일반적으로 공구 고장은 기계 센터 가동 중단 시간의 약 7%를 차지합니다.더 심각하게는 공구 고장으로 인해 부품의 가공 품질이 저하되고 심지어 기계가 손상될 수도 있습니다.따라서 공구 마모 상태 모니터링(TWCM)은 지능형 제조의 중요한 부분이며 1968년부터 연구 핫스팟이었습니다.

TWCM은 센서의 종류에 따라 직접 방식과 간접 방식의 두 가지 방식으로 나눌 수 있습니다.직접 방식은 비전이나 레이저 센서를 사용합니다.탁월한 정밀도와 신뢰성에도 불구하고 온라인 달성실시간 모니터링센서는 가공 환경에 내재된 절삭유, 칩 및 기타 요소에 의해 쉽게 방해를 받기 때문에 어렵습니다.반대로, 간접 방법은 온라인 실시간 모니터링 기능에 대한 가능성을 갖고 있지만 학술 출판물이 풍부함에도 불구하고 실제 적용은 여전히 ​​제한적입니다.

주요 장애물은 자연적인 가공 조건을 필연적으로 방해할 수 있는 힘, 진동, 온도 및 음향 방출을 측정하는 센서와 같은 적절한 모니터링 센서를 선택하는 것입니다.가청 소리 신호를 포착하는 마이크 센서가 유망한 전략으로 떠올랐습니다.그 잠재력은 이니셔티브 노이즈 제거 시스템과 해석 가능한 의사 결정 알고리즘의 개발을 통해 정확성을 향상시키는 데 달려 있습니다.

최근 중국 장쑤 과학 기술 대학의 Guochao Li가 이끄는 지능형 제조 과학자 팀은 가청 사운드 기반 공구 마모 모니터링의 상태와 추세에 대한 최초의 체계적인 검토를 수행했습니다.이 포괄적인 작업은 최근 동향을 요약하여 연구원과 제조업체에게 귀중한 리소스 역할을 할 뿐만 아니라 데이터 세트 개발, 이니셔티브 노이즈 제거 시스템, 전문 기능 추출 기술 및 해석 가능한 의사 결정 알고리즘 생성이라는 네 가지 유망한 연구 방향을 강조합니다..

팀출판됨그들의 작업첨단 제조 과학 기술 저널.

"이 보고서에서 우리는 지난 10년간의 학술 출판물에 걸쳐 가청음을 중심으로 공구 마모 모니터링의 현재 상태와 미래 방향을 검토했습니다."라고 장쑤대학교 기계공학부 부교수인 Guochao Li가 말했습니다.공구 마모 상태 모니터링 분야의 노련한 전문가인 중국 과학 기술 박사입니다.

"여기에는 가청음 가공의 물리적 특성과 특성, 밀링 가청음 생성 메커니즘, 신호 획득,소음 감소, 특징 추출 및 의사 결정 알고리즘과 함께 향후 연구를 위한 잠재적인 영역을 다루고 있습니다."

같은 기관의 강사이자 가공 공정 모니터링 전문인 Li Sun은 "우리의 작업이 공구 마모 모니터링의 실제 적용을 크게 촉진할 수 있다고 믿습니다."라고 말했습니다."가청 소리 신호를 수집하기 위해 마이크 센서를 사용하는 것은 도구 마모와의 밀접한 상관관계로 인해 유망한 전략을 제시하며, 추가 센서의 필요성을 없애고, 설치가 용이하며, 측정 적응성 및 처리 환경에 대한 비간섭이 가능합니다.

"그러나 가청 음향 신호를 기반으로 한 공구 마모 상태 모니터링의 정확성은 현재 충분하지 않습니다. 우리 연구는 연구원과 제조업체에게 귀중한 통찰력과 최신 동향을 제공하여 잠재적으로 실제 시나리오에서 공구 마모 모니터링의 광범위한 적용을 촉진합니다."

연구팀에는 또한 중국 전장에 있는 장쑤 과학기술대학교 기계공학부의 Xinhang Shang, Lei Yang, Honggen Zhou와 Shanxi Diesel Engine Heavy Industry Co., Ltd의 Bofeng Fu의 주목할만한 공헌이 포함되어 있습니다..중국 싱핑.

추가 정보:Guochao LI 외, 공구 마모 모니터링에 가청 음향 신호 적용: 검토,첨단 제조 과학 기술 저널(2024).DOI: 10.51393/j.jamst.2025003

제공자:칭화대학교 출판부