POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Inżynierii Produkcji Laboratorium z Automatycznego Monitorowania i Nadzoru Wytwarzania	Damian Nagórski Piotr Nadera
	Kierunek: Automatyka i Robotyka Rok akademicki 2014/2015
	Grupa dziekańska: ID-A0-62
Data wykonania ćwiczenia: 26.05.2015 r.	Data oddania sprawozdania: 03.06.2015 r.
Temat ćwiczenia: Diagnostyka zużycia ostrza.

SPRAWOZDANIE

1. Cel ćwiczenia i określenie mierzonych wartości

Celem ćwiczenia było procentowe określenie zużycia ostrza dla poszczególnych przejść narzędzia.

Wartości opracowywane to RMS siły (zielonej)

RMS- inaczej wartość skuteczna, jest to statystyczna miara sygnału okresowo zmiennego.

Siły skrawania

Wypadkową siłę F działającą na ostrze narzędzia rozkłada się zazwyczaj na trzy wzajemnie prostopadłe składowe Siła składowa Fc działa w kierunku zgodnym z wektorem prędkości ruchu głównego i jest nazywana składową obwodową, siłą styczną lub główną siłą skrawania. Siła składowa Ff jest równoległa do kierunku posuwu i nosi nazwę składowej posuwowej siły skrawania. Siła składowa Fp ( składowa odporowa ) jest prostopadła do powierzchni obrobionej oraz do składowych Fc i Ff przy toczeniu wzdłużnym nazywana jest składową promieniową. Wypadkowa składowej posuwowej Ff i składowej odporowej Fp może być wyznaczona z zależności:

odchyla się ona niewiele od kierunku przekroju głównego Po i dla uproszczenia można założyć że się z tym kierunkiem pokrywa. Znając siły składowe Fc, Ff , Fp można wypadkową siłę skrawania obliczyć z zależności:

Pomiar sił skrawania
Pomiar siły oparty jest głównie na pomiarze odkształceń elementów poddanych działaniu sił. Do pomiaru tych odkształceń można używać wiele różnych zjawisk fizycznych, wykorzystując do tego celu czujniki, które przetwarzają odkształcenia elementu poddanego działaniu siły na wielkość dogodną do odczytu zależną od działającej siły. Zależnie od zastosowanych do pomiaru siły czujników siłomierze dzielimy na: 1. mechaniczne (dźwigniowe, uchylne, sprężynowe, z elementem sprężystym i hydrauliczne); 2. elektromechaniczne (tensometryczne, strunowe, indukcyjne, pojemnościowe); 3. elektryczne (magnetosprężyste, piezoelektryczne).

2.Przebieg ćwiczenia

Podczas ćwiczenia otrzymaliśmy zbiór danych pomiarowych. Na ich podstawie stworzyliśmy wykresy przedstawiające siły skrawania oraz EA, a następnie dla wybranej przez nas wielkości (była to jedna z sił skrawania) odczytywaliśmy wartości RMS dla trzeciej operacji. Po odczytaniu wielkości nakreśliliśmy wykres przedstawiający kolejne okresy trwałości ostrza i określiliśmy jego procentowe zużycie. W tym celu przyjęliśmy wartość początkową jako 10%, a końcową jako 100%, przyjęliśmy również zależność liniową i ustaliliśmy charakterystykę prostej dla pierwszego ostrza na:

Dla danej ustaliliśmy szacowane zużycie ostrza w kolejnych okresach.

3.Opracowanie wyników

Dla podanych w tabeli poniżej danych wykreśliliśmy dwa wykresy:

• Określenie kolejnych okresów trwałości ostrza

• Wykres szacowanego zużycia ostrza do rzeczywistego

1 604,623 10%

2 1028,373 43%

3 1066,207 46%

4 1009,046 41%

5 1303,882 64%

6 1765,01 100%

7 824,971 27%

8 1023,289 43%

9 1182,478 55%

10 1194,853 56%

11 1432,139 74%

12 3373,194 225%

13 988,574 40%

14 1346,861 68%

15 1371,631 70%

16 1497,19 79%

17 2099,699 126%

18 2910,408 189%

19 3277,11 217%

20 3744,466 253%

21 3717,788 251%

22 3936,757 268%

23 880,318 31%

24 929,728 35%

25 1020,45 42%

26 937,637 36%

27 1034,768 43%

28 1068,546 46%

29 1066,333 46%

30 1289,637 63%

31 1247,279 60%

32 1261,975 61%

33 1775,112 101%

34 1863,042 108%

35 2178,683 132%

36 2254,321 138%

37 2394,313 149%

38 2250,744 138%

39 2256,412 138%

40 2203,054 134%

41 2168,303 131%

42 2203,187 134%

43 2160,378 131%

44 2156,858 130%

45 2099,548 126%

46 2137,057 129%

4.Wnioski

Na podstawie zużycia narzędzia wzorcowego można także określić okres trwałości ostrza, który w tym wypadku wynosi 5 operacji. Kolejne ostrza pracowały za długo a ich zużycie jest kilkukrotnie większe.

Można także zauważyć, że dla próbek 38-46 wartość RMS nie zmienia się (siła pozostaje stała).

Może to wynikać z niedopatrzenia operatora, który po zakończeniu operacji nie odsunął narzędzia od przedmiotu.

Duży pik podczas 12 operacji może świadczyć o wyłamaniu narzędzia co doprowadziło do gwałtownego wzrostu sił skrawania lub może być zaburzeniem układu pomiarowego, należałoby przeprowadzić analizę na kolejnych próbkach danej operacji

Maksymalna odczytana wartość RMS siły skrawania dla pierwszego narzędzia definiuje maksymalne zużycie ostrza, które w systemach automatycznego monitorowania może służyć za wzorzec porównawczy.

Dalsze używanie ostrza powyżej 100% zużycia wzorcowego może świadczyć o niedopatrzeniu operatora.

Nie należy pracować z zużytym ostrzem ponieważ może to być przyczyną uszkodzenia zarówno przedmiotu obrabianego, oprawki narzędzia jak również samej obrabiarki.

Aby uniknąć powyższego stosowane są Systemy Automatycznego Monitorowania podczas pracy obrabiarki