które wiążą wybrany sygnał elektryczny z daną geome-tryczną cechą zużycia ostrza. Utworzone w ten sposób modele regresji liniowej formują wejście do modułu fuzji czujnikowej, który podaje oszacowanie punktu zużycia ostrza w chwili podejmowania decyzji. Z drugiej strony lokalny model zużycia podaje alternatywne wartości prędkości obrotowej wrzeciona wykorzy-stywane do obliczania przewidywanych wartości zużycia i kosztów obróbki w na-stępnym punkcie decyzyjnym.

65. Adamczyk Z., Małek H.: Monitorowanie stanu narzędzia w operacjach wiercenia

wiertłami krętymi. Mechanik, 1995, t. 68, nr 7, s. 277-281. Uzasadniono konieczność stosowania automatycznego nadzorowania stanu narzę-dzia. Przedstawiono system monitorowania stanu wierteł krętych i podano algo-rytm monitorowania stanu wiertła. Omówiono progowy tryb pracy systemu mo-nitorowania oraz tryb pracy systemu polegający na rozpoznawaniu charakteru zmienności prądu pobieranego przez napęd główny obrabiarki. Opisano algorytm odróżniania zmian skrawalności materiału obrabianego od zużycia ostrza wiertła, programowanie funkcji systemu monitorowania współpracującego z programo-walnym sterownikiem CNC NUCON 400. Obsługa systemu w trybie automatycz-nym i przy interaktywnej korekcie współczynników progowych.

17

66. Byrne G. i in.: Tool condition monitoring (TCM) - The status of research and

industrial application. Monitorowanie stanu narzędzia - stan badań i wykorzysta-nie w przemyśle. CIRP Ann., 1995, t. 44, nr 2, s. 541-567. W celu rozszerzenia stosowania w przemyśle systemów monitorowania stanu na-rzędzi w operacjach skrawania lub szlifowania dokonano przeglądu i analizy stanu rozwoju i badań nad nowymi, w tym inteligentnymi systemami monitoro-wania, sygnalizowania oraz automatycznej optymalizacji zużycia narzędzi. Prze-glądu dokonano w porządku systemowym, z podziałem na systemy optyczne, dy-namiczne, kinematyczne, akustyczne oraz wielofunkcyjne. Więcej uwagi poświę-cono rozwojowi nowoczesnych systemów inteligentnych i wielofunkcyjnych z za-stosowaniem czujników pomiarowych.

67. Du R., Elbestawi M.A., Wu S.M.: Automated monitoring of manufacturing pro-

cesses, Part 1: monitoring methods. Automatyczne monitorowanie procesów pro-dukcyjnych. Część 1: Metody monitorowania. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1995, t. 117, nr 2, s. 121-132. Przegląd metod monitorowania systemów wytwarzania, nadających się do zauto-matyzowania. Monitorowanie obejmuje zwykle fazę uczenia i klasyfikacji. W fa-zie uczenia wyznacza się relacje między wybranymi wskaźnikami kontrolnymi, a warunkami procesu. W oparciu o te relacje i bieżące sygnały uzyskiwane z czuj-nika określa się warunki procesu w fazie klasyfikacji. Omówiono metody identy-fikacji przy użyciu wzorców, zastosowanie drzew (dendrytów) decyzyjnych, sys-temów zbiorów rozmytych, systemów eksperckich i sieci neuronowych.

68. Du R., Elbestawi M.A., Wu S.M.: Automated monitoring of manufacturing pro-

cesses, Part 2: applications. Automatyczne monitorowanie procesów produkcyj-nych. Część 2: Zastosowania. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1995, t. 117, nr 2, s. 133-141. Omówiono trzy przykłady zastosowań zautomatyzowanego monitorowania w procesach wytwarzania: monitorowanie stanu narzędzia w czasie toczenia, moni-torowanie procesu obróbki podczas gwintowania i monitorowanie struktury me-talograficznej w procesie spawania łukowego. Dla każdego z wymienionych za-stosowań podano: cel badań (np. dążenie do zmniejszenia drgań narzędzi, wy-eliminowania złamań, przebadanie różnych etapów zużywania się narzędzi), do-bór wskaźników kontrolnych oraz ustawienie urządzeń do monitorowania.

69. Feldmann K., Blöchl W., Herbst M.: Multisensorielles Mikrosystem zur Werk-

zeugüberwachung beim Drehen. Wieloczujnikowy mikrosystem do monitorowa-nia narzędzia podczas toczenia. VDI-Z, 1995, nr spec. IV, s. 52-54. Podniesienie efektywnego czasu pracy obrabiarek umożliwia dobra organizacja przemieszczania przedmiotów i system monitorowania narzędzi. System wielo-czujnikowy, współpracujący z siecią neuronową, pozwala na dokładne monitoro-wanie obróbki wielonarzędziowej, a tym samym sterowanie procesem skrawania. Opisano strukturę zintegrowanego systemu monitorowania z wykorzystaniem mi-krosystemów. Mikrosystem tworzą czujniki sił skrawania (tnącej, posuwu, bier-nej), czujnik drgań i temperatury, połączone z modułami wzmocnienia wstępnego i filtracji oraz jednostką pamięci.

18

70. Gol'drajjkh G.M. i in.: Upravlenie tekhnologicheskojj sistemojj precizionnykh stankov po sostojaniju rezhushhikh instrumentov. Sterowanie układem technolo-gicznym precyzyjnych obrabiarek na podstawie stanu narzędzi skrawających. STIN, 1995, nr 6, s. 5-11. Ocena metod kontroli i diagnozowania stanu narzędzi i sterowania układem tech-nologicznym precyzyjnych wytaczarek. Wyjaśniono pojęcia: stan narzędzia, stan ostrza (krawędzi) skrawającego. Opisano bezpośrednią, pośrednią i mieszaną metodę kontroli i diagnozowania stanu narzędzia, opracowaną przez autorów metodę bezpośredniej kontroli stanu narzędzia (okresowa rejestracja rzutów kra-wędzi skrawających na dwie płaszczyzny) oraz metody pośredniej kontroli stanu narzędzia oparte na pomiarze momentu obrotowego silnika napędu głównego.

71. Jemielniak K., Dworak P.: Ograniczenia możliwości wykorzystania układu TMS

w diagnostyce stanu narzędzia. Post.Technol.Masz.i Urz., 1995, t. 19, nr 1, s. 21-28. Dokonano oceny przydatności układu nadzoru stanu narzędzia TMS (Tool Moni-toring System) firmy Sandvik, zainstalowanego na tokarce TAF500CNC. W trak-cie badań rejestrowano sygnały pochodzące z łożysk pomiarowych umieszczo-nych na śrubach tocznych napędów posuwów. Sygnały te były miarami sił w kie-runku osi Z i osi X. Omówiono strategię działania układu TMS, podano wyniki analizy sygnałów pochodzących z łożysk pomiarowych oraz możliwości ich wy-korzystania do monitorowania stanu narzędzia. W wyniku przeprowadzonych ba-dań stwierdzono, że układ TMS firmy Sandvik może wykrywać tylko znaczne uszkodzenia ostrza.

72. Jemielniak K., Kosmol J.: Tool and process monitoring - state of art and future

prospects. Diagnostyka narzędzia i procesu skrawania - stan obecny i perspek-tywy na przyszłość. Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz.P.Wroc., 1995, nr 61, ser. Konferencje, z. 26, s. 90-112. Chociaż wiele układów diagnostyki narzędzia i procesu skrawania (DNIPS) zna-lazło zastosowanie w praktyce przemysłowej, są one nadal uważane za niewiary-godne. Przeanalizowano przyczyny porażki i środki podejmowane w celu udo-skonalenia układów DNIPS. Wymieniono główne zadania i opisano strukturę układów diagnostycznych. Przeanalizowano ogniwa tej struktury: czujnik, prze-twornik sygnału, wybieranie jego cech charakterystycznych. Strategie monitoro-wania i modelowania, prowadzone w tym zakresie prace badawcze.

73. Kasashima N. i in.: Online failure detection in face milling using discrete wavelet

transform. Wykrywanie uszkodzeń on-line, za pomocą transformaty nieciągłej fali elementarnej, w czasie frezowania czołowego. CIRP Ann., 1995, t. 44, nr 1, s. 483-487. Opis zastosowania transformaty nieciągłej fali elementarnej (DWT) do wykrywa-nia niewielkich uszkodzeń narzędzi, powodujących zmianę siły skrawania i po-garszających jakość obróbki wykańczającej. Opisano metodę diagnostyczną, w której na podstawie rozpoznawania obrazów określa się stan narzędzia (normalny, wykruszenie lub mimośrodowość) z wykorzystaniem współczynników DWT sy-gnału siły. Za pomocą funkcji analizującej falę elementarną w aspekcie czasu i częstotliwości wykrywa się ledwie uchwytne sygnały wejściowe. Przydatność metody potwierdzono doświadczalnie.

19

74. Konrad H.: Fehlerdiagnose beim Fräsen. Frühwarnsystem ohne Sensor-Ballast.

Diagnozowanie błędów w procesie frezowania. System wczesnego ostrzegania bez balastu w postaci czujników. Ind.Anz., 1995, t. 117, nr 43, s. 78. 80. Zastosowanie systemu diagnozowania błędów w procesie frezowania czołowego (zużycia frezów, złamania i nierówności ostrzy) pozwala zrezygnować z bardzo czułych czujników. Prosty w obsłudze system MDWIN, pracujący w środowisku Windows, sygnalizuje błąd przez świecące czerwone pole na monitorze, ze wska-zaniem cechy i elementu narzędzia, którego ten błąd dotyczy. System podaje pro-centowo stopień zużycia. Podstawą metody diagnozowania jest matematyczny model frezowania. Analizuje się siły działające na przedmiot obrabiany. Osobno mierzy się kąt zarysu freza.

75. Lee J.M. i in.: Real-time tool breakage monitoring for NC milling process. Bie-

żące monitorowanie złamania narzędzia w procesie frezowania sterowanego nu-merycznie. CIRP Ann., 1995, t. 44, nr 1, s. 59-62. Jako podstawę do monitorowania uszkodzeń narzędzia w czasie procesu skrawa-nia wykorzystano pośredni system modelowy, oparty na pomiarze poboru mocy przez główny silnik obrabiarki. W tym celu zaproponowano system dynamicznej kalibracji, który za pomocą opracowanego modelu pozwala odróżnić sygnały spowodowane zjawiskami towarzyszącymi, jak bicie, objawy stępienia oraz wy-łamania lub wykruszenia ostrza narzędzia. Praktyczny test przeprowadzono na operacjach frezowania z wykorzystaniem zainstalowanego oprzyrządowania. Za-proponowano rozwiązanie problemu wibracji w układzie skrawania.

76. Leem C.S., Dornfeld D.A., Dreyfus S.E.: A customized neural network for sensor

fusion in on-line monitoring of cutting tool wear. Abonencka sieć neuronowa do połączeń czujników przy monitorowaniu on-line procesu zużycia narzędzia skra-wającego. Trans.ASME, J.of Eng.Ind., 1995, t. 117, nr 2, s. 152-159. Zastosowanie sieci neuronowej do łączenia i przetwarzania informacji otrzymy-wanych w sieci abonenckiej z czujników emisji akustycznej i czujników siły z przeznaczeniem do monitorowania on-line stanu zużycia narzędzi. Wytypowano procedurę mapy Kohonena i algorytm skalujący, w oparciu o dane wejściowe. Na tej podstawie szereguje się poziomy zużycia narzędzi, a cechy wejściowe sygna-łów pochodzących z czujników są tak przetwarzane, aby zminimalizować błędy podejmowanych decyzji.

77. Nayfeh T.H. i in.: An integrated ultrasonic sensor for monitoring gradual wear on-line during turning operations. Zintegrowany czujnik ultradźwiękowy do monito-rowania on-line stopniowego zużycia narzędzia podczas toczenia. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1995, t. 35, nr 10, s. 1385-1395. Opis ultradźwiękowej metody pomiaru stopniowego zużycia narzędzia w trybie on-line podczas toczenia. Zintegrowany ultradźwiękowy przetwornik (częstotli-wość 10 MHz) może wysyłać i odbierać falę ultradźwiękową. Odbita od wierz-chołka lub powierzchni płytki skrawającej energia fali może ulegać zmianom spowodowanym stopniowym zużyciem ostrza. Zmiany energii analizuje program komputerowy, a wyniki wyświetlane są na monitorze. Metoda ograniczona jest do operacji tokarskich.

20

78. Oraby S.E.: Monitoring of turning operation via force signals. Part 1: Recognition

of different tool failure forms by spectral analysis. Monitorowanie operacji tocze-nia za pomocą sygnałów dynamicznych. Część 1: Identyfikacja różnych form uszkodzeń narzędzi za pomocą analizy spektralnej. Wear, 1995, t. 184, nr 2, s. 133-143. Analizując monitorowanie przebiegu procesu toczenia przy użyciu analizy sy-gnałów związanych z parametrami dynamicznymi, rozpatrzono sygnalizowanie stanu narzędzi. Zaproponowano tzw. kumulacyjne funkcje rozkładu sił. Zinter-pretowano zjawiska wykruszania ostrza, pękania i wyłamania, a także sygnały poprzedzające ich występowanie, w tym związane z plastycznym odkształceniem ostrza. Badania prowadzono przy toczeniu utwardzonej stali stopowej ostrzami z wielowarstwowymi powłokami.

79. Production equipment. Wyposażenie produkcyjne.

Metalwork.Prod., 1995, t. 139, nr 3, s. 19-22, 26, 28. Przegląd wyposażenia produkcyjnego oferowanego na rynku brytyjskim. Podano wybrane parametry techniczno-użytkowe i istotne cechy konstrukcyjne obrabia-rek. Omówiono m.in. centrum tokarskie HT25G (Hitachi Seiki) do toczenia w ciężkich warunkach skrawania, mające sztywną konstrukcję zapewnioną m.in. przez trzywarstwowe łoże żeliwno-stalowe. Opisano moduł symulacyjny firmy CGTech umożliwiający wykrywanie kolizji między podzespołami dowolnej obra-biarki, uchwytami przedmiotowymi i narzędziami. System Widatronic 8060C i 8030ST do monitorowania stanu narzędzia i przebiegu obróbki przewiduje trend zużycia narzędzia, złamanie narzędzia i kolizje.

80. Rahman M., Zhou Q., Hong G.S.: On-line state recognition in turning using a

neural network. Rozpoznawanie on-line stanu skrawania podczas toczenia przy użyciu sieci neuronowej. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1995, t. 10, nr 2, s. 87-92. Prezentacja perceptronu (sieć neuronowa) o architekturze 5-8-3, który umożliwia monitorowanie zużycia VB, drgań narzędzia i łamania wióra. Na wejście percep-tronu podaje się pięć następujących cech sygnału siły skrawania: współczynnik spójności (charakteryzujący częstość łamania wióra), średnią wartość siły, wa-riancję siły i ich stosunek oraz maksymalną wartość impulsu siły dla dyskretnych wartości czasu monitorowania. Podano algorytm ekstrakcji cech, zaprezentowano eksperymentalny system monitorowania obróbki toczeniem.

81. Schlieder E., Vogelbacher E.: Seriensicher. Überwachen von Werkzeugen in

Mehrspindeldrehautomaten. Niezawodność produkcji seryjnej. Nadzorowanie na-rzędzi na wielowrzecionowych automatach tokarskich. Masch.u.Werkz., 1995, t. 96, nr 12, s. 38-40. Wielkoseryjna produkcja na wielowrzecionowych automatach tokarskich stero-wanych krzywkami wymaga stosowania rozwiązań chroniących narzędzie przed złamaniem. Nakłady związane z instalacją takich systemów amortyzują się w cza-sie krótszym niż 2 lata. Systemy te zabezpieczają nie tylko drogie narzędzie, lecz i obrabiarkę. System monitorujący stan narzędzia składa się z czujników do po-miaru sił skrawania oraz układu diagnostycznego. Ocena stanu narzędzia polega na porównywaniu zmierzonej siły skrawania z zaprogramowanymi wartościami granicznymi.

21

82. Smith M., Kowalsky J.: For good measure. Do dobrych pomiarów.

Cut.Tool Eng., 1995, t. 47, nr 9, s. 46, 48-49, 51. Porównawczy przegląd i ocena metod i systemów dokładnych pomiarów narzędzi skrawających, z uwzględnieniem nowych osiągnięć w technikach pomiarowych. Zamieszczono tabelaryczne zestawienie porównawcze cech podlegających spraw-dzaniu dla systemów: porównawczych (komparatywnych), mikroskopowych, mo-nitorowych (przy użyciu kamery) oraz komputerowych z systemem oprogramo-wania. Wykazano największą operatywność tego ostatniego systemu oraz podano dwa przykłady jego zastosowania do kontroli geometrii wierzchołka wiertła, wy-kazując dodatkowe możliwości wykorzystania systemu wizyjnego, jak też doku-mentowania wyników kontroli.

83. Spath D., Weis W., Hüntrup V.: Dynamische, maschinenintegrierte Werkzeugver-

messung. Werkzeuggeometrie- und -verschleissermittlung im Arbeitsraum einer Fräsmaschine. Dynamiczny zintegrowany pomiar narzędzia. Ustalanie geometrii narzędzia oraz stopnia zużycia bezpośrednio w przestrzeni roboczej frezarki. VDI-Z, 1995, nr spec. IV, s. 62-64. Bezdotykowy optyczny system do monitorowania stanu narzędzia i do pomiarów narzędzia w czasie pracy obejmuje źródło światła podświetlające narzędzie, ka-merę CCD i układ przetwarzania obrazów. System automatyczny można stosować tylko na obrabiarkach o wysokiej dokładności pozycjonowania i o obrotach wrze-ciona powyżej 3000 obr/min. Wyniki monitorowania służą do zapewnienia nie-zawodności procesu oraz do geometrycznej korekty obróbki.

84. Spur G., Krüger J., Suwalski I.: Steuerungsintegration von Überwachungs-

verfahren. Włączenie do układu sterowania technik monitorowania narzędzia. ZWF, 1995, t. 90, nr 5, s. 237-240. Włączenie monitorowania narzędzia do zakresu zadań CNC możliwe jest na styku interpolatora i układu regulacji położenia. Systemy monitorowania zintegrowane z CNC wykazują w stosunku do samodzielnych systemów wiele zalet i są znacz-nie tańsze, powodują jednak nadmierne obciążenie komputera sterującego i utrud-niają optymalizację nadzorowania. Wskazane jest, aby już w konstrukcji obrabia-rek przewidywane były odpowiednie miejsca na umieszczenie czujników nie-zbędnych do monitorowania. Zestawiono kryteria integrowania sterowania z róż-nymi metodami nadzorowania narzędzi w procesie toczenia i wiercenia.

85. Stern E.: Good vibrations. Dobre drgania.

Cut.Tool Eng., 1995, t. 47, nr 9, s. 39-42, 44. Zagadnienie wpływu drgań narzędzia na jakość obrabianej powierzchni rozpatry-wano na przykładzie wytaczadeł. W przypadku wytaczadeł mogą występować trzy rodzaje drgań: swobodne, wymuszone oraz samowzbudne. Na przykładzie obróbki aluminium pokazano wpływ wymienionych drgań na jakość powierzchni obrabianej. Przeprowadzono analizę możliwości sterowania tłumieniem drgań i możliwości wykorzystania tłumienia do uzyskania wymaganej mikrogeometrii powierzchni, do monitorowania zużycia ostrza narzędzia oraz monitorowania uszkodzeń narzędzia. Podano zalecane środki sterowania drganiami narzędzia oraz środki tłumienia drgań.

22

86. Suwalski I., Weber H.: Mit neuronalen Netzen die Überwachungsgüte verbessern. Polepszenie jakości nadzorowania dzięki sieciom neuronowym. ZWF, 1995, t. 90, nr 10, s. 507-510. Monitorowanie pracy narzędzia skrawającego może być znacznie bardziej precy-zyjne dzięki zastosowaniu metod akustycznych. Przedstawiono wydajną metodę nadzorowania stanu zużycia narzędzia skrawającego wykorzystującą sieci neuro-nowe. Przydatność zaproponowanej metody zweryfikowano w procesie przecina-nia na tokarce CNC. Metoda nadzorowania polega na analizowaniu dźwięków materiałowych, na podstawie których oblicza się parametry statystyczne. Zasto-sowano trzy typy sieci oraz różne tryby uczenia sieci, porównano uzyskiwane za-kresy błędów.

87. Teti R.: A review of tool condition monitoring literature data base. Baza danych

literaturowych na temat monitorowania stanu narzędzi. CIRP Ann., 1995, t. 44, nr 2, s. 654-666. Na zlecenie grupy roboczej CIRP - TCM została opracowana baza danych, obej-mująca kompleksowy przegląd literatury i informacji technicznej na temat moni-torowania stanu narzędzi skrawających. Przedstawiona baza obejmuje 520 pozycji za analizowany okres 1960-1995 r. Pozycje bazy ujęto w porządku alfabetycznym i zaopatrzono w system kodowy. Baza obejmuje artykuły z czasopism technicz-nych amerykańskich, kanadyjskich, hiszpańskich, niemieckich, szwedzkich, a także polskich oraz wybrane materiały konferencyjne.

88. Vogelbacher E.: Werkzeugüberwachung in der industriellen Praxis: Erhöhung der

Prozesssicherheit. Monitorowanie narzędzia w praktyce przemysłowej: zwiększe-nie niezawodności procesu. Schweiz.Maschinenmarkt, 1995, nr 21, s. 42-44. Proces zużywania się narzędzia i jego złamanie można stwierdzić przez pomiar: siły skrawania, momentu obrotowego, mocy skrawania, drgań itp. Pomiar sił skrawania realizuje się za pomocą symetrycznie rozmieszczonych czujników ten-sometrycznych. Monitorowanie narzędzia bazuje na: wartości minimalnej siły, poniżej której obrabiarka wyłącza się; granicznej wartości zużycia narzędzia, któ-rej przekroczenie oznacza konieczność normalnej wymiany narzędzia oraz warto-ści awaryjnej - jej przekroczenie oznacza złamanie narzędzia.

89. Adam W., Suwalski I., Krüger J.: Neuro-Fuzzy-Technologien zur Process-

sicherung. Technologie "neuro-fuzzy" na potrzeby zapewnienia przebiegu proce-sów. ZWF, 1996, t. 91, nr 4, s. 126-129. Technologie typu "neuro-fuzzy", tj. połączenie sieci neuronowych z możliwo-ściami interpretacyjnymi logiki rozmytej znajdują zastosowanie zwłaszcza w technice regulacji i optymalizacji procesów. Technologie te służą do regulacji procesów, których model nie jest całkowicie rozpoznany lub zbyt skompliko-wany. Możliwości i zalety metody "neuro-fuzzy" jako jednej z metod przetwarza-nia informacji. Analizowano zdolność uczenia się oraz możliwości weryfikacji wyników uzyskanych tą metodą na przykładzie monitorowania zużycia narzędzia skrawającego. Zaletą tej metody jest połączenie automatyzacji z przejrzystością procesu.

23

90. Adamczyk Z.: Temperature measurement in tool condition monitoring as final acknowledgement in decisions making process. Pomiar temperatury w monitoro-waniu stanu narzędzia jako ostateczne potwierdzenie w procesie podejmowania decyzji. Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz.P.Wroc., 1996, nr 63, ser. Konferencje, z. 27, s. 263-272. Aparatura do pomiaru temperatury w automatycznych systemach nadzoru narzę-dzia powinna być łatwa w użyciu i nadawać się do sprzężenia ze sterownikiem CNC. Badania temperatury ostrza wiertła krętego w toku wiercenia, przy użyciu kamery termowizyjnej i pirometru, wykazały zależność temperatury ostrza wiertła od jego zużycia, co pozwala na wykorzystanie zdalnego pomiaru temperatury jako sygnału potwierdzającego stan zużycia ostrza w inteligentnym systemie monito-rowania.

91. Carolan T.A. i in.: Assessment of tool wear in milling using acoustic emission

detected by a fiber-optic interferometer. Ocena zużycia narzędzia przy frezowaniu za pomocą interferometru z włóknem optycznym użytego do detekcji emisji akustycznej. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 1996, t. 118, nr 3, s. 428-433. Ocena piezoelektrycznego przetwornika zastosowanego w nowym typie interfe-rometru do monitorowania stanu zużycia ostrza narzędzia skrawającego w czasie pracy. Oceniono zalety czujnika do analizy sygnałów emisji akustycznej w opar-ciu o wyniki uzyskane przy frezowaniu stali z ciągłym śledzeniem przebiegu zu-życia ostrzy. Stwierdzono, że interferometr cechuje się dużą pojemnością diagno-styczną, jest bezstykowy, pracuje z dużą szerokością wiązki i nie wymaga bez-względnej kalibracji.

92. Chen J.C.: A fuzzy-nets tool-breakage detection system for end-milling opera-

tions. System wykrywania uszkodzenia narzędzia podczas frezowania walcowo-czołowego, oparty na sieciach rozmytych. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1996, t. 12, nr 3, s. 153-164. Podano opis samouczącego systemu monitorowania narzędzia podczas frezowa-nia i przedstawiono model matematyczny siły frezowania walcowo-czołowego, wykorzystany w tym systemie. Model obejmuje pięciowarstwową sieć rozmytą. Opisano poszczególne warstwy sieci oraz kolejne kroki procedury samouczenia systemu. Po nauczeniu reguły systemu mogą rozpoznawać uszkodzenie narzędzia. Podano opis stanowiska badawczego.

93. Coker S.A., Shin Y.C.: In-process control of surface roughness due to tool wear using a new ultrasonic system. Zastosowanie nowego systemu ultradźwiękowego do kontroli chropowatości spowodowanej zużyciem narzędzia, w czasie procesu skrawania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1996, t. 36, nr 3, s. 411-421. Przedstawiono system monitorowania i sterowania zapewniający utrzymywanie chropowatości powierzchni obrabianej w zadanym zakresie. Monitorowanie reali-zowane jest w procesie skrawania, przy użyciu czujnika ultradźwiękowego mie-rzącego intensywność fal ultradźwiękowych odbitych od powierzchni obrabianej. Pozwala to wykrywać zmiany chropowatości spowodowane zużyciem narzędzia i nadzorować zużycie narzędzia. Wyniki zastosowania monitoringu na centrum obróbkowym CNC.

24

94. Das S., Roy R., Chattopadhyay A.B.: Evaluation of wear of turning carbide inserts

using neural networks. Ocena za pomocą sieci neuronowych zużycia płytek skra-wających w procesie toczenia. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1996, t. 36, nr 7, s. 789-797. Badano monitorowanie zużycia narzędzia w trybie on-line podczas toczenia. Użyto narzędzi z płytkami z węglika, skrawano stal C25. Do monitorowania za-stosowano sieć neuronową o trzech warstwach. Po procesie uczenia sieć rozpoz-naje zużycie VB ostrza na podstawie składowych Px, Py, Pz siły skrawania, pręd-kości i posuwu, podawanych na wejście sieci. Porównanie zużycia rzeczywistego z uzyskiwanym z sieci wykazało największe różnice przy wysokich prędkościach i posuwach w początkowym i końcowym etapie obróbki (po 60 min.).

95. El-Wardany T.I., Gao D., Elbestawi M.A.: Tool condition monitoring in drilling

using vibration signature analysis. Monitorowanie stanu narzędzi podczas wierce-nia za pomocą analizy cech sygnałów drgań. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1996, t. 36, nr 6, s. 687-711. Wyniki badań nad monitorowaniem uszkodzeń i zużycia wierteł, w szczególności złamań narzędzi o średnicy 3 mm i zużycia wierteł o średnicy 6 mm. Monitoro-wanie opiera się na analizie charakterystycznych cech sygnału drgań. Jako war-tość progową w procesie monitorowania przyjęto chwilowy stosunek bezwzględ-nej średniej wartości sygnału w chwili rozpoczęcia wiercenia do bezwzględnej średniej wartości tego sygnału przy każdym i-tym obrocie wrzeciona. Metodę sprawdzono na wiertłach krętych ze stali szybkotnącej.

96. Granger C.: Primenenie sredstv monitoringa sostojania instrumentov. Zastosowa-

nie środków monitorowania stanu narzędzi. Det.Mash.(EhI), 1996, nr 3, ref. 20, s. 11-16. Przykłady praktycznego zastosowania systemów monitorowania stanu narzędzia na różnych obrabiarkach: centrach obróbkowych i tokarskich, tokarkach CNC, zautomatyzowanych liniach obróbkowych, gwinciarkach, wytaczarkach itp. Dla wymienionych maszyn podano zasadę działania systemu (pomiar siły, momentu skrawania, natężenia dźwięku, drgań), efekty osiągnięte dzięki zastosowaniu sys-temu, cechy funkcjonalne. Omówiono m.in. system monitorowania stanu wielu narzędzi jednocześnie, montowany w centrach tokarskich japońskiej firmy Naka-mura oraz system zastosowany w firmie Emuge, polegający na wbudowaniu czuj-nika siły skrawania do każdej oprawki narzędziowej.

97. Hong G.S., Rahman M., Zhou Q.: Using neural network for tool condition

monitoring based on wavelet decomposition. Zastosowanie sieci neuronowej do monitorowania stanu narzędzia w oparciu o dekompozycję fali elementarnej. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1996, t. 36, nr 5, s. 551-566. Do monitorowania on-line stanu narzędzia zastosowano sieć neronową. Metodę analizy fali elementarnej użyto do dekompozycji sygnału siły skrawania, uzysku-jąc wiele niezależnych cech tego sygnału, wykazujących małą czułość na zmiany parametrów procesu. Sieć neuronowa zapewnia dobry monitoring w szerokim za-kresie zmian warunków obróbki. Stwierdzono wpływ łamania wióra i stosowa-nych płytek na proces monitorowania. Sieć neuronowa umożliwia integrację wielu sygnałów cech na wejściu.

25

98. Jemielniak K., Kosmol J.: Diagnostyka narzędzia i procesu skrawania - stan ak-

tualny i kierunki rozwoju. Mechanik, 1996, t. 69, nr 10, s. 429-437. Przyczyny małego zainteresowania użytkowników systemami monitorowania stanu narzędzia i monitorowania procesu skrawania. Działania podejmowane w celu zwiększenia niezawodności systemów TCM/PCM (Tool Condition Monito-ring/Proces Condition Monitoring). Podano strukturę układów diagnostycznych. Opisano czujniki siły i wielkości pochodnych, czujniki emisji akustycznej; spo-soby obróbki sygnału i ekstrakcję cech sygnału; strategie monitorowania. Zakresy stosowania systemów TCM/PCM. Schemat systemu diagnozowania zużycia ostrza; system oparty jest na przetwarzaniu obrazu z wykorzystaniem sieci neuro-nowej. Kierunki rozwoju systemów diagnozowania.

99. Kalous G.: Tool Monitoring: Universalität und Komfort sind kein Widerspruch.

Werkzeugüberwachung sichert Qualität. Systemy nadzorowania narzędzi: uniwer-salność nie wyklucza komfortu. Nadzorowanie narzędzi zapewnia jakość. Ind.Anz., 1996, t. 118, nr 20, s. 59-60. Omówiono funkcje spełniane przez nową generację systemów monitorowania na-rzędzi, kontrolujących przebieg pracy narzędzi i obrabiarek skrawających w trybie on-line. Informacje o stanie narzędzi uzyskuje się głównie na podstawie sygnałów emisji dźwięków materiałowych (np. złamanie, zużycie wierteł), poboru mocy przez napęd obrabiarki (np. kolizje w przestrzeni roboczej przy toczeniu), wielko-ści działających sił. Rejestracji oraz przetwarzania sygnałów pomiarowych doko-nują czujniki połączone z komputerami.

100. Lin S.C., Ting C.J.: Drill wear monitoring using neural networks. Monitorowanie

zużycia wiertła przy użyciu sieci neuronowych. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1996, t. 36, nr 4, s. 465-475. Przedstawiono wyniki badań nad monitorowaniem zużycia wiertła w oparciu o pomiar sygnałów siły odporu i momentu obrotowego. Do identyfikacji zużycia narzędzia wykorzystano sieć neuronową. Wejściami sieci są: średnie wartości siły odporu i momentu, prędkość obrotowa wrzeciona, posuw i średnica wiertła. Sieć neuronowa dobrze ocenia średnie zużycie narzędzia, co potwierdzono doświad-czalnie. Stwierdzono, że rozmiar sieci neuronowej nie ma znaczącego wpływu na dokładność oceny zużycia narzędzia.

101. Monitorowanie stanu narzędzia podczas frezowania.

Mechanik, 1996, t. 69, nr 5/6, s. 236. Prezentacja wyników prac badawczych mających na celu określenie przydatności metody cyfrowej transformacji na bazie analizy fal elementarnych (tzw. metody DWT) do monitorowania stanu narzędzia podczas frezowania. Stwierdzono, że dotychczas stosowane metody monitorowania (pomiar siły skrawania lub wielko-ści bezpośrednio z nią związanych, analiza częstotliwości sygnałów mierzonych w czasie skrawania z wykorzystaniem transformacji Fouriera) nie nadają się do stosowania w operacji frezowania. Podano wyniki prób monitorowania stanu fre-zów metodą DWT. Uzyskany sygnał pomiaru siły próbkowano synchronicznie z obrotem freza.Opr. Szafarczyk M., wg CIRP Ann., 1995, nr 1.

26

102. OptiMil optimises metal cutting performance. System OptiMil optymalizuje wydajność skrawania. Mach.a.Prod.Eng., 1996, t. 154, nr 3923, s. 20-21. Prezentacja systemu adaptacyjnego sterowania OptiMil izraelskiej firmy Yuasa Warwick Machinery, przeznaczonego dla centrów obróbkowych, frezarek CNC i wiertarek CNC. Podstawowy model systemu umożliwia wykrywanie złamania na-rzędzia lub jego przeciążenia, wykrywanie przeciążenia zespołu wrzecionowego oraz monitorowanie stanu narzędzia. W najbardziej rozbudowanym modelu OptiMil istnieje możliwość jednoczesnego sterowania prędkością posuwową i ob-rotami wrzeciona oraz zarządzania i oceny trwałości narzędzia przez ustalenie liczby elementów, które powinny być obrobione jednym narzędziem do momentu jego zużycia.

103. Sick B., Fuchs E., Bender A.: Verschleisserkennung mit Neuronalen Netzen.

Überwachung von CNC-Drehmaschinen. Wykorzystanie sieci neuronowych do rozpoznawania zużycia. Nadzorowanie tokarek CNC. WT-Prod.u.Manag., 1996, t. 86, nr 6, s. 315-319. Koncepcja realizacji trzech podstawowych zadań monitorowania narzędzi: rozpo-znawania złamania, kolizyjności i zużycia. Proces rozpoznawania zużycia ma strukturę hierachiczną. Parametry identyfikacyjne, określające geometrię zużycia na powierzchni przyłożenia i pomocniczej powierzchni przyłożenia, otrzymuje się na podstawie pomiaru sygnałów z mikrosystemu na oprawce zaciskowej narzę-dzia. Do zobrazowania nielicznych zależności pomiędzy parametrami stosowano sieci neuronowe. Przykładowe wyniki dla toczenia wzdłużnego stali.

104. Adamczyk Z.: Decision making algorithms in intelligent in-process tool condition

monitoring in drilling operations. Algorytmy decyzyjne w inteligentnym systemie monitorowania stanu narzędzia w operacjach wiertarskich. Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz.P.Wroc., 1997, nr 68, ser. Konferencje, z. 30, s. 131-141. W dotychczas stosowanych systemach monitorowania stanu narzędzia wyko-rzystywana jest zwykle tylko jedna, arbitralnie wybrana geometryczna cecha zu-życia, np. zużycie powierzchni przyłożenia narzędzia. Opracowano inteligentny monitor stanu narzędzia (ITMS) do całościowego śledzenia rozwijającego się pro-cesu zużycia ostrza wiertła. System ekspercki zintegrowany ze strukturą ITMS podejmuje decyzje o stanie ostrza na podstawie informacji uzyskanych z różnych czujników.

105. Adamczyk Z.: Budowa i właściwości inteligentnego monitora stanu narzędzia na

tle zawartości bazy wiedzy i możliwości jej rozbudowy. Post.Technol.Masz.i Urz., 1997, t. 21, nr 2, s. 5-12. W celu zwiększenia niezawodności automatycznego nadzorowania stanu narzędzi skrawających w toku obróbki opracowano koncepcję systemu, w którym do oceny stanu ostrza wykorzystuje się kilka kryteriów zużycia. W inteligentnym, wielo-czujnikowym monitorze stanu narzędzia (IMSN) zużycie ostrza wiertła reprezen-towane jest przez kilka łatwo mierzalnych cech zużycia, którym przypisuje się do-stępne sygnały elektryczne. Opracowano system ekspercki IMSN, umożliwiający podejmowanie decyzji o stanie ostrza w danej chwili oraz przewidywanie stanu ostrza w następnym kroku.

27

106. Chen J.C., Black J.T.: A fuzzy-nets in-process (FNIP) system for tool breakage monitoring in end-milling operations. System nadzorowania złamania narzędzia podczas frezowania walcowo-czołowego, oparty na sieciach neuronowych. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1997, t. 37, nr 6, s. 783-800. Opisano system FNIP (fuzzy-nets in-process) monitorujący w trybie on-line zła-manie narzędzia podczas frezowania walcowo-czołowego. System wykorzystuje sieci rozmyte stanowiące połączenie sieci neuronowych i sterowników z logiką rozmytą. Składa się z klasyfikatora do przeszukiwań zbiorów rozmytych i adapta-cyjnego sterownika opartego na zasadach logiki rozmytej. Podano algorytmy do realizacji funkcji klasyfikatora i sterownika. System ma zdolność samouczenia.

107. Dimla D.E.[Jr], Lister P.M., Leighton N.J.: Neural network solution to the tool

condition monitoring problem in metal cutting - a critical review of metods. Sto-sowanie sieci neuronowych do monitorowania stanu narzędzi podczas obróbki - krytyczny przegląd metod. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1997, t. 37, nr 9, s. 1219-1241. Przegląd literatury dotyczącej stosowania sieci neuronowych do monitorowania stanu narzędzia wraz z krytyczną analizą dotychczasowych osiągnięć. Analizo-wano zastosowanie sieci neuronowej do wykrywania zużycia narzędzia, rozpoz-nawania zużycia narzędzia, syntezy sygnałów uzyskanych z wielu czujników. Omówiono zalety inteligentnych systemów monitorowania; sklasyfikowano sy-gnały wykorzystane do monitorowania podawane na wejście sieci neuronowej.

108. Gawlik J., Karbowski K.: Prognozowanie stanu ostrza skrawającego z zastosowa-

niem sieci neuronowych. Mechanik, 1997, t. 70, nr 4, s. 153-156. Zużycie ostrza narzędzia jest zjawiskiem w pewnym stopniu losowym, dlatego w autonomicznych stacjach obróbkowych konieczne jest stosowanie automatycznej identyfikacji stanu narzędzia. Omówiono zastosowanie sztucznych sieci neuro-nowych do opisu zależności łączących wartości zmierzonych sygnałów, określa-jących stan narzędzia, z geometrycznymi wskaźnikami zużycia narzędzia. Uzys-kuje się dzięki temu możliwość identyfikacji i prognozowania zużycia ściernego narzędzi skrawających. Podano cechy rzeczywistych i sztucznych sieci neurono-wych, schemat neuronu i odpowiadający mu model matematyczny, strukturę i funkcjonowanie sztucznej sieci neuronowej.

109. Jemielniak K.: Tendencje rozwojowe w diagnostyce stanu narzędzia i procesu

skrawania. Post.Technol.Masz.i Urz., 1997, t. 21, nr 1, s. 43-55. Podstawowymi zadaniami układów diagnozowania stanu narzędzia i procesu skrawania są: wykrywanie katastroficznego stępienia ostrza, diagnostyka zużycia ostrza, diagnostyka postaci wióra, wykrywanie nadmiernych drgań i inne. Przed-stawiono strukturę układu diagnostycznego i omówiono jego elementy, tj. czuj-niki, obróbkę sygnałów i stosowane strategie, ze szczególnym uwzględnieniem przyczyn niedoskonałości diagnozowania. Kierunki badań: poszukiwanie nowych koncepcji czujników, a także stosowanie układów wieloczujnikowych, rozwój metod przetwarzania sygnałów, poszukiwanie niezawodnych strategii monitoro-wania.

28

110. Kim S., Klamecki B.E.: Milling cutter wear monitoring using spindle shaft vibra-tion. Monitorowanie zużycia ostrza freza przy wykorzystaniu drgań uchwytu wrzeciona. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 1997, t. 119, nr 1, s. 118-119. Przedstawiono koncepcję systemu ciągłego monitorowania stanu narzędzia w cza-sie operacji obróbkowych. Zaproponowana metoda polega na bezstykowym (optycznym) pomiarze drgań wrzeciona i analizie częstotliwości drgań. Na tej podstawie można określić pośrednio przebieg zużycia ostrza narzędzia. Przedsta-wiono koncepcję pomiaru opartą na wykorzystaniu wiązki laserowej. Uzyskane doświadczalnie krzywe w układzie: droga skrawania-procentowy wzrost często-tliwości drgań, dają podstawę do praktycznego wykorzystania zaproponowanego systemu.

111. Lou K.-N., Lin C.-J.: An intelligent sensor fusion system for tool monitoring on a

machining centre. Zintegrowany inteligentny system wieloczujnikowy do nadzo-rowania stanu narzędzia na centrum obróbkowym. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1997, t. 13, nr 8, s. 556-565. Przedstawiono połączenie systemu wieloczujnikowego oraz sieci neuronowej w celu nadzorowania stanu narzędzia skrawającego na centrum obróbkowym. Sys-tem wieloczujnikowy wykrywa sygnały siły skrawania i emisji akustycznej. Sieć neuronowa integruje obydwa sygnały oraz wnioskuje na tej podstawie, jaki jest stan narzędzia podczas obróbki. Zamieszczono opis systemu wieloczujnikowego, samouczącego algorytmu oceny stanu narzędzia oraz stanowiska badawczego wraz z opisem wyników doświadczeń.

112. Nedess C., Beck M.: Überwachen des Gewindebohrens. Nutzbar machen, was der

Mensch hört(e). Schallanalyse als Grundlage. Nadzorowanie procesu gwintowa-nia otworów. Wykorzystanie sygnałów dźwiękowych odbieranych przez czło-wieka. Analiza dźwięku jako podstawa monitorowania. VDI-Z, 1997, nr spec. II, s. 40-42, 45-46. Analiza sygnału materiałowego emitowanego przez pracujący gwintownik umoż-liwia sklasyfikowanie i zidentyfikowanie przyczyn zakłóceń podczas gwintowa-nia. Aby zapobiec złamaniu narzędzia i uszkodzeniu przedmiotu, stosuje się układ czujnikowy do pomiaru dźwięków materiałowych oraz specjalny uchwyt gwin-townika z kompensacją długości oraz sprzężeniem przeciążeniowym do unieru-chamiania obrabiarki. System monitorowania współpracuje z układem szybkiego reagowania na zakłócenia.

113. Nowy system sterowania adaptacyjnego zwiększający wydajność obrabiarek

CNC. Prz.Mechan., 1997, t. 56, nr 23/24, s. 30-31. Przy zmiennych warunkach skrawania występuje konieczność dostosowywania prędkości posuwowej i/lub prędkości wrzeciona. Do tego celu służą adaptacyjne układy sterowania. Opisano system OptiMil (OMAT, Izrael), który podłącza się bezpośrednio do układu CNC obrabiarki. OptiMil ciągle monitoruje obciążenie narzędzia i zależnie od tego obciążenia zmienia wartości prędkości posuwowej. Jak wykazuje praktyka, OptiMil pozwala na 20÷40% skrócenie czasu jednostko-wego obróbki, zwiększenie trwałości narzędzia, zapobiega wykruszeniom krawę-dzi skrawającej. Na rysunku pokazano przykład przebiegu sterowania procesem frezowania z wykorzystaniem systemu OptiMil. (Opr. Rdzanek J.K. wg Amer.Mach., 1997, nr 4.)

29

114. Ravindra H.V., Srinivasa Y.G., Krishnamurthy R.: Acoustic emission for tool

condition monitoring in metal cutting. Wykorzystanie emisji akustycznej do mo-nitorowania stanu narzędzia w obróbce metali. Wear, 1997, t. 212, nr 1, s. 78-84. Badano możliwości wykorzystania informacji zawartych w sygnałach akustycz-nych podczas obróbki stali typu C-60, do oceny objawów zużycia narzędzia wę-glikowego z wielowarstwową powłoką. Przetwarzanie sygnałów akustycznych w celu uzyskania informacji o różnych przejawach zużycia ostrza wymaga normali-zacji parametrów sygnału akustycznego, co w rezultacie decyduje o przydatności metody. Analizowano parametry autoregresji, moc sygnału akustycznego i sy-gnały szczątkowe emisji akustycznej jako szczególnie przydatne w monitorowa-niu stanu narzędzia.

115. Smith G.T.: Tooling with intelligence? Oprzyrządowanie z inteligencją?

Metalwork.Prod., 1997, t. 141, nr 10, s. T11, T14, T16. Najnowsze osiągnięcia z zakresu nadzorowania stanu narzędzi mocowanych na obrabiarkach pracujących w systemach bezzałogowych. Przedstawiono zakres działań operacyjnych realizowanych przez obsługę w czasie cyklu obróbkowego, ukierunkowanych na monitoring pracy systemu produkcyjnego. Podano klasyfi-kację i typowe zastosowania systemów nadzorowania oraz charakterystykę para-metrów stosowanych w systemach nadzorowania. Omówiono zasady wykorzysta-nia inteligentnych sieci neuronowych w systemach nadzorowania, strukturę funk-cjonalną sieci neuronowej systemu oraz budowę i funkcjonowanie takiego sys-temu. W systemie wykorzystywane są sygnały z trzech czujników.

116. Werkzeugbruch bei der Gewindefertigung vermeiden. Software erkennt frühzeitig

Fehlerquellen. Jak uniknąć złamania narzędzia podczas gwintowania. Program rozpoznaje odpowiednio wcześnie źródła błędów. Ind.Anz., 1997, t. 119, nr 36, s. 134. Automaty do gwintowania Microtap 11 i Megatap 11 w zakresie M0,5 do M16 (w przypadku części aluminiowych do M20) z oprogramowaniem WinPCA na rzecz zapewnienia jakości, dysponują zdolnościa rozpoznawania zagrożenia narzędzia złamaniem i wycofania go przed zniszczeniem. Nadzorowanie gwintowników od-bywa się za pomocą elektronicznie sterowanego monitorowania momentu obro-towego dzięki specjalnej koncepcji napędu (wirnik, uchwyt mocujący i narzędzie stanowią jednoosiowe wrzeciono robocze). Dzięki systemowi nadzorowania au-tomat pełni funkcję stanowiska pomiarowego.

117. Wilkinson P. i in.: Surface finish parameters as diagnostics of tool wear in face

milling. Parametry powierzchniowe jako podstawy diagnozowania zużycia narzę-dzia przy frezowaniu czołowym. Wear, 1997, t. 205, nr 1/2, s. 47-54. Przeprowadzono serię badań związków między stanem zużycia ostrza narzędzia a chropowatością powierzchni, w celu wykorzystania do monitorowania stanu zu-życia ostrza. Badania prowadzono przy frezowaniu czołowym stali konstrukcyj-nej, stali nierdzewnej i stopu aluminium. Chropowatość powierzchni mierzono metodą stykową i optyczną. Wykazano, że zmiany składu chemicznego stali wpływają zarówno na szybkość zużycia ostrza, jak i na chropowatość obrobionej powierzchni, co związane jest z częstotliwością drgań ostrza, szczególnie przy ob-róbce stopów aluminium.

30

118. Adamczyk Z.: Transient states in drilling process as a source of tool wear know-

ledge for intelligent tool condition monitoring system. Stany przejściowe w pro-cesie wiercenia jako źródło wiedzy o zużyciu ostrza dla inteligentnego systemu monitorowania stanu narzędzia. Pr.Nauk.Inst.Technol.Masz. P.Wroc., 1998, nr 69, ser. Konferencje, z. 31, s. 195-204. Koncepcja monitorowania stanu narzędzia przez określanie symptomów zużycia ostrza na podstawie sygnałów czujnikowych przebiegających z określoną często-tliwością w danym czasie w ustalonym procesie skrawania. Badano wpływ zuży-cia ostrza wiertła na sygnały czujnikowe w czasie przejściowych faz wiercenia otworu i możliwość wykorzystania tej informacji w podejmowaniu decyzji o sta-nie ostrza w inteligentnym systemie monitorowania.

119. Dimla D.E.[Jr] i in.: Automatic tool state identification in a metal turning opera-

tion using MLP neural networks and multivariate process parameters. Automa-tyczna identyfikacja stanu narzędzia w operacjach toczenia za pomocą sieci neu-ronowych MLP i wielowymiarowych parametrów procesu. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1998, t. 38, nr 4, s. 343-352. Zastosowanie wielowarstwowego perceptronu (MLP) wykorzystującego sieć neu-ronową do rozpoznawania stanu narzędzia. Badania prowadzono przy toczeniu płytkami węglikowymi nominalnie ostrymi i używanymi. Opisano system moni-torowania oparty na integracji i analizie sygnałów z wielu czujników za pomocą sieci neuronowej. Badano sieci neuronowe mające 20 i 5 wierzchołków w war-stwie ukrytej. Opisano stanowisko badawcze i metodę uczenia sieci.

120. Eichner K., Kup B.: Online-Klassifikation von Prozessgrössen zum Überwachen

der Fertigung. Klasyfikacja on-line wielkości procesu do nadzoru produkcji. Maschinenmarkt, 1998, t. 104, nr 18, s. 38-43. Omówiono kryteria podziału metod nadzorowania procesu w trybie on-line. Ce-lem nadzorowania stałej wartości granicznej jest zabezpieczenie obrabiarki przed skutkami kolizji narzędzi. Do rozpoznawania złamania narzędzia służy monitoro-wanie skrajnych wartości operacyjnych, do rozpoznawania zużycia narzędzia i kontroli własności przedmiotu obrabianego - monitorowanie średniej wartości. Metoda nadzorowania on-line, oparta na analizie rozkładu amplitudowego, prze-kazuje więcej informacji o przebiegu procesu i jest przydatna do pomiarów w cza-sie rzeczywistym.

121. Jemielniak K.: Przemysłowe układy diagnostyki stanu narzędzia i procesu

skrawania. Mechanik, 1998, t. 71, nr 11, s. 625-631. Ogólna charakterystyka przemysłowych układów diagnozowania stanu narzędzia i procesu skrawania, oferowanych przez firmy Brankamp, Artis, Kistler, Montro-nix, Nordmann i Prometec. Omówiono rodzaje i przeznaczenie czujników wcho-dzących w skład układów diagnostycznych: czujników mocy, momentu, siły skrawania, odkształcenia, emisji akustycznej, drgań i ultradźwięków, obrazu, a także czujników laserowych. Przedstawiono stosowane w układach diagnostycz-nych strategie monitorowania: strategię prostych stałych granic, strategię etapo-wych stałych granic, strategię wzorca przebiegu, rozpoznawania obrazu, wskaź-nika zużycia, strategię granic dynamicznych.

31

122. Weck M. i in.: Steuerungsintegrierte Überwachung von Fertigungsprozessen. Sen-

sorlose Überwachung auf Basis digitaler Steuerungs- und Antriebsinformationen. Zintegrowane z układem sterowania nadzorowanie procesów produkcyjnych. Bezczujnikowe nadzorowanie na bazie numerycznych informacji z układów ste-rowania i napędów. VDI-Z, 1998, t. 140, nr 6, s. 53-57. Otwarte układy sterowania i napędy cyfrowe umożliwiają integrację systemów monitorowania stanu narzędzia i procesu obróbki. Systemy te reagują na sygnały o zmianach parametrów pracy w napędach cyfrowych, w wyniku zakłóceń (koli-zje, przeciążenie, zużycie lub złamanie ostrza skrawającego), wykazując wysoką niezawodność. Opracowano bezczujnikowy, zintegrowany ze sterowaniem system nadzorowania procesu na bazie sterownika Sinumerik 840D.

123. Zoller E.: Werkzeuge messen und voreinstellen. Pomiar i ustawianie narzędzi.

Werkst.u.Betr., 1998, t. 131, nr 6, s. 581-582, 584. Pomiary i ustawianie narzędzi poza obrabiarką za pomocą urządzenia Premium firmy Zoller umożliwiają zwiększenie wydajności o minimum 12% na każdej ob-rabiarce. Narzędzia ustawia się z dokładnością mikrometryczną, wykorzystując do tego celu monitor AWV, a następnie mierzy z dokładnością ∼2 µm. Urządzenia wspomagane są przez komputer, przechowujący dane o narzędziach. Możliwe jest także przeprowadzenie kontroli stanu ostrza oraz pomiar wielkości zużycia. Urzą-dzenie można również stosować do wstępnej kontroli jakości narzędzi, np. frezów trzpieniowych, może być także włączone do pracy w sieci w celu wymiany da-nych między wydziałami.

124. Aronson R.B.: Telltale tools. Systemy nadzorowania narzędzi.

Manuf.Eng., 1999, t. 123, nr 1, s. 52, 54, 56-57. W procesie nadzorowania narzędzi skrawających stosuje się dyski z zarejestrowa-nymi informacjami o narzędziu, które pomagają ustalić jego aktualne położenie i zużycie. Omówiono system kontroli narzędzi firmy Pepperl Fuchs. Kod identyfi-kacyjny umieszczono na uchwycie narzędziowym. W skład urządzenia wchodzą dwie głowice rejestrujące informacje o narzędziu w miarę jego przesuwania się oraz zbliżeniowy czujnik pomiarowy weryfikujący położenie uchwytu narzędzia. Przedstawiono zasady działania różnych systemów monitorowania, używanych zarówno do bezpośredniego nadzorowania, jak i do planowania pracy narzędzia w określonych sytuacjach produkcyjnych.

125. Choi D., Kwon W.T., Chu C.N.: Real-time monitoring of tool fracture in turning

using sensor fusion. Monitorowanie w czasie rzeczywistym pękania narzędzia w procesie toczenia, za pomocą syntezy sygnałów z czujników. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1999, t. 15, nr 5, s. 305-310. Opisano metodę monitorowania narzędzia w trakcie toczenia w oparciu o sygnał akustyczny i sygnał siły skrawania. Siłę mierzono czujnikiem piezoelektrycznym zamontowanym w obudowie głowicy narzędziowej tokarki NC. Sygnał aku-styczny wykorzystuje się jako sygnał przełączający do sprawdzania siły skrawa-nia. Spadek siły poniżej założonej wartości progowej oznacza uszkodzenie ostrza. Metoda pozwala na skrócenie czasu między wystąpieniem pęknięcia i wykryciem go do 0,02 s.

32

126. Jemielniak K.: Commercial tool condition systems. Handlowe systemy moni-

torowania narzędzi. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 1999, t. 15, nr 10, s. 711-721. Przedstawiono stan obecny w zakresie systemów monitorowania narzędzi, prze-znaczonych do stosowania w przemyśle. Podano charakterystyki zespołów i ele-mentów używanych w systemach nadzorowania, w tym czujników mocy, mo-mentu, odkształceń i przemieszczeń. Scharakteryzowano także przetworniki mo-mentu, czujniki sygnałów akustycznych i czujniki drgań. Omówiono zastosowa-nie kamer, lasera i systemów transmisji danych. Opisano strategię monitorowania opartą na wartościach granicznych oraz rozpoznawaniu cech kształtu sygnałów. Dla celów porównawczych posłużono się wynikami badań naukowych.

127. Li X., Dong S., Yuan Z.: Discrete wavelet transform for tool breakage monitoring.

Wykorzystanie dyskretnej transformacji fali akustycznej do nadzorowania złamań narzędzia. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1999, t. 39, nr 12, s. 1935-1944. Dyskretną transformację falową (elementarnej fali akustycznej) uznano za najbar-dziej efektywną w realnych rozwiązaniach problemów wykrywania uszkodzeń na-rzędzia, gdyż umożliwia ona wykrywanie małych zmian w sygnałach i wymaga mniejszego nakładu obliczeń niż szybkie przekształcenie Fouriera. W systemie monitorowania złamań narzędzi wykorzystano sygnał emisji akustycznej i po-miary natężenia prądu. W doświadczeniu uzyskano dobre wyniki nadzorowania narzędzi do wiercenia. Potwierdzono niezawodność systemu w 98%.

128. Ohzeki H. i in.: Development of a magnetostrictive torque sensor for milling pro-

cess monitoring. Opracowanie magnetostrykcyjnego czujnika momentu obroto-wego do monitorowania procesu frezowania. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 1999, t. 121, nr 4, s. 615-622. Przedstawiono system czujnikowy oparty na efektach magnetostrykcyjnych, zain-stalowany w imaku narzędziowym i przeznaczony do analizowania wartości mo-mentu obrotowego, dla celów monitorowania procesu frezowania. Umożliwiło to określenie z dużą dokładnością momentu zapoczątkowania skrawania, a także ocenę stopnia zużycia ostrzy i uszkodzenia (złamania) narzędzia na podstawie sy-gnałów czujnika. Przeprowadzono ocenę statyczną i dynamiczną dokładności proponowanego systemu czujnikowego oraz przeprowadzono próbę skrawania.

129. Powley C.: Keeping tooling in tip-top condition. Utrzymanie narzędzi w jak

najlepszym stanie. Mach.a.Prod.Eng., 1999, t. 157, nr 3988, s. 27, 29-30. Przegląd systemów nadzorowania stanu narzędzi skrawających w trakcie obróbki. Uwagę zwracają systemy monitorowania firmy Artis, m.in. popularny i tani sys-tem nadzorowania funkcjonujący w oparciu o pomiar mocy w układzie napędu wrzeciona (możliwy jest pomiar mocy silników prądu przemiennego i stałego). Omówiono także laserowy system identyfikacji położenia krawędzi skrawających przed rozpoczęciem procesu skrawania. Możliwa jest detekcja narzędzi o średnicy 0,7 mm, a dopuszczalna prędkość narzędzia przecinającego wiązkę laserową wy-nosi 3,5 m/min. Podkreślono opłacalność stosowania systemów nadzorowania.

33

130. Prickett P.W., Johns C.: An overview of approaches to end milling tool monito-ring. Przegląd sposobów nadzorowania stanu freza walcowo-czołowego podczas obróbki. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 1999, t. 39, nr 1, s. 105-122. Podano przegląd dotychczas stosowanych metod nadzorowania zużycia i uszko-dzenia ostrza narzędzia podczas frezowania. Większość sposobów monitorowania wykorzystuje trzy elementy: czujniki, ekstrakcję cech i podejmowanie decyzji. Omówiono metody nadzorowania oparte na pomiarach siły skrawania, prądu lub momentu silnika. Przedstawiono sposób monitorowania oparty na ekstrakcji cech sygnałów z czujników. Omówiono wykorzystanie sztucznej inteligencji do po-dejmowania decyzji o stanie narzędzia.

131. Sokołowski A., Kosmol J.: Artificial intelligence in cutting process monitoring.

Zastosowanie sztucznej inteligencji w monitorowaniu procesu skrawania. Post.Technol.Masz.i Urz., 1999, t. 23, nr 3, s. 113-123. Analizowano wybrane aspekty systemów diagnostycznych i monitorujących opartych na sztucznej inteligencji. Opisano koncepcję Inteligentnego Układu Mo-nitorującego, stanowiącą podstawę do zdefiniowania Inteligentnego Projektanta Układów Monitorujących i Inteligentnego Narzędzia. Badania wstępnie potwier-dziły przydatność proponowanych koncepcji. W przykładach opisano fazy ek-strakcji i selekcji cech, podano wyniki zastosowania sieci neuronowych do inte-gracji wyselekcjonowanych cech. Przykłady zużycia narzędzia przy toczeniu i wierceniu oraz tworzenia się zadziorów.

132. Tornaghi L.: Controllo di processo su macchine utensili. Kontrola procesu na

obrabiarce. Macchine, 1999, t. 54, nr 10/11/12, s. 84-89. Zwiększenie niezawodności procesów obróbki i jakości wyrobów wymaga insta-lowania na obrabiarkach skrawających pracujących w cyklu automatycznym układów kontrolnych do nadzorowania kolizji, zużycia i złamania narzędzia, mo-nitorowania parametrów obróbki. Przykładowo, czujniki piezoelektryczne służą do pomiaru sił w procesie toczenia i frezowania, a czujniki akustyczne do nadzo-rowania parametrów obróbki precyzyjnej. Opisano modułowy system monitoro-wania PROMOS. Praktyczne zastosowanie systemu omówiono na przykładzie nadzorowania pracy centrum obróbkowego Forerunner firmy MCM (sensor EA do pomiaru drgań zainstalowano w uchwycie narzędzia).

133. Chen S.-L., Jen Y.W.: Data fusion, neural network for tool condition monitoring

in CNC milling machining. Wieloczujnikowy system monitorowania stanu narzę-dzia podczas frezowania na centrum CNC, wykorzystujący sieć neuronową. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2000, t. 40, nr 3, s. 381-400. Opisano system monitorowania on-line stanu narzędzia przy frezowaniu CNC, wykorzystujący sieć neuronową oraz sygnały siły i przyspieszenia pochodzące z dwóch czujników. Wstępnie przetworzone sygnały zostały wykorzystane do eks-trakcji cech za pomocą odpowiedniego algorytmu. Zintegrowane cechy wprowa-dzano do systemu sieci neuronowej jako dane wejściowe. Sprawdzano efektyw-ność uczenia sieci i skuteczność monitorowania dla dwóch sieci odpowiednio o dwóch i trzech ukrytych warstwach neuronów.

34

134. Dimla D.E. [Sr.], Lister P.M.: On-line metal cutting tool condition monitoring. I: force and vibration analyses. Nadzorowanie stanu narzędzia w trybie on-line. I: Analiza drgań i sił. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2000, t. 40, nr 5, s. 739-767. Przedstawiono doświadczalną metodę monitorowania stanu narzędzia podczas to-czenia wymiennymi ostrzami pokrytymi dwoma różnymi materiałami. Metoda opiera się na analizie wielowymiarowej danych pomiarowych gromadzonych w trybie on-line, która umożliwia identyfikację trendów zużycia płytki. Stwier-dzono, że składowe siły statycznej i dynamicznej oraz drgania w kierunku osi Z są najbardziej wrażliwe na zużycie naroża ostrza. Badano problem rozgraniczeń sy-gnałów wywoływanych zmianą parametrów skrawania i zużyciem ostrza.

135. Heinzelmann E.: Raffinierte Sensorik für sichere Prozessüberwachung. Wyrafino-

wana sensoryka potrzebna do skutecznego nadzorowania procesu. Tech.Rdsch., 2000, t. 92, nr 17, s. 34-37. Opisano zintegrowany z obrabiarką system monitorowania narzędzi i procesu. Do badań przy opracowywaniu systemu wykorzystano pionowe centrum obróbkowe typ VC1000 wyposażone w czujniki do pomiaru parametrów ilustrujących stan obrabiarki i narzędzi. Prowadzono próby wiercenia i frezowania przy zmiennych parametrach, tj. różnych posuwach, prędkościach obrotowych, dla różnych typów urządzeń itd. Aby umożliwi ć bezpośrednią ocenę zdarzeń w trakcie procesu zinte-growano z wrzecionem obrabiarki pierścień kołnierzowy, w którym usytuowano 10 piezoelektrycznych sensorów do pomiaru sił oraz momentu obrotowego.

136. Mankova I., Salanci S.: Cutting tool wear and failure identification via force sig-

nals. Identyfikacja zużycia i uszkodzeń narzędzi skrawających z wykorzystaniem sygnałów siły. Arch.Technol.Masz.i Autom., 2000, t. 20, nr 2, s. 49-58. Przedstawiono pośrednią metodę określania zużycia narzędzia skrawającego po-przez ocenę sygnałów siły skrawania. Metodę można stosować do monitorowania stanu narzędzia on-line. Analizowano siły działające na narzędzie podczas tocze-nia oraz zależności między składowymi siły skrawania i przebiegiem zużycia na-rzędzia. Omówiono doświadczenia związane z pomiarem stałych i dynamicznych składowych siły skrawania, drgań układu narzędzie/oprawka oraz temperatury skrawania. Monitorowano składowe siły skrawania przy toczeniu.

137. Roth J.T., Pandit S.M.: Development of a cutting direction and sensor orientation

independent monitoring technique for end-milling. Opracowanie niezależnej od kierunku skrawania i orientacji czujnika techniki monitorowania przy frezowaniu czołowym. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2000, t. 122, nr 4, s. 671-677. Doskonalenie metody monitorowania uszkodzeń narzędzia z wyprzedzeniem (15÷20 cm przed faktem). Do obróbki sygnałów wysyłanych przez 3-osiowy ak-celerometr zastosowano wieloparametrowy model autoregresyjny. Sprawdzenie i porównanie wyników z danymi z pierwotnego, jednowariantowego modelu wy-kazało, że proponowany model jest w stanie zapewnić sygnalizowanie uszkodze-nia narzędzia co najmniej 60 cm wcześniej niż model pierwotny, pozwala także monitorować stan narzędzia.

35

138. Tornaghi L.: Monitoraggio di processo su macchine utensili. Nadzorowanie pro-cesu obróbki na obrabiarkach. Macchine, 2000, t. 55, nr 3/4, s. 52-56. Współczesne systemy monitorowania, przeznaczone głównie dla tokarek, frezarek i centrów obróbkowych, umożliwiają kontrolę kolizji i przeciążenia obrabiarek, zużycia i złamania narzędzia skrawającego. Systemy te połączone są zazwyczaj z systemem sterowania CNC. Omówiono modułowy system nadzorowania procesu obróbki PROMOS (Process Monitoring System). System jednokanałowy służy do nadzorowania 15 stanowisk obróbkowych, system dwukanałowy - 30 stanowisk. Program zarządzania systemem PROVIS umożliwia wyświetlanie sygnałów z czujników na ekranie, co pozwala na ciągłe diagnozowanie procesu i jego opty-malizację. Schemat budowy systemu.

139. Choudhury S.K., Jain V.K., Rama Krishna S.: On-line monitoring of tool wear

and control of dimensional inaccuracy in turning. Monitorowanie zużycia narzę-dzia w czasie pracy i sterowanie niedokładnością wymiarową przy toczeniu. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2001, t. 123, nr 1, s. 10-12. Projekt zapobiegania zużyciu ostrza narzędzia przy toczeniu w oparciu o optyczny system monitorowania, który kontroluje on-line średnicę przedmiotu i pozwala uniknąć powstawania stożkowatości. Opracowany układ optyczny z przetworni-kiem światłowodowym kontroluje w sposób permanentny korelację między zmia-nami średnicy przedmiotu, a zużywaniem się ostrza narzędzia dla różnych warun-ków obróbki. Do przewidywania zużycia narzędzia w czasie pracy zastosowano sieć neuronową.

140. Elmustafa A.A., Lagally M.G.: Flexural-hinge guided motion nanopositioner

stage for precision machining: finite element simulations. Nanonastawnik piezo-elektryczny sterowany ruchem zginanego przegubu, przeznaczony do precyzyjnej obróbki: symulacje metodą elementów skończonych. Prec.Eng., 2001, t. 25, nr 1, s. 77-81. Opisano nanonastawnik piezoelektryczny zaprojektowany i zbudowany w USA, przeznaczony do stosowania na frezarkach CNC. W podstawie nastawnika wyko-nane są przeguby, które pod wpływem siły napędowej wywołanej przez element piezoelektryczny ulegają zginaniu, powodując precyzyjne przemieszczenie narzę-dzia w kierunku materiału obrabianego. Nastawnik wyposażony jest w czujnik przemieszczeń stanowiący element pętli sprzężenia zwrotnego, co umożliwia mo-nitorowanie sił skrawania.

141. Ertunc H.M., Loparo K.A.: A decision fusion algorithm for tool wear condition

monitoring in drilling. Algorytm syntezy decyzji w zastosowaniu do monitorowa-nia zużycia narzędzia podczas wiercenia. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2001, t. 41, nr 9, s. 1347-1362. Opisano kilka metod monitorowania zużycia narzędzia podczas wiercenia. Omó-wiono modele "ukryte" - Markowa, metodę płaszczyzny fazowej, metodę opartą na określaniu czasu trwania stanu przejściowego i metodę opartą na przewidywa-niu momentu. Porównano powyższe metody. W ocenie wykorzystywano dane dotyczące sygnałów oporów skrawania i mocy (wrzeciona i serwosilnika). Zapro-ponowano algorytm syntezy decyzji pojawiających się na wyjściach jednocześnie stosowanych metod w celu podjęcia globalnej decyzji o stanie narzędzia.

36

142. Ertunc H.M., Loparo K.A., Ocak H.: Tool wear condition monitoring in drilling operations using hidden Markov models (HMMs). Monitorowanie stanu zużycia narzędzia w operacjach wiertarskich za pomocą ukrytych modeli Markowa. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2001, t. 41, nr 9, s. 1363-1384. Zaproponowano nowy system monitorowania w czasie rzeczywistym stanu zuży-cia narzędzia podczas wiercenia. Algorytm monitorowania oparto na "ukrytych" modelach Markowa. Zamieszczono opis modeli. Modele Markowa umożliwiają określanie aktualnego stanu zużycia narzędzia na podstawie mierzonych sygnałów siły lub momentu i mocy na wrzecionie. Podano wyniki doświadczalnego spraw-dzenia systemu przy obróbce stalowego przedmiotu wiertłami krętymi.

143. Gauthier J.: L'outil sous haute surveillance. Narzędzie pod nadzorem.

Mach.Prod., 2001, nr 744, s. 29-31. Nowoczesne urządzenia do nadzorowania narzędzi skrawających mogą przerwać proces obróbki w razie nadmiernego zużycia narzędzi. Firma Emuge opracowała system Artis CTM (Computer integrated Tool Monitoring) zintegrowany z syste-mem sterowania CNC obrabiarki. Artis CTM umożliwia kontrolę mocy wrze-ciona, sił skrawania, emisji akustycznej, nadaje się również do monitorowania małych narzędzi. System firmy Fanuc do nadzorowania narzędzi na frezarkach i centrach obróbkowych umożliwia wizualizację narzędzi wstępnie nastawionych poza obrabiarką i śledzenie ich na monitorze podczas procesu obróbki. Omó-wiono także urządzenia do monitorowania narzędzi podczas gwintowania (Bilz) i toczenia (WFL, Remi).

144. Gawlik J.: Nadzorowanie systemów wytwarzania.

Inż.Maszyn, 2001, t. 6, nr 2, s. 102-117. Omówiono rolę diagnostyki i nadzorowania systemów wytwarzania oraz tech-niczno-organizacyjne i ekonomiczne kryteria doboru układów diagnostyczno-nadzorujących. Podano przykłady technicznej realizacji układów diagnozujących stan narzędzi i przedmiotów obrabianych w procesie obróbki w oparciu o kontrolę składowych siły skrawania, emisji akustycznej oraz momentu obrotowego. Wy-mieniono rodzaje stosowanych czujników, przedstawiono system wideo do kon-troli wierteł w głowicy wielowrzecionowej. Przedstawiono możliwości systemów opartych na sieciach neuronowych w zakresie nadzorowania stanu narzędzi (pro-gnozowanie zużycia ściernego ostrzy noży tokarskich) i jakości technologicznej przedmiotu obrabianego.

145. Kluft W.: Die richtige Strategie für die Werkzeugüberwachung. Właściwa strate-

gia nadzorowania narzędzi. Werkst.u.Betr., 2001, t. 134, nr 3, s. 56-59. Systemy nadzorujące stan narzędzia służą do wykrywania kolizji między narzę-dziem i obrabiarką, przeciążeń, zużycia lub złamania narzędzia. Na wybór strate-gii systemu nadzorowania wpływa zespół czynników obejmujący: mierzone wiel-kości, miejsce pomiaru, sposób obróbki sygnału, określenie progów, sposób reak-cji i czas reakcji. W obróbce ze stałą głębokością skrawania można stosować np. statyczne wielkości progowe. W obróbce żeliwa podstawą nadzorowania mogą być np. graniczne wartości pracy. Przykładem efektywnego nadzorowania ob-róbki kruchymi materiałami narzędziowymi, np. ceramiką, jest nadzorowanie w oparciu o dynamiczne wartości progowe.

37

146. Nordmann K.: Werkzeugüberwachung ergänzt die Fahrzeugteile-Produktion. Nadzorowanie narzędzi w produkcji części samochodowych. Werkst.u.Betr., 2001, t. 134, nr 3, s. 52-54. Pomiar mocy rzeczywistej jest najczęściej stosowaną metodą w urządzeniach do nadzorowania stanu narzędzia. Jeśli występuje niekorzystny stosunek wymiarów narzędzia do mocy zainstalowanej, właściwą metodą jest pomiar poziomu dźwię-ków materiałowych. Jedną z możliwości jest pomiar tych dźwięków strugą cieczy chłodząco-smarującej, służącej jako przewodnik dźwięków. Trzecią mierzoną wielkością jest siła działająca na narzędzie. Nadaje się ona szczególnie do oceny wielkości zużycia narzędzia. System nadzorowania stanu narzędzia Tool Monitor SEM-Modul firmy Nordmann może współpracować ze sterownikami CNC.

147. Abu-Zahra N.H., Lange J.H.: Tool chatter monitoring in turning operations using

wavelet analysis of ultrasound waves. Monitorowanie drgań narzędzia w opera-cjach toczenia za pomocą analizy faletkowej i fal ultradźwiękowych. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2002, t. 20, nr 4, s. 248-254. Opis metody monitorowania drgań narzędzia przy skrawaniu za pomocą analizy faletkowej i fal ultradźwiękowych. Emitowane podczas skrawania fale ultra-dźwiękowe mają bezpośredni związek ze stanem i częstotliwością drgań narzę-dzia. Transformata faletkowa stanowi filtr sygnału ultradźwiękowego. Do nadzo-rowania drgań zastosowano sieć neuronową, która rozpoznaje stan drgań w zależ-ności od sygnału z czujnika ultradźwięków. Wykonano testy dla różnych głę-bokości i prędkości skrawania.

148. Dimla D.E.: The correlation of vibration signal features to cutting tool wear in

metal turning operation. Korelacja między cechami sygnału drgań i zużyciem ostrza w operacji toczenia metalu. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2002, t. 19, nr 10, s. 705-713. Opis systemu monitorowania zużycia ostrza opartego na cechach sygnału drgań występujących między przedmiotem a narzędziem w operacjach toczenia. Opra-cowano model gromadzenia danych w trybie on-line i metodę ich analizy czaso-wej i częstotliwościowej. Opisano stanowisko badawcze i szczegóły dotyczące parametrów obróbki, materiału skrawanego, rowkowanych płytek powlekanych CVD, uchwytów narzędziowych. Analizy czasowe wskazują na wzrost zużycia ostrza z upływem czasu skrawania z wyraźnym wyróżnieniem trzech faz zużycia.

149. Li X.: A brief review: acoustic emission method for tool wear monitoring during

turning. Krótki przegląd metod analizy sygnałów akustycznych dla celów monito-rowania zużycia narzędzia podczas toczenia. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2002, t. 42, nr 2, s. 157-165. Omówiono generowanie emisji akustycznej (AE) w procesach skrawania, klasyfi-kację sygnałów AE i sposób ich filtrowania. Dokonano przeglądu metod analizy sygnałów akustycznych stosowanych do monitorowania zużycia narzędzia w pro-cesach toczenia. Opisano algorytmy przetwarzania sygnału AE, takie jak: analiza szeregów czasowych, szybka transformata Fouriera, transformata Gabora, trans-formata fali elementarnej. Opisano sposoby oceny zużycia narzędzia oparte na rozpoznawaniu obrazów, logice rozmytej i sieciach neuronowych.

38

150. Mankova I.: Monitoring of cutting force and tool wear when hard turning. Monitorowanie oporu skrawania i zużycia narzędzia w czasie toczenia. Prod.Proc.a.Syst. (Publ.Univ.of Miskolc), 2002, t. 1, s. 75-80. Wyniki monitorowania sygnałów siły skrawania odpowiadających zużyciu narzę-dzia przy toczeniu. Stwierdzono, że rejestrowana siła skrawania z zadowalającą dokładnością odwzorowuje zmiany występujące w narzędziu w czasie obróbki. Stosunek między siłą skrawania a zużyciem ostrza zależy od stanu interfejsu przedmiot-narzędzie i zmian parametrów skrawania. Dlatego modelowanie, jak też monitorowanie zużycia narzędzia jest ilościowo zróżnicowane dla każdego na-rzędzia i jest wrażliwe na zmiany warunków skrawania, co uwidocznia się we wzajemnej ocenie porównawczej.

151. Szafarczyk M.: Monitorowanie wytwarzania - potrzeby, możliwości, ogranicze-

nia. Arch.Technol.Masz.i Autom., 2002, t. 22, nr 2, s. 155-162. Podano definicje pojęć: diagnostyka, monitorowanie, automatyczny nadzór oraz automatyczna identyfikacja. Najprostsze monitorowanie wykrywa jedynie stan nieprawidłowy. Pełne wykorzystanie monitorowania powinno umożliwiać pro-gnozowanie okresu trwałości ostrza i planowanie wymiany narzędzia. Wiary-godne prognozowanie jest możliwe, gdy istnieje wielkość mierzalna skorelowana z zakłóceniem i gdy jest znany model określający zależność między wartością tej wielkości a zakłóceniem. Omówiono przykład monitorowania zużycia ostrzy na-rzędzi. Zużycie ostrza w czasie skrawania można traktować jako klasyczny przy-padek, w którym stosuje się monitorowanie pośrednie.

152. Tseng P.C., Chou A.C.: The intelligent on-line monitoring of end milling. Inteli-

gentne monitorowanie on-line procesu frezowania czołowego. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2002, t. 42, nr 1, s. 89-97. Rozpatrzono możliwości integracji pracy czujnika, przetwarzania danych oraz monitorowania narzędzia skrawającego w celu zapewnienia bezpieczeństwa pracy obrabiarki i odpowiedniej jakości wytwarzanych elementów. Badano wieloczuj-nikowy system monitorowania on-line procesu frezowania czołowego w oparciu o ekstrakcję i przetwarzanie danych o procesie. Zastosowano metodę ekstrakcji cha-rakterystycznych cech sygnału obciążenia silnika napędu wrzeciona. Cechy te są przekazywane do PC w celu dalszego przetwarzania i rozpoznawania stanów nie-normalnych.

153. Wang L., Mehrabi M.G., Kannatey-Asibu E. [Jr.]: Hidden Markov model-based

tool wear monitoring in turning. Monitorowanie zużycia narzędzia przy toczeniu w oparciu o niejawny model Markova. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2002, t. 124, nr 3, s. 651-658. Zaproponowano nowy system monitorowania zużycia narzędzia w procesie to-czenia, oparty na niejawnych modelach Markova. Właściwe modele są ekstrapo-lowane na podstawie sygnałów wibracyjnych podczas prób toczenia. Wyznaczono kody, które wykorzystano do kwalifikowania i przekształcania wektorów po-szczególnych właściwości w odpowiedni ciąg symboli dla niejawnego modelu Markova. Przeprowadzono doświadczenia w różnych warunkach. Dzięki wyko-rzystaniu systemu można uzyskać 97% poziomu wykrywalności zużycia narzę-dzia.

39

154. Abu-Zahra N.H., Yu G.: Gradual wear monitoring of turning inserts using wavelet analysis of ultrasound waves. Monitorowanie stopniowego zużycia ostrzy narzę-dzi tokarskich za pomocą analizy faletkowej fal ultradźwiękowych. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2003, t. 43, nr 4, s. 337-343. Opis metody monitorowania stopniowego zużycia podczas obróbki ostrzy z wę-glików spiekanych w narzędziach tokarskich, za pomocą dyskretnej transformaty faletkowej fali ultradźwiękowej. Fale o częstotliwości 10 MHz emitowane były w kierunku ostrza. Odbite fale poddawano transformacji za pomocą filtru Daubechiesa. W wyniku transformacji uzyskano rozkład fali odbitej na skończony zbiór częstotliwości charakteryzujących stan zużycia ostrza i będących wejściem sieci neuronowej.

155. Czan A. i in.: The temperature monitoring in milling and drilling for computer

simulation. Monitorowanie temperatury w czasie frezowania i wiercenia dla ce-lów symulacji komputerowej. CEEPUS Sci.Rep.Proj.PL-1 "Computer Aided Systems for Manufacture and Measurement of Machine Elements", Kielce, 2003, s. 83-90. Omówiono termiczne aspekty procesu skrawania i przedstawiono doświadczalną metodę pomiaru temperatury skrawania (na styku przedmiot-narzędzie) przy fre-zowaniu i wierceniu stali nierdzewnej. Do pomiarów zastosowano termoparę Pe-klenika. Przedstawiona metoda umożliwia m.in. powtarzanie pomiarów tempera-tury skrawania danej płytki skrawającej, monitorowanie temperatury na całej dłu-gości krawędzi skrawającej, bezpośredni pomiar w strefie skrawania, pomiar tem-peratury skrawania płytek o różnym stopniu zużycia.

156. Mańkova I.: Total cutting force components as indirect index for tool wear

identification. Składowe całkowitej siły skrawania jako pośredni składnik identy-fikacji zużycia narzędzia. Arch.Technol.Masz.i Autom., 2003, t. 23, nr 2, s. 77-86. Omówiono różne rodzaje zużycia ceramicznych płytek skrawających. Rozważano siły występujące podczas toczenia jako system złożony z trzech składowych: głównej, osiowej i promieniowej. Przeanalizowano wzajemne zależności stosunku siła-zużycie (którego przebieg zależy od interfejsu przedmiot-narzędzie i od wa-runków skrawania) w aspekcie możliwości stosowania sygnałów sił skrawania do monitorowania in-process stanu narzędzia. Doświadczalnie określono wpływ po-szczególnych składowych siły na formy zużycia narzędzia.

157. Monitoring tool wear by laser. Monitorowanie zużycia narzędzia za pomocą la-

sera. Metalwork.Prod., 2003, t. 147, nr 9, s. 69. Podczas obróbki skomplikowanych kształtów form/matryc, gdy narzędzie skra-wające pracuje przez długi okres, istotna jest możliwość sprawdzenia jego stanu. Szacuje się, że przy wytwarzaniu form/matryc 40% wszystkich braków jest spo-wodowane operowaniem narzędziem zużytym albo uszkodzonym. Przeanalizo-wano przydatność systemów dotykowych i bezdotykowych (optycznych) do mo-nitorowania stanu narzędzia w obróbce form/matryc. Podano przyczyny, dla któ-rych stosowanie systemów dotykowych jest bezcelowe, np. konieczność przerwa-nia obróbki lub nieuwzględnienie oddziaływań dynamicznych na narzędzie. Opi-sano laserowy system monitorowania stanu narzędzia firmy Blum. Powtarzalność pomiarów systemu wynosi 1 µm.

40

158. Monitorowanie stanu narzędzi. Tech.Zagr., Masz.Technol.Mater., 2003, nr 5, s. 8-9. Informację o stanie pracujących narzędzi można uzyskać mierząc różne parametry fizyczne, m.in. chwilową moc czynną pobieraną przez wrzeciona i układy po-suwu, siły lub powodowane przez nie odkształcenia w elementach konstrukcyj-nych maszyny, natężenie hałasu i częstotliwość dźwięków. Do bezpośredniego nadzoru narzędzi (wykrywanie złamań i pęknięć) są stosowane bramki świetlne z promieniem laserowym i monitory ultradźwiękowe. Przedstawiono przyrządy do monitorowania narzędzi oferowane przez firmę Nordmann (Niemcy). Przykła-dowo miernik mocy czynnej WLM-3 umożliwia nadzorowanie pracy wierteł o średnicy 1,8 mm osadzonych we wrzecionie napędzanym silnikiem o mocy 15 kW.

159. Richter A.: Tool watch. Nadzorowanie narzędzi.

Cut.Tool Eng., 2003, t. 55, nr 8, s. 30, 32-34, 50. Opisano przykłady efektywnego przemysłowego zastosowania systemów monito-rowania narzędzi skrawających z wykorzystaniem różnych parametrów towarzy-szących procesowi skrawania: drgań, mocy skrawania, zmiany wymiarów ostrza skrawającego. Szczególną uwagę zwraca system ATAM-4000 firmy ATAM Systems używany w firmie General Aluminium. Podstawowym parametrem oceny stanu narzędzia (zużycie, wykruszenie, złamanie), jest poziom drgań w cza-sie procesu skrawania. Ustalane są granice poziomów drgań charakterystycznych dla poszczególnych postaci stanu narzędzia. Gdy poziom ten zostanie przekro-czony, system wydaje komendę zatrzymania obrabiarki w czasie 1 ms.

160. Vilcek I., Madl J.: Monitoring of tool condition in drilling. Monitorowanie stanu

narzędzia w procesie wiercenia. Adv.Manuf.Sci.a.Technol., 2003, t. 27, nr 2, s. 25-32. Badano możliwość wykorzystania analizy sygnału siły do monitorowania stanu narzędzia przy wierceniu. Omówiono oprogramowanie stosowane w procesie do-świadczalnego wiercenia stali szybkotnącej oraz sposób pomiaru sygnałów siły. Opisano przewidywanie uszkodzeń za pomocą analizy cepstralnej oraz funkcji koherencji dla siły odporu i sygnałów momentu obrotowego. Stwierdzono możli-wość przewidywania katastroficznego uszkodzenia na podstawie oznak zużycia narzędzia, powodującego jego silne drgania skręcające. Metoda polega na wy-krywaniu wzrostu w przebiegu harmonicznych widma dla sygnału momentu ob-rotowego.

161. Vilcek I., Madl J.: Monitoring of tool condition in drilling. Monitorowanie stanu

narzędzia przy wierceniu. Zesz.Nauk.P.Pozn., ser. Mechanika, 2003, nr 49, s. 49-56. Rozważano możliwość wykorzystania analizy sił skrawania do monitorowania stanu narzędzia przy wierceniu. Omówiono doświadczenia prowadzone w proce-sie obróbki z użyciem wierteł krętych ze stali szybkotnącej, podczas którego mie-rzono sygnały siły. Stwierdzono, że zużycie prowadzące do katastroficznego zniszczenia narzędzia jest związane z jego silnymi skrętnymi drganiami. Zapro-ponowano metodę przewidywania uszkodzenia narzędzia za pomocą funkcji spój-ności między siłą odporu, a sygnałami momentu obrotowego. Metodę można sto-sować do monitorowania obróbki narzędziami obrotowymi na centrach obróbko-wych.

41

162. Gong W. i in.: An active method of monitoring tool wear states by impact

diagnostic excitation. Aktywna metoda monitorowania stanów zużycia ostrza na-rzędzia za pomocą udarowego pobudzenia diagnostycznego. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2004, t. 44, nr 7/8, s. 847-854. Zaproponowano aktywną metodę monitorowania stanów zużycia ostrza za po-mocą pobudzającego impulsu diagnostycznego oddziałującego na narzędzie w kierunku posuwu. Impuls wywołuje drgania narzędzia, które zmieniają się w za-leżności od postępu jego zużycia. Badano tłumienie drgań przez układ przedmiot-narzędzie dla różnych stanów zużycia ostrza i warunków skrawania. Rozważano relacje między współczynnikiem tłumienia i zużyciem VB oraz mechanizm tłu-mienia drgań na powierzchni zużycia ostrza po pobudzeniu udarowym.

163. Liang S.Y., Kwon Y.K., Chiou R.Y.: Modelling the effect of flank wear on

machining thrust stability. Modelowanie wpływu zużycia powierzchni bocznej ostrza na stabilność obróbki w kierunku posuwu. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2004, t. 23, nr 11/12, s. 857-864. Badano wpływ zużycia VB ostrza na stabilność procesu toczenia w kierunku po-suwu, w oparciu o poziom średniokwadratowej (RMS) wielkości pasma często-tliwości sygnału przyspieszeniomierza. Opracowano dynamiczny model procesu skrawania uwzględniający zużycie ostrza VB. Pokazano, jak RMS wykorzystać do monitorowania zużycia ostrza i zaproponowano odpowiedni układ. Stwier-dzono, ze siła skrawania i sygnały drgań są bardzo czułe na stany zużycia ostrzy. Metoda umożliwia monitorowanie zużycia narzędzia in-process.

164. Olson L., Throne R., Rost E.: Improved inverse solution for on-line machine tool

monitoring. Zastosowanie ulepszonych metod odwrotnych do monitorowania on-line obrabiarek. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2004, t. 126, nr 2, s. 311-316. Rozważano możliwość zwiększenia dokładności kontrolowania temperatury na styku wiór-narzędzie skrawające. Do oceny wpływu parametrów fizycznych na sygnał czujnika monitorującego temperaturę zaproponowano metodę symulacji z zastosowaniem narzędzia z płytką o zwiększonej przewodności cieplnej i z płytką o zmniejszonej grubości. Dokonano obliczeń metodą odwrotną dla narzędzia zmodyfikowanego i niezmodyfikowanego. Mniejsza grubość płytki wpływa na uzyskanie większej dokładności oceny wartości temperatury na styku.

165. Pfau C.: Schneidkantenpräparation - Prüfen ist möglich. Preparatyka ostrzy narzę-

dzi skrawających - sprawdzenie jest możliwe. Maschine, 2004, t. 58, nr 8, s. 16, 18. Do funkcji uniwersalnej maszyny pomiarowej "genius 3" oferowanej przez firmę Zoller włączono nową metodę kontroli i pomiaru ostrzy narzędzi skrawających, z odpowiednim oprogramowaniem. Analizie poddaje się całą krawędź skrawającą narzędzia, a tym samym zakres preparatyki ostrza. Na ekranie można obserwować obraz ostrza w 200- i 500-krotnym powiększeniu. Obliczenia zarysu i szerokości dokonuje się w oparciu o podział ostrza na segmenty. Rezultaty pomiaru obser-wuje się na monitorze i zapisuje w formie protokołu kontroli.

42

166. Shao H., Wang H.L., Zhao X.M.: A cutting power model for tool wear monitoring in milling. Model mocy skrawania dla monitorowania zużycia ostrza w procesie frezowania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2004, t. 44, nr 14, s. 1503-1509. Opracowano model mocy skrawania dla frezowania walcowego. Symulowano oddziaływanie nieciągłego obciążenia ostrzy narzędzia na silnik napędu wrze-ciona frezarki. W oparciu o badania doświadczalne stwierdzono fluktuacje mie-rzonego sygnału mocy wynikające z przerywanego obciążenia ostrzy. Stwier-dzono, że skonstruowanie modelu do przewidywania fluktuacji mocy jest trudne, natomiast model do przewidywania wartości mocy okazał się skuteczny, co po-twierdzono doświadczalnie. W oparciu o opracowany model zaproponowano pro-gową strategię monitorowania zużycia ostrza w procesie frezowania. Podkreślono efektywność takiej strategii monitorowania.

167. Ślązak Ł.: Innowacyjne systemy pomiaru narzędzi oraz położenia i wymiarów

przedmiotów obrobionych do obrabiarek CNC. Mechanik, 2004, t. 77, nr 5/6, s. 385-386. Prezentacja systemów pomiarowych firmy Renishaw umożliwiających zwiększe-nie wydajności obrabiarek przez monitorowanie i korekcję wymiarów narzędzi oraz wyeliminowanie pomiarów i kontroli wymiarów przedmiotu obrabianego poza obrabiarką. Systemy te wykorzystują sondy elektrostykowe i tensome-tryczne, zawierają interfejs dopasowujący sygnał pomiarowy do wymagań układu sterowania oraz oprogramowanie zainstalowane w tym układzie. W systemach do pomiaru narzędzi stosowane są sondy dotykowe lub bezdotykowe. Systemy można stosować na obrabiarkach starych i nowych.

168. Today's presetters do more then set tools. Większe możliwości współczesnych

przyrządów do ustawiania narzędzi. Cut.Tool Eng., 2004, t. 56, nr 2, s. 22-23. Krótka ocena możliwości użytkowych współczesnych przyrządów do ustawiania narzędzi skrawających poza obrabiarką. Oprócz pomiaru narzędzi związanego z ich ustawianiem na wymiar, tego rodzaju przyrządy mogą obecnie kontrolować stan narzędzia skrawającego oraz przechowywać dane kontrolno-pomiarowe w celu ich późniejszego wykorzystania. Nowoczesne przyrządy do ustawiania za-pewniają mikrometryczną dokładność pomiarów, m.in. dzięki zastosowaniu adapterów. Sprzęgnięcie systemów wizyjnych z komputerem daje możliwość kontroli stanu narzędzia.

169. Bombiński S., Jemielniak K.: Ocena przydatności miar sygnałów w diagnostyce

zużycia ostrza. Arch.Technol.Masz.i Autom., 2005, t. 25, nr 2, s. 201-210. Układy diagnostyczne do monitorowania stanu zużycia ostrza narzędzia, oparte na pośrednich wskaźnikach zużycia, najczęściej wykorzystują siły skrawania, emisję akustyczną i drgania. Dokonano porównania skuteczności kilku metod wyboru miar sygnałów, na których podstawie oceniane jest zużycie ostrza w strategiach wykorzystujących wiele miar. Rozpatrzono strategię polegającą na wybieraniu miar o przebiegu monotonicznym, na ocenie miary na podstawie sumy bez-względnych różnic wartości miary między kolejnymi operacjami pierwszego okresu trwałości ostrza, na ocenie przyrostu miary między kolejnymi operacjami, a także metody oparte na analizie pierwiastka ze średniokwadratowego błędu aproksymacji.

43

170. Kuljanic E., Sortino M.: TWEM, a method based on cutting forces - monitoring tool wear in face milling. TWEM, metoda oparta na siłach skrawania - monitoro-wanie zużycia ostrza w procesie frezowania czołowego. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2005, t. 45, nr 1, s. 29-34. Zdefiniowano wskaźnik znormalizowany siły skrawania (NCF) jako narzędzie przeznaczone do monitorowania stanu ostrzy w procesie frezowania czołowego. Obliczanie NCF uwarunkowane jest określeniem najpierw średniej wartości siły skrawania, gdy ostrza są ostre. NCF jest skuteczny w wąskim zakresie parame-trów skrawania. W związku z powyższym wprowadzono pojęcie efektywniej-szego wskaźnika TED stanowiącego odległość między momentem i siłą skrawa-nia. Następnie zaproponowano metodę estymacji zużycia ostrza TWEM. Metoda jest odpowiednia do monitorowania narzędzi jedno- i wieloostrzowych.

171. Kuttkat B.: Sensible Wächter verhindern Folgeschäden. Wrażliwi "strażnicy" za-pobiegają szkodom powstającym w następstwie awarii obrabiarek i narzędzi. Maschinenmarkt, 2005, nr 36, s. 134-135. Systemy SEM-Modul i SEM-Profibus (Nordmann) służą rozpoznawaniu zużycia i złamania narzędzia (najnowsza wersja oprogramowania Tool Monitore dysponuje funkcją automatycznego korygowania wartości granicznych po fałszywych alar-mach). W celu nadzorowania narzędzia mierzy się moc czynną, siły i dźwięki materiałowe; po zakończeniu procesu kontroluje się długość narzędzia za pośred-nictwem strumienia chłodziwa, wiązki laserowej albo strumienia powietrza.

172. Lipski J., Zaleski K.: Zastosowanie sieci neuronowych w systemach diagnostycz-nych narzędzi skrawających. Prz.Mechan., 2005, t. 64, nr 9S, s. 225-228. Pośrednie metody oceny stanu narzędzia opierają się na pomiarach różnych symptomów procesu technologicznego i próbach ich skorelowania z wynikami tego procesu. Przedstawiono koncepcję systemu monitorującego stopień zużycia narzędzia z wykorzystaniem - jako źródła informacji - sygnału wibroakustycz-nego, towarzyszącego skrawaniu. Badania prowadzono do momentu zaobserwo-wania pierwszych wykruszeń krawędzi skrawającej. Zgromadzony materiał do-świadczalny wykorzystano do uczenia sieci neuronowej z wsteczną propagacją błędów. Oszacowano wiarygodność wyników predykcji stanu narzędzia za po-mocą sieci neuronowej.

173. Oraby S.E., Al-Modhuf A.F., Hayhurst D.R.: A diagnostic approach for turning tool based on the dynamic force signals. Diagnostyczna metoda oceny zużycia na podstawie sygnałów od dynamicznych sił, działających na narzędzie tokarskie. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2005, t. 127, nr 3, s. 463-475. Propozycja metody monitorowania zużycia narzędzia w oparciu o analizę szeregu czasowego i funkcję Greena. Opisana technika zakłada rozkład sygnałów siły na składową deterministyczną i stochastyczny składnik wariancji; tylko składnik sto-chastyczny jest wykorzystywany do budowy autoregresyjnych modeli ruchowych, przedstawiających stan narzędzia w każdych warunkach zużywania. Modele te są redukowane w celu uzyskania bardziej reprezentatywnego parametru, tj. funkcji Greena, która odzwierciedla dynamikę narzędzia przed uszkodzeniem i może za-pewniać dokładny pomiar różnic w tłumieniu drgań przy różnych formach zuży-cia krawędzi skrawającej narzędzia.

44

174. Smith G.C., Lee S.S.: A method for detecting tool wear on a CNC lathe using a doppler radar detector. Metoda wykrywania zużycia ostrza na tokarkach CNC za pomocą detektora opartego na zasadzie działania radaru dopplerowskiego. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2005, t. 25, nr 3/4, s. 270-280. Zaproponowano nową metodę wykrywania zużycia ostrza narzędzia skrawającego za pomocą bezprzewodowego urządzenia nadajnik/odbiornik bez styczności z przedmiotem obrabianym. Urządzenie działa na zasadzie radaru dopplerowskiego. Zaproponowana metoda umożliwia wykrywanie zużycia ostrza na tokarkach CNC. Opisano czujnik momentu stanowiący podstawę systemu monitorowania, stanowisko badawcze i zakres badań, w tym właściwości materiału obrabianego, oraz geometrię ostrza. Sformułowano relację między charakterystyką sygnału mierzonego i zużyciem ostrza. Wyniki badań stanowiły dane do opracowania za pomocą analizy regresyjnej modelu umożliwiającego przewidywanie zużycia ostrza.

175. Tansel I.N. i in.: Genetic tool monitor (GTM) for micro-end-milling operations.

Genetyczny monitor ostrza (GTM) dla mikrooperacji frezowania walcowo-czoło-wego. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2005, t. 45, nr 3, s. 293-299. Monitor genetyczny ostrza (GTM), oparty na modelu analitycznym i algorytmie genetycznym, umożliwia kontrolę stanu ostrzy mikrofrezów walcowo-czołowych. GTM zapewnia monitorowanie bez wcześniejszych prób, umożliwia ocenę syme-trycznego zużycia ostrza i wykrywanie lokalnych uszkodzeń krawędzi skrawają-cych. GTM ocenia wartości współczynników siły skrawania na podstawie perio-dycznie gromadzonych w PC danych.

176. Arul S. i in.: The effect of vibratory drilling on hole quality in polymeric

composites. Wpływ wiercenia wibracyjnego na jakość otworów wykonywanych w kompozytach polimerowych. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2006, t. 46, nr 3/4, s. 252-259. Badano wiercenie otworów w kompozytach polimerowych w celu opracowania procesu zapewniającego minimum uszkodzeń i długi okres trwałości ostrza. Zaproponowano nową metodę polegającą na przekazywaniu przedmiotowi podczas wiercenia energii drgań o dużej amplitudzie i niskiej częstotliwości. Energia jest przekazywana w kierunku posuwu narzędzia. Wykonano serię prób wiercenia konwencjonalnego w obecności drgań w celu oceny sił odporu, zużycia ostrza VB i współczynnika delaminacji. Ponadto stan procesu był oceniany przez monitorowanie emitowanego sygnału akustycznego.

177. Berührungsloser Kostenkiller. Werkzeuge effizient, einfach und schnell einstellen.

Bezstykowy pogromca kosztów. Efektywne, łatwe i szybkie ustawianie narzędzi. Masch.u.Werkz., 2006, t. 107, nr 9, s. 124-125. Urządzenie do ustawiania narzędzi na wymiar prod. EZset, realizujące pomiary i kontrolę narzędzi metodą optyczną, wyposażone jest w układ przetwarzania obrazu z kamerą i oprogramowaniem Imagecontroller1. Urządzenie służy do pomiaru długości i średnicy narzędzi, kątów ostrza i promienia ostrza. Wyniki pomiarów prezentowane są na 6,5-calowym monitorze w czasie rzeczywistym. Przewidziano funkcję automatycznego rozpoznawania kształtu ostrza. Zaletą urządzenia jest m.in. możliwość nadzorowania punktu zerowego. Wrzeciono z uchwytem narzędziowym może realizować ruch przestawny 4×90°.

45

178. Fiebelkorn F.: Effiziente Prozessüberwachung sichert Qualität bei der Innen-Hart-feinbearbeitung. Efektywne nadzorowanie procesu zapewnia jakość dokładnej ob-róbki powierzchni wewnętrznych przedmiotów w stanie twardym. Maschinenmarkt, 2006, nr 46, s. 42-45. Do sterowania, nadzorowania i optymalizacji szlifowania materiałów w stanie twardym oraz obciągania ściernic można stosować różne czujniki, analizatory i strategie. Przedstawiono m.in. typową konfigurację czujników dźwięków ma-teriałowych (AE) na szlifierce do otworów, umożliwiającą identyfikację zaiskrze-nia oraz nadzorowanie szlifowania i obciągania. Jedną ze strategii nadzorowania jest wykorzystanie tzw. techniki obwiedni do rozpoznawania złamania lub nad-miernego zużycia narzędzia. Wśród narzędzi optymalizacji wymieniono też spe-cjalne moduły oprogramowania Studer-Grind (firmy Studer), np. służące reduko-waniu czasu trwania cyklu szlifowania kształtowego.

179. High-precision EDM. Wysokoprecyzyjne drążenie EDM.

Manuf.Eng., 2006, t. 137, nr 6, s. 45. Opis wyprodukowanej przez Charmilles nowoczesnej drążarki EDM (Roboform 350 MicroTEC) do obróbki bardzo małych matryc. Drążarka posiada elektryczny system wyładowań z podwójnym systemem termostabilizacji i układ sterowania DP. System wyładowań umożliwia modulację mocy EDM zapewniając maksymalną wydajność obróbki przy małych wymiarach elektrody (0,051 mm) i zachowaniu jej geometrii (bardzo wolne jej zużycie). Układ sterowania PD określa optymalne (najmniejsze) wymiary elektrody i liczbę elektrod konieczną do efektywnej obróbki oraz zapewnia bezpośredni dostęp do danych związanych z pomiarami wykonywanymi w czasie ustawiania. Dzięki połączeniu z systemami eksperckimi umożliwia on ścisłe monitorowanie procesu obróbki i bezpośrednie przekazywanie danych do operatora.

180. Lee D.E. i in.: Precision manufacturing process monitoring with acoustic emi-

ssion. Monitorowanie procesu wytwarzania precyzyjnego za pomocą sygnałów emisji akustycznej. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2006, t. 46, nr 2, s. 176-188. Sformułowano wymagania dla czujników monitorujących produkcję bardzo drob-nych części oraz opisano źródła emisji akustycznej (AE) w procesach wytwarza-nia precyzyjnego. Badano monitorowanie obciągania ściernic i stan narzędzia na podstawie pomiaru i analizy sygnału AE. Badano mechanizm zużycia ściernicy. Metodę monitorowania opartą na AE zastosowano do nadzorowania procesu fre-zowania czołowego oraz mechaniczno-chemicznego procesu wytwarzania płytek półprzewodnikowych o bardzo gładkiej powierzchni. Opisaną metodę wykorzy-stywano również do monitorowania operacji toczenia precyzyjnego.

181. Lipski J., Zaleski K.: System diagnostyczny narzędzi skrawających w procesie

obróbki stopów tytanu. Zesz.Nauk.P.Rzesz., 2006, nr 227, ser. Mechanika, z. 66, s. 147-152. Przedstawiono budowę systemu monitorującego stopień zużycia narzędzi w procesie skrawania trudno skrawalnych stopów tytanu. Jako źródło informacji o stanie narzędzi wykorzystano sygnał wibroakustyczny towarzyszący procesowi skrawania. Sygnał ten jest wynikiem dynamicznego pobudzenia układu masowo-sprężystego obrabiarki, uchwytu, przedmiotu obrabianego i narzędzia skrawającego. Badania laboratoryjne przeprowadzono w procesie toczenia stopu tytanu Ti-6Al-6V-2Sn narzędziem z węglika spiekanego.

46

182. Pech M.: Oui a l'autonomie des machines. Tak dla autonomii obrabiarek.

Mach.Prod., 2006, nr 832, s. 25-26. Na potrzeby systemu autoadaptacji (samoczynnej korekcji) francuska firma Réalméca wybrała centrum obróbkowe RV2 5ASP o wysokiej sztywności i stabilności termicznej gwarantującej bardzo dobrą jakość powierzchni obrabianej i wydłużenie trwałości narzędzia. Prędkość obrotowa wrzeciona sięga 40.000, 60.000 lub 80.000 obr/min. Przewidziano system chłodzenia rozpyloną substancją olejową. W celu przekształcenia tej obrabiarki w centrum pomiarowe i autokorygujące, z przeznaczeniem do mikrowiercenia na potrzeby przemysłu zegarmistrzowskiego, wyposażono ją w kamerę CCD. Zapewniono również monitorowanie narzędzi i kontrolę 3D przedmiotów obrabianych.

183. Ritou M. i in.: A new versatile in-process monitoring system for milling. Nowy

wszechstronny system monitorowania procesu frezowania. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2006, t. 46, nr 15, s. 2026-2035. Próby skrawania wykazały niepewność trzech wskaźników podawanych w literaturze, używanych do monitorowania stanu narzędzia, opartych na modelu siły. Zaproponowano nową metodę monitorowania ostrza w procesie obróbki. Na podstawie wielu prób skrawania z zastosowaniem różnych parametrów skrawania zaproponowano wskaźnik będący względną promieniową mimośrodowością narzędzia obliczaną na bieżąco, która charakteryzuje stan narzędzia (np. wykruszenie ostrza). Każda obliczona w danej chwili wartość wskaźnika jest porównywana z poprzednią. Różnica wartości wskazuje na zmiany stanu ostrza.

184. Sodhi M., Noel M., Lamond B.: Tool condition monitoring using machine vision

and protocols for sensor sampling. Monitorowanie stanu narzędzia za pomocą maszynowego systemu wizyjnego i protokołu pobierania próbek przez czujnik pomiarowy. J.of Mach.Eng., 2006, t. 6, nr 2, s. 97-106. Podano szczegółowy opis wizyjnego systemu monitorowania narzędzi wdrożonego na tokarce CNC. Oceniono przydatność informacji zbieranej za pomocą tego systemu do zwiększenia wydajności elastycznych obrabiarek, posiadających magazyny narzędziowe zaprogramowane do automatycznej wymiany narzędzi w zależności od ich zużycia i wymagań dotyczących czasu trwania obróbki. Dokonano analizy czterech protokołów próbkowania za pomocą czujników pomiarowych. Oceniono przydatność poszczególnych protokołów próbkowania do monitorowania stanu narzędzi.

185. Sun J. i in.: Effective training data selection in tool condition monitoring system.

Dobór efektywnych danych do uczenia systemu monitorowania stanu narzędzia. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2006, t. 46, nr 2, s. 218-224. Przy stosowaniu sieci neuronowych do monitorowania stanu narzędzia ważny jest dobór liczby i wartości danych do uczenia sieci. Przedstawiono metodę doboru danych. Wprowadzono pojęcie powierzchni błędu uogólnionego, która jest dzie-lona na trzy obszary. Dla każdego obszaru ustalane są właściwe współczynniki próbkowania w celu doboru punktów ze zbioru początkowego, wykorzystywa-nych w procesie uczenia. Jakość dobranych punktów (danych) jest oceniana na podstawie szybkości uczenia i czasu reakcji sieci. Opisano metody oceny.

47

186. Waurzyniak P.: Quality assurance and EDM. Zapewnienie jakości a obróbka elek-troerozyjna. Manuf.Eng., 2006, t. 137, nr 2, s. 207... 226. Na wystawie IMTS 2006 przedstawiono urządzenia służące zapewnianiu jakości. Przykładowo czujniki firmy Renishaw do pomiarów na obrabiarce mogą być sto-sowane do automatycznego ustawiania części obrabianych i narzędzi, wykrywania złamań narzędzi i monitorowania procesu. Przedstawiono nowe systemy tej firmy do programowania off-line i symulacji. System do weryfikacji na obrabiarce (OMV) wykorzystuje dane CAD i zapewnia selekcję standardowych programów kontroli kształtów geometrycznych w celu przyspieszenia programowania części. Opisano osiągnięcia innych producentów w zakresie metrologii warsztatowej, przenośnych WMP z przegubowymi ramionami oraz udoskonaleń w procesie EDM. Podano krótkie opisy eksponatów.

187. Zaman M.T. i in.: A three-dimensional analytical cutting force model for micro

and milling operation. Trójwymiarowy analityczny model siły skrawania wystę-pującej w operacji mikrofrezowania walcowo-czołowego. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2006, t. 46, nr 3/4, s. 353-366. Opracowano trójwymiarowy model matematyczny siły skrawania w procesie mi-krofrezowania walcowo-czołowego mikrofrezem z dwoma rowkami i ostrzami z węglika spiekanego powlekanego TiAlN. Model uwzględnia pole przekroju wióra w zależności od kąta obrotu narzędzia. Rozważano składową styczną siły skrawa-nia. Model siły może być użyty do symulacji jej zmian z dużą dokładnością i do monitorowania stanu ostrza. Badano zużycie ostrza w zależności od czasu skra-wania i osiowej głębokości skrawania.

188. Zepke S.: Scharte ausgewetzt. Flächenhafte Schneidkantenmessung per Strei-

fenlichtprojektion macht eindeutige Qualitätsbewertung möglich. Błąd napra-wiony. Pomiar krawędzi skrawających metodą projekcji pasmowej umożliwia jednoznaczną ocenę jakości. Maschinenmarkt, 2006, nr 20, s. 26-29. Korzyści uzyskane w wyniku zdefiniowanego zaokrąglania krawędzi skrawają-cych widoczne są w procesie obróbki, o ile wytwarzanie narzędzia podlega do-kładnemu nadzorowaniu. Do nadzorowania procesu zaokrąglania krawędzi zasto-sowano optyczny system pomiarowy 3D Mikro-CAD (GFM), w którym przyrząd pomiarowy, pracujący w oparciu o zasadę projekcji pasmowej, generuje pakiet danych 3D zawierający informacje o mikrogeometrii ostrza. Podano zalety po-miaru metodą mikrooptyczną. Wyjaśniono znaczenie pojęć: współczynnik K oraz współczynnik Deltar, stosowanych do określania symetrii i spłaszczenia ostrzy.

189. Byrne G., O'Donnell G.E.: An integrated force sensor solution for process monito-

ring of drilling operations. Opracowanie zintegrowanego czujnika sił do monito-rowania operacji wiercenia. CIRP Ann., 2007, t. 56, nr 1, s. 89-92. Do monitorowania on-line procesów obróbki zastosowano dwa piezoelektryczne pierścieniowe czujniki sił, zintegrowane z wrzecionem napędzanym bezpośrednio silnikiem. Przedstawiono wyniki doświadczeń obrazujące działanie zintegrowa-nego czujnika sił podczas wykonywania operacji wiercenia. Porównano działanie zintegrowanego czujnika sił z tradycyjnym czujnikiem do monitorowania np. mocy silnika lub emisji sygnałów akustycznych. Omówiono stosowanie czujnika sił do monitorowania stanu narzędzia, stanu wrzeciona i występujących kolizji.

48

190. Chen X., Li B.: Acoustic emission method for tool condition monitoring based on

wavelet analysis. Metoda monitorowania stanu narzędzia oparta na analizie sy-gnału akustycznego za pomocą transformaty falkowej. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2007, t. 33, nr 9/10, s. 968-976. Przedstawiono metodę monitorowania stanu narzędzia za pomocą analizy falko-wej sygnałów akustycznych (AE) emitowanych podczas obróbki toczeniem. Skla-syfikowano źródła sygnałów AE oraz podano analityczną postać zależności śred-niokwadratowej (RMS) wartości AE od warunków obróbki. Podano podstawowe informacje o przetwarzaniu sygnału AE za pomocą transformaty falkowej. Opi-sano metodę wykrywania punktów osobliwych sygnału AE (np. pików, punktów nieciągłości) opartą na maksymalnej wartości modułu transformaty falkowej (wavalet transform modulus maxima).

191. Durazo-Cardenas I. i in.: 3D characterisation of tool wear whilst diamond turning

silicon. Trójwymiarowa charakterystyka zużycia narzędzia przy toczeniu dia-mentem krzemu. Wear, 2007, t. 262, nr 3/4, s. 340-349. Wyniki badań nad optymalizacją superdokładnej obróbki kryształów krzemu przeznaczonych na elementy optyczne czujników na podczerwień. Badano m.in. mechanizm pogorszenia jakości narzędzia diamentowego podczas toczenia krzemu. Badano wpływ 2 rodzajów chłodziw, monitorowano siły skrawania i ob-serwowano morfologię krawędzi narzędzia za pomocą mikroskopu skaningo-wego. Wykazano zróżnicowanie wydajności narzędzi w zależności od zastosowa-nego gatunku diamentu i znaczne zwiększenie ich trwałości dzięki użyciu specjal-nego chłodziwa. Opracowano nową metodę oceny progresji zużycia narzędzia diamentowego opartą na pomiarze jego profilu.

192. Federer J.: Mit integrierter 3D-Simulation. Z symulacją 3D włącznie.

Maschine, 2007, t. 61, nr 2, s. 34-35. Do najważniejszych funkcji oprogramowania Numrotoplus do 5-osiowego szlifowania narzędzi należy symulacja przedmiotu 3D wraz z animacją procesu zdejmowania materiału oraz nadzorowanie potencjalnych kolizji z symulacją obrabiarki 3D. Każdy etap procesu szlifowania narzędzia (przykład obróbki wiertła stopniowego) otrzymuje podczas symulacji własną barwę. Funkcja "zoom" oraz funkcja obracania obrazu umożliwiają dokładną obserwację i ocenę procesów. Dzięki modelowi symulacyjnemu możliwa jest ocena obciążenia ściernicy. Do nadzorowania potencjalnych kolizji podczas szlifowania stosuje się symulację 3D całej obrabiarki 5-osiowej.

193. Jancsurak J.: QC for automative tooling. Szybka kontrola oprzyrządowania w

przemyśle samochodowym. Manuf.Eng., 2007, t. 139, nr 3, s. 123-126, 128, 130-131. Technologia obróbki JIT (dokładnie na czas), np. w produkcji elementów silników samochodowych, wymaga stosowania systemów szybkiej wymiany i monitorowania narzędzi skrawających i przedmiotów obrabianych z odpowiednim wyposażeniem pomiarowym. Przykładowo firma Parlec oferuje adaptery umożliwiające szybką wymianę i pomiar wszystkich narzędzi używanych w linii produkcyjnej silników w firmie General Motors. W firmie Blum LMT opracowano laserowe systemy do pomiaru oraz wykrywania złamania narzędzia.

49

194. Jun M.B.G. i in.: Estimation of effective error parameters in high-speed micro-endmilling. Estymacja użytecznych parametrów błędu w procesie mikrofrezowa-nia walcowo-czołowego z wysokimi prędkościami. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2007, t. 47, nr 9, s. 1449-1454. Błędy nachylenia osi i błędy wykonania mikrofreza (np. odchylenia rowków lub krawędzi skrawających od osi narzędzia) powodują błędy obróbki. Zdefiniowano dwa użyteczne parametry reprezentujące wpływ wymienionych błędów narzędzia na dokładność obróbki. Podano metodę oceny parametrów opartą na pomiarach i analizie sygnałów akustycznych emitowanych podczas obróbki. Metodę spraw-dzono doświadczalnie dla trzech mikrofrezów przy kilku różnych orientacjach. Podkreślono znaczenie parametrów dla monitorowania stanu ostrza w trybie on-line.

195. Kennedy B.: Just looking. Monitorowanie procesu obróbki.

Cut.Tool Eng., 2007, t. 59, nr 10, s. 52, 54-56, 58, 60, 62. Obszerna charakterystyka problematyki monitorowania stanu i przebiegu proce-sów obróbkowych w przemyśle maszynowym. Przedstawiono monitorowanie stanu narzędzia, obrabiarki, a także przebiegu samego procesu obróbkowego. Omówiono system monitorowania stanu narzędzia firmy Nordmann (Niemcy), umożliwiający monitorowanie w czasie obróbki lub po jej zakończeniu. Kom-pleksowy system monitorowania firmy Artis Systems (USA), przeznaczony do wbudowania w układ CNC obrabiarki o otwartej architekturze, gromadzi infor-macje o mocy, siłach skrawania, momentach, drganiach i emisji akustycznej, a następnie analizuje je w celu oceny stanu elementów procesu obróbkowego.

196. Klein L., Richter S.: Prozessüberwachung mit Körperschall optimiert das Bohren

tiefer Löcher. Nadzorowanie procesu za pomocą dźwięków materiałowych opty-malizuje wiercenie głębokich otworów. Maschinenmarkt, 2007, nr 8, s. 34-35. Na przykładzie nadzorowania procesu wiercenia głębokich otworów w korpusach iniektorów do silników Diesla opisano funkcjonowanie akustycznego układu nad-zorowania CTM firmy Artis bazującego na czujnikach emisji akustycznej i prze-tworniku pomiarowym KU-4. CTM jest zintegrowany z układem sterowania ob-rabiarki, rozpoznaje brak, złamanie bądź zużycie narzędzia. Karta CTM jako cen-tralna jednostka nadzorowania ma postać karty PC wyposażonej w standardowe interfejsy. Opisano proces opracowywania strategii nadzorowania czujnikami akustycznymi.

197. Miller S.F., Blau P.J., Shih A.J.: Tool wear in friction drilling. Zużycie narzędzia

w procesie wiercenia tarciowego. Int.J.of Mach.Tools a.Manuf., 2007, t. 47, nr 10, s. 1636-1645. Zużycie narzędzia stożkowego z węglika wolframu badano w procesie wiercenia tarciowego, w którym ciepło generowane przez tarcie zmiękcza i penetruje materiał bez generacji wióra. Określono ilościowe charakterystyki zużycia narzędzia przez pomiar zmiany wagi narzędzia, wykrywanie zmian jego kształtu i obserwacje uszkodzeń za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego. Zastosowano spektroskopię rozpraszania energii do analizy zmian w składzie chemicznym powierzchni narzędzia w wyniku wiercenia. Mierzono na bieżąco siłę i moment wiercenia oraz wymiar otworu w celu monitorowania wpływu zużycia narzędzia.

50

198. Suprock C.A., Piazza J.J., Roth J.T.: Directionally independent failure prediction of end-milling tools during pocketing maneuvers. Przewidywanie niezależnych od kierunku usterek frezów czołowych podczas obróbki zagłębień kieszeni. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2007, t. 129, nr 4, s. 770-779. Omówiono problem monitorowania narzędzi. Zaproponowano zwiększenie spek-tralnej wydajności modeli autoregresji (AR) przez połączenie sygnałów trójosio-wego przyspieszeniomierza i trójosiowego dynamometru. Opracowano i porów-nano dwie niezależne metody śledzenia zużywania się narzędzia: pierwszą z uży-ciem dyskretnej transformaty cosinusowej, a drugą obejmującą monitorowanie wartości własnych macierzy widmowych. Stwierdzono przydatność obu metod do przewidywania przypaleń powierzchni narzędzi, przy nieznacznym zróżnicowaniu ich wyników.

199. Yamaguchi T. i in.: Tool life monitoring during the diamond turning of electroless

Ni-P. Monitorowanie trwałości narzędzi podczas toczenia diamentem materiałów z Ni-P przeznaczonych do bezprądowego powlekania galwanicznego. Prec.Eng., 2007, t. 31, nr 3, s. 196-201. Narzędzia diamentowe ulegają poważnemu zużyciu podczas obróbki niklu i fos-foru przeznaczonych do platerowania. Przeprowadzono dokładne badania siły skrawania i emisji akustycznej (AE), które mierzono podczas procesu toczenia. Wykonano analizę wartości siły skrawania i sygnałów AE w momencie pogorsze-nia śladów posuwu na obrabianej powierzchni. Zaproponowano na tej podstawie nową metodę monitorowania trwałości narzędzi, w której zmiany jakościowe w omówionych dwóch sygnałach stanowią kryteria oceny końcowego etapu tej trwałości.

200. Zoriktuev V.C., Nikitin Ju.A., Sidorov A.S.: Monitoring i prognozirovanie iznosa

rezhushhego instrumenta. Monitorowanie i prognozowanie zużycia narzędzia skrawającego. STIN, 2007, nr 10, s. 31-34. Przedstawiono ogólną charakterystykę systemu diagnostycznego pozwalającego na ocenę zużycia narzędzia na podstawie pomiaru i przetwarzania sygnału emisji akustycznej generowanego w czasie skrawania. Omówiono także przykład wyko-rzystania opracowanego w Rosji systemu monitorowania zużycia narzędzia wyko-rzystującego wyniki pomiaru przewodności elektrycznej styku narzędzia z półfa-brykatem. System charakteryzuje się dużą dokładnością (±0,05 mm), niezawod-nością i prędkością pracy (0,1 s). Podkreślono znaczenie bazy danych i bazy wie-dzy w prawidłowym wykorzystaniu i funkcjonowaniu systemu.

201. Ein interessanter Rückblick mit Ausblick in die Zukunft. 20 Jahre Laser-

Messtechnik. Interesujące spojrzenie wstecz z widokiem na przyszłość. 20 lat la-serowej techniki pomiarów. Masch.u.Werkz., 2008, t. 109, nr 5, s. 72-73. Pierwszy laserowy układ pomiarowy do nadzorowania narzędzi wprowadziła na rynek (1987) firma Blum-Novotest (Niemcy). Duże znaczenie miało pojawienie się diod laserowych ze światłem widzialnym, które pozwoliły wyeliminować ko-nieczność "rozgrzewania" urządzenia, zwiększyć dokładność i ograniczyć roz-miary aż do systemów kompaktowych stosowanych do ustawiania narzędzi, kon-troli pod kątem złamania i kompensacji termicznej. Najnowszy system NT-H3D (Blum), opracowany dla obrabiarek, może prowadzić pomiary dotykowo i bez-dotykowo (laser).

51

202. Jarausch W.: Werkzeugüberwachung im Maschinentakt. Nadzorowanie narzędzi w ramach taktu maszynowego. Maschine, 2008, t. 62, nr 4, s. 10-12. Do zalet dotykowych systemów nadzorowania narzędzi zaliczono łatwy montaż i możliwość prowadzenia kontroli narzędzi bez ich przemieszczania i czasochłon-nego ustawiania. Przedstawiono modułowy system nadzorowania narzędzi BK Mikro 9 (MSC Microcomputers Systems Components) zapewniający minimalny czas obwodzenia narzędzia/przedmiotu igłą pomiarową, przy czym operację kon-troli narzędzia można stosować w sposób ograniczający do minimum wpływ tej kontroli na takt maszynowy. Scharakteryzowano sterownik prezentowanego sys-temu nadzorowania.

203. Jemielniak K., Bombiński S., Aristimuno P.X.: Tool conditions monitoring in

micromilling based on hierarchical integration of signal measures. Monitorowanie stanu narzędzia przy mikrofrezowaniu w oparciu o hierarchiczną integrację sy-gnałów pomiarowych. CIRP Ann., 2008, t. 57, nr 1, s. 121-124. Opis strategii monitorowania zużycia narzędzia przy mikrofrezowaniu stali narzę-dziowej 50 HRC - po obróbce plastycznej na zimno, za pomocą freza czołowego z końcówką kulistą (d=0,8 mm). Strategię oparto na dużej liczbie sygnałów AE (emisji akustycznej) i sygnałów sił skrawania, do ich oceny wykorzystano algo-rytm hierarchiczny. W I etapie algorytmu zużycie narzędzia oceniano osobno dla każdej cechy sygnału. W II etapie rezultaty uzyskane w etapie I są integrowane, dając ostateczną ocenę stanu narzędzia. Podano zalety dwustopniowej oceny zu-życia narzędzia.

204. Kostengünstige Werkzeugüberwachung. Niedrogi sposób na nadzorowanie narzę-

dzi. Schweiz.Maschinenmarkt, 2008, t. 109, nr 18, s. 96-97. Sonda dotykowa 3D TC 54-20 (Blum Novotest) z opatentowanym mechanizmem pomiarowym Shark-360 stanowi niedrogie rozwiązanie na potrzeby ustawiania i nadzorowania narzędzi w trzech osiach. System działa bezprzewodowo, transmi-sja danych do układu sterowania obrabiarki realizowana jest w podczerwieni za pośrednictwem odbiornika IC 56 ; sonda daje się łatwo zainstalować poziomo lub pionowo, np. na stole obrabiarki. Generowanie sygnału odbywa się drogą opto-elektroniczną przez zacienienie miniaturowej zapory świetlnej we wnętrzu sondy. Solidna konstrukcja mechaniczna sprzyja zastosowaniu w warunkach produkcyj-nych. System może współpracować z innymi przyrządami pomiarowymi (Blum) z transmisją danych w podczerwieni.

205. Kozochkin M.P., Sabirov F.S.: Ocenka sostojanija zagotovok vibroakusticheskimi

metodami. Ocena stanu przedmiotów obrabianych metodami wibroakustycznymi. STIN, 2008, nr 6, s. 31-34. Rozważano możliwość wykorzystania sygnału wibroakustycznego do monitoro-wania stanu przedmiotu poddawanego skrawaniu. Do kontroli zastosowano akce-lerometr wbudowany do układu sprężystego obrabiarki, rejestrujący drgania po-chodzące ze strefy skrawania. Podano przykłady zależności amplitudy sygnału wibroakustycznego od twardości obrabianego materiału, wielkości tarcia między narzędziem i powierzchnią obrabianą, stanu powierzchni. Badania przeprowa-dzono m.in. przy toczeniu żeliwa z zawartością 10% niklu.

52

206. Lis K.: Zastosowanie metod pirometrycznych do identyfikacji temperatury narzę-

dzia podczas wiercenia. Pr.Nauk.Katedry Bud.Masz.P.Śl., 2008, nr 1, 140 s. Przeanalizowano możliwości monitorowania temperatury narzędzia w strefie skrawania na podstawie pomiarów metodami pirometrycznymi. Scharakteryzo-wano proces wiercenia i omówiono zagadnienia dotyczące powstawania ciepła i rozkładu pola temperatur w procesie skrawania. Opracowano metodę wyznacza-nia współczynników emisyjności związanych z bezkontaktowymi pomiarami temperatury składników procesu skrawania. Przeprowadzono badania weryfika-cyjne mierząc rozkład temperatury w procesie wiercenia z użyciem kamery ter-mowizyjnej oraz posługując się modelem numerycznym z uwzględnieniem róż-nych parametrów technologicznych i geometrycznych.

207. Mit modularem Funktionsaufbau. Taktile Werkzeugüberwachung. Z modułowym

konfigurowaniem funkcji. Dotykowy system nadzorowania narzędzi. VDI-Z, 2008, nr spec. II, s. 52. Dotykowy system nadzorowania narzędzi BK Mikro 9 (sterownik, głowica z klasą szczelności IP67, przewód do 25 m) opracowano na potrzeby rozpoznawa-nia złamania narzędzia, stwierdzania obecności bądź braku narzędzia oraz identy-fikacji nieprawidłowego zamocowania we wrzecionie. Każda odchyłka od stanu "normalnego" powoduje zatrzymanie pracy obrabiarki. Oszczędność czasu nie-zbędnego na kontrolę narzędzia za pomocą igły stykowej uzyskano dzięki funkcji "Preposition". W zależności od konfiguracji sterownika możliwe są różne warianty nadzorowania narzędzi.

208. Shahabi H.H., Ratnam M.M.: On-line monitoring of tool wear in turning opera-tion in the presence of tool misalignment. System monitorowania on-line zużycia ostrza w operacji toczenia z uwzględnieniem błędu ustawienia narzędzia. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2008, t. 38, nr 7/8, s. 718-727. Zaproponowano metodę monitorowania zużycia ostrza za pomocą systemu wizyj-nego przy uwzględnieniu błędów ustawienia i zamocowania narzędzia w uchwy-cie. Metoda jest odporna na wpływ pyłu, oświetlenie i drgania. Obraz ostrza jest przekazywany z kamery do PC. Odpowiednie algorytmy filtruj ące znacząco zmniejszają wpływ wymienionych czynników zakłócających. Opisano konfigura-cję systemu pomiarowego, algorytmy przetwarzania obrazu i pomiaru zużycia ostrza. Metodę sprawdzono doświadczalnie. Wykonano analizę błędu i ocenę wpływu czynników zewnętrznych.

209. Vilcek I., Poskocilova A.: Monitoring tool conditions for drilling. Monitorowanie

stanu narzędzi podczas wiercenia. Mater.8.Międzynar.Konf.AMO 2008, Kranevo, 2008, s. 85-88. Omówiono sposób monitorowania zużycia wiertła krętego za pomocą bezdoty-kowych czujników mierzących odchylenia wiertła w płaszczyźnie normalnej względem osi wiertła. Porównano 3 sposoby analizy cech sygnału skrawania z uwzględnieniem: statycznej składowej sygnału sił skrawania oraz składowej dy-namicznej (analiza częstotliwości) i przewidywania zużycia narzędzia (na pod-stawie gwałtowności drgań w sygnale siły). Przedstawiono prognozowanie zuży-cia narzędzia za pomocą funkcji koherencji między sygnałem siły nacisku wiertła i momentu obrotowego. Przeprowadzono próbę wiercenia i podano jej wyniki.

53

210. Zhang J.Z., Chen J.C.: Tool condition monitoring in an end-milling operation

based on the vibration signal collected through a microcontroller-based data aqui-sition system. Monitorowanie stanu narzędzia w operacji frezowania czołowego oparte na sygnałach drgań rejestrowanych przez system gromadzenia danych zlo-kalizowanych w mikrosterowniku. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2008, t. 39, nr 1/2, s. 118-128. Opisano system monitorowania stanu narzędzia w procesie frezowania czołowego oparty na analizie sygnału drgań. Oprogramowanie do rejestracji drgań jest zlo-kalizowane w mikrosterowniku połączonym przez port USB z przetwornikiem drgań. Sygnały drgań, mierzone w trzech kierunkach X, Y, Z, są wyświetlane i przesyłane do sterownika. W oprogramowanie do analizy drgań wkomponowano Szybką Transformatę Fouriera. Maksymalna amplituda drgań w czasie i szczy-towa wartość amplitudy w dziedzinie częstotliwości są wykorzystywane do mo-nitorowania stanu narzędzia.

211. Aronson R.B.: What's the condition of that tool? Jaki jest stan narzędzia?

Manuf.Eng., 2009, t. 142, nr 1, s. 65-71. Zasady działania i ograniczenia stykowych i bezstykowych przyrządów do kon-troli narzędzi. Omówiono przyrządy wykorzystujące do pomiarów długości i średnicy narzędzi kamery wideo wysokiej rozdzielczości (MH Inprocess, USA) oraz promienie laserowe (Renishaw i Mida). Przyrządy te służą m.in. do ustawia-nia narzędzi na obrabiarkach. Laser wykrywa punkty wielkości 20 µm, dzięki czemu możliwa jest także dokładna ocena zużycia krawędzi skrawającej. Opisano też przyrządy do monitorowania operacji tokarskich.

212. Fili W., Nordmann K.: Prozessüberwachung senkt Fertigungskosten. Nadzorowanie procesu zmniejsza koszty wytwarzania. Maschinenmarkt, 2009, nr 43, s. 36-38. Omówiono system nadzorowania stanu narzędzi firmy Nordmann zainstalowany na tokarce Emco Turn 345 w zakładach (Müller+Guski). Reakcje obrabiarki (układu sterowania CNC) na złamanie, zużycie narzędzia bądź niezachowanie tolerancji wymiarowych obrabianego przedmiotu wyzwalane są w oparciu o przekroczenie tzw. parametrów granicznych przez krzywe pomiarowe wygenerowane na podstawie pomiaru mocy czynnej w sposób bezpośredni przy użyciu czujników Halla (zużycie narzędzia) czy zarejestrowanych czujnikiem dźwięków materiałowych przy najmniejszym kontakcie narzędzia "kontrolnego" z obrabianym przedmiotem (kontrola wymiarowa przedmiotu).

213. Gawlik J., Ruszaj A.: Nadzorowanie stanu strefy obróbki w systemach wytwarza-nia. Inż.Maszyn, 2009, t. 14, nr 2, s. 7-19. Określono pojęcie nadzorowania oraz pojęcie jakości technologicznej i jakości eksploatacyjnej wyrobu. Do techniczno-organizacyjnych kryteriów doboru ukła-dów nadzorowania zaliczono: fizykalne podstawy (zasadę) pomiaru, strategię nadzorowania, czas i sposób reagowania na zakłócenia, możliwość rozbudowy, protokół nadzorowania, możliwość rozpoznawania błędnych sygnałów itp. Kryte-ria ekonomiczne to: nakłady na aplikację systemu, koszty wyposażenia, użytko-wania aparatury i napraw, koszty osobowe, efekty optymalizacji. Omówiono ana-lityczną metodę prognozowania stanu zużycia ostrzy narzędzi i nadzorowanie stanu strefy obróbki z zastosowaniem sztucznych sieci neuronowych.

54

214. Schnelle Verschleiss- und Formüberwachung. Szybkie nadzorowanie zużycia i

kształtu (narzędzi). Schweiz.Maschinenmarkt, 2009, t. 110, nr 1/2, s. 94-95. Podstawową zaletą systemu Lasercontrol NT (Blum Novotest) jest możliwość pomiaru ostrzy skrawających o dowolnej geometrii w warunkach nominalnej prędkości obrotowej z uwzględnieniem wszystkich warunków na obrabiarce. Nadzorowanie kształtu i zużycia, w tym mikrowykruszeń dotyczy również narzę-dzi o skomplikowanej geometrii, w tym frezów z główką kulistą, gwintowników, frezogwintowników, wytaczadeł i narzędzi stopniowych. W warunkach prędkości roboczej narzędzia mierzy się również bicie.

215. Schulz T.: Ausschuss und Rüstzeiten reduzieren. Lohnend für alle. Zredukowanie

liczby wadliwych produktów oraz czasu na zbrojenie. Opłacalne dla wszystkich. Werkst.u.Betr., 2009, t. 142, nr 1/2, s. 34-35. Urządzenia do wstępnego ustawiania narzędzi na wymiar firmy EZset z funkcją przetwarzania obrazu służą do pomiaru maksymalnie pięciu parametrów narzędzia, tj. długości, promienia, promienia ostrzy i kątów ostrzy. Programy pomiarowe umożliwiają ocenę położenia ostrzy względem siebie i prawidłowe ich nastawienie. Istotną funkcją jest kontrola stanu ostrzy pod kątem zużycia. Podkreślono zalety bezstykowych pomiarów narzędzi metodami optycznymi (systemy laserowe). Technika laserowa stanowi natomiast dobre uzupełnienie funkcji przyrządów do wstępnego ustawiania narzędzi, tj. do nadzorowania narzędzia w trakcie pracy pod kątem złamania.

216. Suprock C.A., Roth J.T., Downey L.M.: Endmill condition monitoring and failure

forecasting method for curvilinear cuts of nonconstant radii. Monitorowanie stanu freza walcowo-czołowego i przewidywanie uszkodzeń dla skrawania krzywoliniowego przy niestałych promieniach krzywizn. Trans.ASME, J.of Manuf.Sci.a.Eng., 2009, t. 131, nr 2, s. 021003 (1-8). Omówiono technikę monitorowania stanu freza walcowo-czołowego przy skrawaniu krzywoliniowym. Celem metody jest pośredni pomiar zużycia narzędzia umożliwiający wskazanie momentu, kiedy następuje przyspieszenie zużycia, bez wykonywania bezpośredniego pomiaru narzędzia. Metoda oparta jest na algorytmie monitorowania typu autoregresji, stosowanego do śledzenia stanu narzędzia za pomocą 3-osiowego przyspieszeniomierza, którego sygnały są monitorowane przez stosunkowo tanie czujniki.

217. Zeng W., Jiang X., Blunt L.: Surface characterisation-based tool wear monitoring

in peripheral milling. Charakteryzacja powierzchni uzyskiwanych w procesie fre-zowania oparta na monitorowaniu stanu narzędzia. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2009, t. 40, nr 3/4, s. 226-233. Metoda oceny powierzchni obrabianej w procesie frezowania, oparta na monito-rowaniu stanu narzędzia, polega na analizie zmian cech topografii powierzchni spowodowanych zużyciem ostrzy. Do oceny cech topografii powierzchni stoso-wano wskaźniki w postaci parametrów statystycznych (odchylenie średniokwa-dratowe, skośność, kurtoza). Badania doświadczalne wykonano na centrum obróbkowym. Proponowane wskaźniki stanu powierzchni i funkcji autokorelacji mogą być wykorzystane zarówno do monitorowania stanu narzędzia, jak również stanów procesu i obrabiarki.

55

218. Jemielniak K., Kossakowska J., Urbański T.: Zastosowanie transformaty falkowej

sygnałów sił skrawania i emisji akustycznej do monitorowania stanu narzędzia skrawającego podczas toczenia zgrubnego Inconelu 625. Obróbka skrawaniem. Współczesne problemy (Monografia), Łódź, 2010, s. 237-244. Rozważano wykorzystanie miar Pakietowej Transformaty Falkowej, sygnałów emisji akustycznej i sił skrawania w monitorowaniu stanu narzędzia skrawającego podczas toczenia Inconelu 625. Najbardziej użyteczną miarą współczynników falkowych okazała się kurtoza; skośność nie wygenerowała żadnej przydatnej miary. Najwięcej użytecznych miar otrzymano z sygnałów sił skrawania, natomiast z emisji akustycznej wygenerowano tylko dwie miary. Monitorowanie stanu narzędzia oparte na wybranych miarach dało najlepsze wyniki przy zastosowaniu wszystkich trzech sygnałów.

219. Teti R. i in.: Advanced monitoring of machining operations. Zaawansowane

monitorowanie operacji obróbkowych. CIRP Ann., 2010, t. 59, nr 2, s. 717-739. Przegląd badań i publikacji CIRP w zakresie doskonalenia i wdrażania systemów monitorowania operacji obróbkowych, stanu narzędzi, sterowania procesami. Podano informacje dotyczące stosowania różnych rodzajów czujników, metod przetwarzania sygnałów (m.in. sygnałów emisji akustycznej i sił skrawania), czynników analizowanych w wyniku monitorowania i strategii podejmowania decyzji o monitorowaniu procesów. Podano przykłady stosowania czujnikowych systemów w procesach przemysłowych.

220. Prickett P.W., Siddiqui R.A., Grosvenor R.I.: The development of an end-milling process depth of cut monitoring system. Rozwój systemu monitorowania głębokości skrawania w procesie frezowania walcowo-czołowego. Int.J.of Adv.Manuf.Technol., 2011, t. 52, nr 1-4, s. 89-100. Opisano system monitorowania głębokości skrawania w czasie rzeczywistym podczas frezowania walcowo-czołowego. Opisano architekturę systemu pomiaru głębokości skrawania, zintegrowanego z systemem monitorowania stanu narzędzia. Pomiar głębokości skrawania jest realizowany za pomocą dwóch czujników ultradźwiękowych. Jeden z czujników zamontowany jest przed, a drugi za przesuwającym się narzędziem. Podano kolejne kroki algorytmu obliczania głębokości skrawania na podstawie sygnałów z czujników. Opisano próby skrawania z zastosowaniem systemu. Podano ograniczenia metody pomiaru wynikające głównie z rozdzielczości czujnika (0,2 mm). Badano wpływ chłodzenia i obróbki na sucho na pomiar głębokości skrawania.