การเฝ้าสังเกตสถานะการตัดเหล็กกล้าบนเครื่องกลึงซีเอ็นซี โดยใช้เซนเซอร์ร่วมกัน

Abstract

เครื่องจักรกลอัจฉริยะจะมีความสำคัญมากขึ้น ดังนั้นระบบการตรวจติดตามจึงมีความจำเป็น สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตในระหว่างการตัด จึงเป็นที่มาของวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ ซึ่งก็คือการพัฒนาระบบการตรวจติดตามการสึกหรอของมีดกลึง และสถานะการตัดของเศษโลหะและการสั่นแบบแชตเตอร์ ที่เกิดขึ้นของกระบวนการกลึงเหล็กกล้าคาร์บอน (S45C) โดยการใช้เซนเซอร์ร่วมกัน ได้แก่ เซนเซอร์แรงตัด เซนเซอร์วัดความเร่ง เซนเซอร์เสียง และเซนเซอร์อะคูสติก อีมิสชั่น ในการทดลองจะเป็นการตัดแบบไม่ใช้สารหล่อเย็น และไม่มีการทำซ้ำในแต่ละการทดลอง เพื่อที่จะได้ข้อมูลของสัญญาณจากทุกเซนเซอร์ ต่อมาแต่ละสัญญาณจะถูกนำมาวิเคราะห์ทั้งในโดเมนความถี่ โดยวิธีการประมวลผลสัญญาณที่เรียกว่า การแปลงฟูเรียร์อย่างเร็ว และในโดเมนเวลา เพื่อหาความสัมพันธ์ของสัญญาณที่เกิดขึ้นกับการสึกหรอของมีดกลึง การแตกหักของเศษโลหะ และการเกิดการสั่นแบบแชตเตอร์ ซึ่งสัญญาณที่ได้วิเคราะห์จากแต่ละเซนเซอร์ จะถูกประมวลผลผ่านโครงข่ายประสาทเทียมชนิดที่มีการแพร่ค่าย้อนกลับ โครงข่ายประสาทเทียมที่มีโครงข่ายแบบเพอร์เซพตรอน และโครงข่ายประสาทเทียมที่ใช้เทคนิคการเรียนรู้การจดจำรูปแบบ เพื่อพยากรณ์ระดับการสึกหรอของมีดกลึง และตรวจจับสถานะของการตัดว่าเป็นเศษโลหะแบบต่อเนื่อง แบบแตกหัก หรือเกิดการสั่นแบบแชตเตอร์ขึ้นในกระบวนการกลึง ผลลัพธ์ที่ได้รับจากการทดลองพบว่า ระบบการตรวจติดตามภายในกระบวนการที่ถูกเสนอและพัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้ สามารถประมาณค่าระดับการสึกหรอของมีดกลึง และตรวจจับสถานะของการตัดของเศษโลหะและแขตเตอร์ที่เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีเปอร์เซนต์ความถูกต้องมากกว่า 90%.