1
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران
2
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
چکیده
سایش لبه ابزار کیفیت قطعات تولیدی، قابلیت اطمینان و بهره‌‌وری را در فرایند تولید کاهش می‌دهد به این دلیل پایش وضعیت ابزار برای جلوگیری از شکست در هر لحظه ضروری است. متاسفانه هیچ روش مستقیمی برای اندازه‌گیری سایش ابزار وجود ندارد. در روش غیر‌مستقیم، سایش با اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکی در طول فرایند ماشین‌کاری مانند ارتعاش، جریان، نیروی برشی و ... اندازه‌گیری می‌شود. در این مقاله شبکه عصبی چندلایه (MLP) با الگوریتم پس‌انتشار و سامانه استنتاج تطبیقی فازی- عصبی (ANFIS) برای پیشبینی سایش ابزار در فرزکاری بهکار گرفته شده است. بدین منظور یکسری آزمایش، توسط ماشین‌فرز روی قطعه‌کار انجام شد. مشاهده شد که با افزایش سایش ابزار، جریان مصرفی موتور پیشروی افزایش پیدا می‌کند. همچنین در این مطالعه تاثیر سایش ابزار، مقدار پیشروی و عمق بار بر جریان مصرفی موتور پیشروی بررسی و کارایی دو شبکه عصبی و انفیس در تشخیص مقدار سایش و شکست ابزار مقایسه شده است. نتایج نشان داد که برای 86 مورد اندازه‌گیری شده، انفیس و شبکه عصبی بهطور میانگین دارای 92 و 84 درصد موفقیت در تشخیص درست میزان سایش و شکست ابزار بودند. از آنجایی که انفیس در مقایسه با شبکه عصبی در طبقه‌بندی سایش ابزار نتایج بهتر و قابل قبول‌تری ارائه می‌دهد، می‌تواند بهعنوان روشی مناسب برای تشخیص هوشمند سایش ابزار بهکار برده شود.
Patra, K., Pal, S. K., and Bhattacharyya, K. “Artificial Neural Network Based Prediction of Drill Flank Wear From Motor Current Signal”, Applied Soft Computing, Vol. 7, No. 3, pp. 929-935, 2007.##
Ghani, J. A., Rizal, M., Nuawi, M. Z., Ghazali, M. J., and Haron, C. H. C. “Monitoring Online Cutting Tool Wear Using Low-cost Technique and User-friendly GUI”, Wear, Vol. 271, No's. 9-10, pp. 2619-2624, 2011.##
Li, X., Tso, S. K., and Wang, J. “Real-Time Tool Condition Monitoring Using Wavelet Transforms and Fuzzy Techniques”, IEEE Transactions on systems, man, and cybernetics-part c: applications and reviews, Vol. 30, No. 3, 2000.##
Sanjay, C., Neema, M. L., and Chin, C. W. “Modeling of Tool Wear in Drilling by Statistical Analysis and Artificial Neural Network”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 170, No. 3, pp. 494-500, 2005.##
Singh, A. K., Panda, S. S., Pal, S. K., and Chakraborty, D. “Predicting Drill Wear Using an Artificial Neural Network”, Int. J. Adv. Manuf. Technol, Vol. 28, No's. 5- 6, pp. 456- 462, 2006.##
Panda, S. S., Singh, A. K., Chakraborty, D., and Pal, S. K. “Drill Wear Monitoring Using Back propagation Neural Network”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 172, No. 2, pp. 283–290, 2006.##
Panda, S. S., Chakraborty, D., and Pal, S. K. “Flank Wear Prediction in Drilling Using Back propagation Neural Network and Radial Basis Function Network”, Applied Soft Computing, Vol. 8, No. 2, pp. 858–871, 2008.##
Patra, K. “Acoustic Emission based Tool Condition Monitoring System in Drilling”, Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol. III, WCE 2011, London, U. K, July 6 – 8, 2011.##
Salgado, D. R., Alonso, F. J. “An Approach Based on Current and Sound Signals for In-process Tool Wear Monitoring”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol. 47, No. 14, pp. 2140–2152, 2007.##
Sharma, V. S., Sharma, S. K., and Sharma, A. K. “Cutting Tool Wear Estimation for Turning”, J. Intell. Manuf., Vol. 19, No. 1, pp. 99–108, 2008.##
Natarajan, U., Saravanan, R., and Periasamy, V. M.” Application of Particle Swarm Optimisation in Artificial Neural Network for the Prediction of Tool Life”, Int. J. Adv. Manuf. Technol., Vol. 28, No's. 9-10 pp. 1084–1088, 2006.##
Ghosh, N., Ravi, Y. B., Patra, A., Mukhopadhyay, S., Paul, S., Mohanty, A. R., and Chattopadhyay, A. B. “Estimation of Tool Wear During CNC Milling Using Neural Network-based Sensor Fusion”, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 21, No. 1, pp. 466-479, 2007.##
Kartalopoulos, S. V. “Understanding Neural Networks and Fuzzy Logic: Basic Concepts and Applications”, Wiley-IEEE Press, 1996.##
Jang, R. “ANFIS: Adaptive- Network-Based Fuzzy Inference System”, IEEE transactions on Systems, Man and Cybernetics, Vol. 23, No. 3, pp. 665-685, 1993.##
Wang L. X. “A Course in Fuzzy Systems and Control”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersy, 1997.##
Jang J.S.R., Sun C.T., and Mizutani E. “Neuro-fuzzy and Soft Computing: A Computational Approach to Learning and Machine Intelligence”, London, Prentice Hall, 1997.##
Jang, R. and Sun, C. T. “Neuro-Fuzzy Modeling and Control”, IEEE Journals & Magazine, Vol. 83, No 3, pp. 378-406, 1995.##
ناصر نیا, ابراهیم, نوری خاجوی, مهرداد, & رضائی, موسی. (1398). پیشبینی سایش ابزار ماشین‌فرز با استفاده از سیگنال جریان موتور پیشروی به‌کمک شبکه عصبی مصنوعی و سامانه فازی– عصبی. مکانیک هوافضا, 15(1), 51-62.
MLA
ابراهیم ناصر نیا; مهرداد نوری خاجوی; موسی رضائی. "پیشبینی سایش ابزار ماشین‌فرز با استفاده از سیگنال جریان موتور پیشروی به‌کمک شبکه عصبی مصنوعی و سامانه فازی– عصبی". مکانیک هوافضا, 15, 1, 1398, 51-62.
HARVARD
ناصر نیا, ابراهیم, نوری خاجوی, مهرداد, رضائی, موسی. (1398). 'پیشبینی سایش ابزار ماشین‌فرز با استفاده از سیگنال جریان موتور پیشروی به‌کمک شبکه عصبی مصنوعی و سامانه فازی– عصبی', مکانیک هوافضا, 15(1), pp. 51-62.
VANCOUVER
ناصر نیا, ابراهیم, نوری خاجوی, مهرداد, رضائی, موسی. پیشبینی سایش ابزار ماشین‌فرز با استفاده از سیگنال جریان موتور پیشروی به‌کمک شبکه عصبی مصنوعی و سامانه فازی– عصبی. مکانیک هوافضا, 1398; 15(1): 51-62.
)
