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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2017.tde-14112017-104229
Document
Author
Full name
João Eduardo Borelli
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2000
Supervisor
Committee
Gonzaga, Adilson (President)
Coelho, Reginaldo Teixeira
Politano, Paulo Rogério
Title in Portuguese
Diagnóstico do estado de desgaste de ferramentas para o monitoramento de condições de usinagem de alto desempenho
Keywords in Portuguese
Desgaste
Diagnóstico
Ferramentas
Imagens de infravermelho
Lógica fuzzy
Abstract in Portuguese
Durante o processo de usinagem, o conhecimento da temperatura é um dos fatores mais importante na análise do estado da ferramenta. Permite o controle dos fatores mais importantes que influenciam, no uso, na vida e no desgaste da ferramenta. A temperatura na região de contato entre a peça e a ferramenta é resultante do processo de remoção de material durante a operação de corte e é difícil de se obter uma vez que, ou a peça, ou a ferramenta estão em movimento. Uma maneira de se medir a temperatura nessa situação é detectando a radiação de infravermelho. Este trabalho tem objetivo de apresentar uma nova metodologia de diagnóstico e monitoramento de operações de usinagem com o uso de imagens de infravermelho. A imagem de infravermelho fornece um mapa em tons de cinza da temperatura dos elementos participantes do processo: ferramenta, peça e cavaco. Cada tom de cinza na imagem corresponde a uma temperatura para cada material. A correspondência entre tons de cinza e a temperatura é dada pela prévia calibração da câmera de infravermelho para os materiais participantes do processo. O sistema desenvolvido neste trabalho usa uma câmera de infravermelho, uma frame grabber e um software composto por 3 módulos: o primeiro módulo faz a aquisição da imagem de infravermelho e o processamento; o segundo módulo faz a extração e o cálculo do vetor de características das imagens. Finalmente o terceiro módulo usa um algoritmo fuzzy e fornece como saída o diagnóstico do estado da ferramenta.
Title in English
not available
Keywords in English
Computer aided diagnosis
Fuzzy logic
Infrared image
Tool wear
Abstract in English
During machining process the temperature knowledge is one of the most important factors in tool analysis. It allows to control main factors that influence tool use, life time and wear. The temperature in the contact area between the work piece and the tool is resulting from the material remova! in cutting operation and it is too difficult to be obtained because the tool, or the work piece is in motion. One way to measure the temperature in this situation is detecting the infrared radiation. This work presents a new methodology for diagnosis and monitoring of machining processes with the use of infrared images. The infrared image provides a map in gray tones of the elements temperature in the process: tool, work piece and chips. Each gray tone corresponds to a certain temperature for each one of those materials and the relationship between the gray tones and the temperature is goven by previous infrared camera calibration. The system developed in this work uses an infrared camera, a frame grabber board and a software composed by three modules. The first module provides the image acquisition and processing. The second one does the image feature extraction and calculates the feature vector. Finally, the third module uses fuzzy logic to evaluate the feature vector and to supply the tool state diagnostic as output.
 
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Publishing Date
2017-11-14
 
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