Method of reconstructing cutting force from vibration signal using inversion of frequency response function
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2025LU001
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta strojní
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-335/2025-18
Alternative language
Project name in Czech
Metoda rekonstrukce řezné síly ze signálu vibrací s využitím inverze přenosové funkce
Annotation in Czech
Předkládaný projekt se zaměřuje na vývoj metody pro rekonstrukci řezné síly s využitím akcelerometru a signálů z řídicího systému obráběcího stroje a následnou identifikací řezných koeficientů při obrábění. Takto identifikované řezné koeficienty charakterizují řezný proces kvantifikací přírůstku třecí a řezné komponenty řezných sil podél břitu v závislosti na tloušťce třísky a délce břitu v záběru. Jejich hodnoty slouží jsou vstupní parametry pro další výzkumná témata zabývající se řezným procesem. Vsoučasnosti je pro jejich identifikaci nutné použít dynamometr pro naměření průběhu řezné síly a provést laboratorní měření pro identifikaci řezných koeficientů, při kterém je frézována drážka s několika různýmiposuvy. Tento postup není z důvodu technických a ekonomických uplatnitelný v průmyslové výrobě. Metodika rekonstrukce řezné síly i následné identifikace řezných koeficientů si klade za cíl eliminovat nutnost použití dynamometru i provedení obráběcích experimentů. Pro rekonstrukci řezné síly byly již publikovány metody, které řezné síly rekonstruují např. z proudu pohonů pohybových os. Tyto metody ale selhávají při vyšších frekvencích záběru jednotlivých zubů frézy, ke kterým dochází již při běžném frézování vícebřitými nástroji. Jeden z cílů projektu je vytvořit metodu, která zkombinuje signál proudu, který je vyčítán z řídícího systému stroje, společně s vysokofrekvenčním signálem z akcelerometrů na vřeteni stroje. Kombinací signálů dojde k rozšíření propustného frekvenčního pásma a metoda rekonstrukce řezných sil bude použitelná i pro běžné frézování vícebřitými frézami. Pro rekonstrukci řezné síly hraje klíčovou roli správně určená frekvenční přenosová funkce (FRF) mezi místem buzení na konci nástroje a místem snímaní vibrací na vřeteni. Protože je tato funkce závislá na dynamické poddajnosti použitého nástroje, bude v rámci projektu rozšířena aplikovatelnost metody využitím funkce Receptance Coupling Substructure Analysis (RCSA).
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20301 - Mechanical engineering
OECD FORD - secondary branch
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
GB - Agricultural machines and construction<br>JQ - Machinery and tools<br>JR - Other machinery industry<br>JT - Propulsion, engines and fuels
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2028
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Feb 5, 2025
Finance
Total approved costs
8,451 thou. CZK
Public financial support
8,451 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK