23531

اندازه‌گيري سايش در ابزارهاي برش با استفاده از سامانه بينايي ماشين

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك-طراحي كاربردي4

1396

10-10-1399

دكتر رضا معدوليت

دكتر بهنام داودي

مهندسي مكانيك

در صنعت توليد، ماشين‌كاري يكي از معمول‌ترين راه‌هاي براده برداري از فلزات مي‌باشد. در اين زمينه جنبه‌هاي گوناگوني همچون ويژگي‌ها و خصوصيات هندسي و متالوژيكي ابزار برشي، تأثير جنس قطعه كار و پارامترهاي سرعت برشي، سرعت پيشروي و عمق برش مورد توجه محققان قرار گرفته است. تاثير پارامترهاي مختلف از نظر پديده‌هاي فيزيكي، شيميايي و ترمومكانيكي مورد تحليل قرار گرفته است. يكي از پارامترهاي مهم، جهت ارزيابي فرآيند ماشين‌كاري مسئله‌ي سايش ابزار مي‌باشد. با توجه به اينكه پارامترهاي بسياري مانند هزينه توليد، توان مصرفي ماشين و يكپارچگي سطح قطعه كار با سايش ابزار بشدت تحت تأثير قرار خواهند گرفت، به جهت تسهيل در بهينه‌سازي شرايط قطعه كار، اندازه‌گيري و مدل‌سازي اين پارامتر فوق‌العاده حائز اهميت بوده و بايد مورد بررسي قرار گيرد. براي جلوگيري از وارد شدن صدمه به قطعه كار در حين ماشين‌كاري خصوصاً در عمليات پرداخت‌كاري نهايي لازم است ابزار برشي قبل از رسيدن اندازه سائيدگي به مقدار مشخص تعويض گردد. در زمينه‌ي مدل‌سازي پارامترهاي سايش ابزار در فرآيند ماشين‌كاري تحقيقات متعددي انجام‌گرفته است كه عمده‌اي اين تحقيقات در مورد تأثير شعاع ابزار و نوع براده شكن مي‌باشد. روش‌هاي تشخيص سايش ابزار به‌صورت مستقيم و غيرمستقيم مي‌باشد كه در اين پايان‌نامه از روش مستقيم استفاده شده است. بدين منظور ابتدا با انتخاب سطح مناسب براي هر يك از پارامترهاي ورودي (پيشروي، عمق برش و سرعت برشي) عكس‌برداري از نمونه انجام شد و سپس ميزان سايش ابزار نمونه‌ها استخراج گرديد. سايش ابزار با استفاده از پردازش تصوير در نرم‌افزار متلب به دست آمده است. همچنين تأثير پارامترهاي ورودي بر سايش ابزار بررسي‌شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه سرعت برشي و سرعت پيشروي از ميان پارامترهاي برشي تأثير بيشتري بر سايش ابزار دارند.

1399/11/28

Adapting machine vision system for wear measurement in cutting tools

12/31/2021 12:00:00 AM

In the manufacturing industry, machining is one of the most common ways of extracting metals. In this regard, various aspects such as geometric and metallurgical characteristics of cutting tools, the effect of workpiece material and parameters of cutting speed, feetrate and cutting depth have been considered by researchers. The relationship between these parameters causes physical, chemical and thermomechanical phenomena. One of the important parameters for evaluating the machining process is the problem of tool wear. Due to the fact that many parameters such as production cost, machine power consumption and the integrity of the work surface will be severely affected by tool wear, therefore measuring and modeling this parameter is extremely important and will facilitate the possibility of optimizing and reviewing production conditions. To prevent damage to the workpiece during machining, especially in the final polishing operation, it is necessary to change the cutting tool before the wear size reaches a certain value. Numerous studies have been conducted in the field of modeling tool wear parameters in the machining process, the main of which is the effect of tool radius and type of chip breaker. Methods for detecting tool wear are direct and indirect, and the direct method has been used in this dissertation. For this purpose, by selecting the appropriate surface for each of the input parameters (advance, cutting depth and speed), the sample was photographed and then the tool wear of the samples was extracted. Using MATLAB software, tool wear was obtained by image processing. The effect of input parameters on tool wear has also been investigated. The results show that shear velocity and advancement velocity among shear parameters have a greater effect on tool wear.

سايش ابزار , ماشين‌كاري , پردازش تصوير , كد متلب , ابزار برشي

tool wear , machining , image processing , MATLAB code , cutting tool