This work describes reduction of disturbance created by driving actuator in milling process. To the end, controller includes disturbance dynamics. Experimently it is shown that steady disturbance can be rejected to a certain degree.
In order to detect and suppress chatter in turning processes a stability control methodology was studied through manipulation of spindle speeds regarding to chatter frequencies. The chatter frequency was identified by monitoring and signal processing of sound pressure during turning on a lathe. The stability control methodology can select stable spindle speeds without knowing a prior knowledge of machine compliances and cutting dynamics. Teliability of the developed stability control methodology was verified through turning experiments on an engine lathe. Experimental results show that a microphone is an excellent sensor for chatter detection and control
This paper presents a new methodology for on-line tool breakage detection by sensor fusion concept of an acoustic-emission (AE) sensor. A built-in piezoelectric force sensor was used to measure cutting force instead of a tool dynamometer to preserve the machine tool dynamics. he sensor was inserted in the tool turret housing of an NC lathe. FEM analysis was carried out to locate the most sensitive position for the sensor. When a tool is broken, the explicit changes of signals' pattern take place. A burst-type AE signal increases abruptly. Followingly, a cutting force drops significantly. Therefore a burst of AE signal is used as a triggering signal to inspect the following cutting force. Significant drop of cutting force is utilized to detect tool breakage. The algorithm was implemented in a DSP board for in-process tool breakage detection. The proposed monitoring system was capable of a good applicable tool breakage detection.
This paper presents a new methodology for on-line tool breadage detection by sensor fusion of an acoustic emission (AE) sensor and a built-in force sensor. A built-in piezoelectric force sensor, instead of a tool dynamometer, was used to measure the cutting force without altering the machine tool dynamics. The sensor was inserted in the tool turret housing of an NC lathe. FEM analysis was carried out to locate the most sensitive position for the sensor. A burst of AE signal was used as a triggering signal to inspect the cutting force. A sighificant drop of cutting force was utilized to detect tool breakage. The algorithm was implemented on a DSP board for in-process tool breakage detection. Experiental works showed an excellent monitoring capability of the proposed tool breakage detection system.
Virtual computer numerical control(VCNC) arises from the concept that one can experience pseudo-real machining with a computer-numerically-controlled(CNC) machine before actually cutting an object. To achieve accurate VCNC, it is important to determine abnormal behavior, such as chatter, before cutting. Detecting chatter requires an understanding of the dynamic cutting force model. In general, the cutting process is a closed loop system that consists of structural and cutting dynamics. Machining instability, namely chatter, results from the interaction between these two dynamics. Several previous reports have predicted stability for a single path, using a simple cutting force model without tool runout and penetration effects. This study considers both tool runout and penetration effects, using experimental modal analysis, to obtain more accurate predictions. The machining stability in the corner cut, which is a typical transient cut, was assessed from an evaluation of the cutting configurations at the corner.
AGC is widely used to regulate the frequency of power systems. It is also used to control the frequency of Korean Power System. Control strategies depends on systems to which it is applied. Korean Power System consists of one control area and it has no tie-line. In this research, we have developed a simulation tool to confirm AGC dynamics. The developed tool has been verified by two-machine three-bus system. Moreover an AGC control strategy has been suggested to avoid contradiction with governor dynamics. Low pass filter with relatively long time constant showed good regulation performance. This simple strategy is expected to be applied to New EMS in KPX to get reasonable AGC regulation performance.
The radial error motion of a machine tool cutter/spindle system is critical to the dimensional accuracy of the parts to be machined. This paper presents an investigation into spindle run-out effects on cutting mark and surface roughness. We experimented the effects of spindle run-out on surface roughness in flat-end milling by cutting AL 7075 workpiece in various cutting conditions. In order to analyze the effects of run-out on the surface roughness, the spindle's radial error motions was measured by mounting a sphere target onto the spindle as a reference. From the experimental results, it was found that spindle un-out makes a directive effects on surface roughness in flat-end milling.
The control of diamond turning is usually achieved through a laser-interferometer feedback of slide position. If the tool post is rigid and the material removal process is relatively static, then such a non-collocated position feedback control scheme may surface. However, as the accuracy requirement gets tighter and desired surface contours become more complex, the need for a direct tool-tip sensing becomes inevitable. The physical constraints of the machining process prohibit any reasonable implementation of a tool-tip motion measurement. It is proposed that the measured force normal to the face of the workpiece can be filtered through an appropriate admittance transfer function to result in the estimated depth of cut. This can be compared to the desired depth of cut to generate the adjustment control action in addition to position feedback control. In this work, the design methodology on the admittance model-based control with a conventional controller is presented. The recursive least-squares algorithm with forgetting factor is proposed to identify the parameters and update the cutting process in real time. The normal cutting forces are measured to identify the cutting dynamics in the real diamond turning process using the precision dynamometer. Based on the parameter estimation of cutting dynamics and the admittance model-based nanodynamic control scheme, simulation results are shown.
In order to increase productivity and efficiency, high-speed rotating machines become popular these days. The high-speed rotating machine is likely to vibrate and cause machine failure even though it has small unbalance. Therefore, a balancing technique is studied in this paper. Off-line balancing methods are inadequate to solve unbalance vibration problem occurring in the field due to flexible rotor effect, faster tool change, and shorter spin-up and down, etc. An active balancing is suggested to allow re-balancing of the entire rotating assembly in the machine when a tool is changed. This paper shows how to identify the dynamics of the system using influence coefficient and suggest an active balancing technique based on influence coefficient method for high-speed spindle system.
The condition monitoring of rotating machinery such as turbines, pumps and compressors, determine what repairs are needed to avoid shutdown and disassembly of the machine in an industrial plant Many diagnosis methods have been developed for use when the machine is running at steady state, the stationary condition. But much information can be gained about a rotor's condition during non-stationary conditions such as run-up and run-down. Order tracking analysis is a powerful tool for analyzing the condition of a rotating machine when its speed changes over time. Powerful OTA using digital signal processing has some advantages(cheap hardware, the powerful methods, the accurate post processing) and also some disadvantages(calculation time, high speed sampling). New OTA tool based on the chirplet transform is similar to the short time Fourier transform. But, it has good resolution at high speed like other OTA methods based STFT and more resolution for constant frequency components than re-sampling OTA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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