Obciążenia termomechaniczne, którym poddane są narzędzia skrawające podczas pracy obrabiarki, skutkują zużyciem krawędzi tnących, co przekłada się zarówno na wydajność narzędzi skrawających, jak i jakość powierzchni skrawanych.
Prawidłowa ocena zużycia narzędzi ma duże znaczenie dla bezproblemowego przebiegu produkcji. W tym kontekście istotna jest konieczność odróżnienia oznak przedwczesnego stępienia krawędzi od naturalnego zużycia ostrzy. Nieumiejętna ocena zużycia z jednej strony może skutkować tendencją do wczesnej wymiany narzędzi, a z drugiej strony może prowadzić do błędów obróbki. W obu przypadkach generowane są dodatkowe koszty, związane z częstszą wymianą narzędzi, czy też występowaniem defektów.
Systemy diagnostyczne TCM (tool condition monitoring) dostarczają informacji potrzebnych, aby na czas dokonać zmiany narzędzi. Niestety, takie systemy są kosztowne i wymagają specjalistycznego sprzętu pomiarowego, co nie sprzyja popularyzacji tego typu rozwiązań. Inżynierowie z ORNL (Oak Ridge National Laboratory) zaproponowali alternatywny system diagnostyczny TCM, oparty o bardziej ekonomiczny, elastomerowy czujnik dotykowy.
Instalowany na obrabiarce czujnik prezentowanego systemu TCM umożliwia sprawdzanie stanu krawędzi tnących bez potrzeby demontażu narzędzia czy oprawki. Narzędzie wystarczy przyłożyć do elastycznej powierzchni czujnika, który rejestruje szczegóły geometrii krawędzi. System wykorzystuje algorytm Canny’ego do identyfikacji i porównywania krawędzi. Wyodrębniony odcinek niezużytej krawędzi służy następnie do oceny zużycia w obrębie ubytków. Rezultat analizy komputerowej weryfikowany jest poprzez obserwacje pod mikroskopem optycznym i za pomocą różnicowania ogniskowego.
Jak przekonuje Ritin Mathews z ORNL, prezentowane rozwiązanie ma umożliwić producentom wyrobów skrawanych eliminację problemów z przedwczesnym zużyciem narzędzi i redukcję kosztów gospodarki narzędziowej.
ornl.gov
