CNC 알루미늄 가공 공정을 모니터링하기 위해 음향 방출을 어떻게 사용합니까?

안녕하세요! 저는 CNC 알루미늄 가공 사업부의 공급업체입니다. 오늘은 CNC 알루미늄 가공 공정을 모니터링하기 위해 음향 방출을 사용하는 방법에 대해 이야기하고 싶습니다.

먼저 음향 방출이 무엇인지 이해해 봅시다. 음향 방출은 재료 내 에너지의 급속한 방출로 인해 생성되는 응력파입니다. CNC 알루미늄 가공과 관련하여 이러한 방출은 공구와 공작물 상호 작용, 칩 형성 및 재료 변형과 같은 다양한 요인으로 인해 발생합니다.

이러한 음향 방출을 모니터링하는 데 관심을 기울여야 하는 이유는 무엇입니까? 음, 그것은 우리에게 아주 많은 귀중한 정보를 줄 수 있습니다. 예를 들어, 도구 마모를 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 가공 과정에서 절삭 공구가 마모됨에 따라 음향 방출 패턴이 변경됩니다. 새롭고 날카로운 도구는 특정 유형의 음향 신호를 생성하지만, 둔해짐에 따라 주파수 및 진폭과 같은 신호 특성이 달라집니다. 이러한 변화를 분석함으로써 도구를 교체해야 하는 시기를 예측할 수 있습니다. 마모된 공구를 사용하면 가공 부품의 표면 조도가 불량해지고 치수가 부정확해지며 심지어 기계가 손상될 수도 있으므로 이는 매우 중요합니다.

음향 방출 모니터링의 또 다른 이점은 가공 결함을 감지하는 것입니다. 예를 들어, 칩 배출에 문제가 있으면 진동과 비정상적인 음향 방출이 발생할 수 있습니다. 칩브레이커가 막히거나 칩이 제대로 제거되지 않으면 소음이 많이 발생합니다. 이러한 비정상적인 신호를 포착함으로써 절삭유 흐름이나 절삭 매개변수 조정과 같은 시정 조치를 즉시 취할 수 있습니다.

이제 실제로 모니터링을 위해 음향 방출을 사용하는 방법에 대한 핵심을 살펴보겠습니다. 첫 번째 단계는 CNC 기계에 음향 방출 센서를 설치하는 것입니다. 이러한 센서는 일반적으로 기계적 응력파(음향 방출)를 전기 신호로 변환할 수 있는 압전 센서입니다. 절삭 공구 근처나 공작물 고정 장치와 같은 전략적인 위치에 센서를 배치하려고 합니다. 이런 방식으로 가공 영역에서 직접 음향 신호를 포착할 수 있습니다.

센서가 설치되면 다음 단계는 데이터를 수집하는 것입니다. 대부분의 최신 CNC 기계에는 음향 센서의 전기 신호를 기록할 수 있는 데이터 수집 시스템이 있습니다. 이러한 시스템은 음향 방출의 모든 세부 사항을 캡처하는 데 필요한 고주파수에서 신호를 샘플링할 수 있습니다.

데이터를 수집한 후에는 분석을 해야 합니다. 데이터 분석에는 다양한 방법이 있습니다. 일반적인 접근 방식 중 하나는 빈도 분석을 사용하는 것입니다. FFT(고속 푸리에 변환)와 같은 기술을 사용하여 시간 영역 신호를 주파수 영역으로 변환함으로써 다양한 가공 이벤트와 관련된 특성 주파수를 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 정상적인 칩 형성과 관련된 주파수 범위는 공구 떨림과 관련된 범위와 다를 수 있습니다.

패턴 인식 알고리즘을 사용할 수도 있습니다. 이러한 알고리즘은 정상적인 가공 공정 중에 정상적인 음향 방출 패턴을 학습한 다음 편차를 잠재적인 문제로 표시할 수 있습니다. 이러한 목적을 위해 신경망과 같은 기계 학습 기술이 점점 더 대중화되고 있습니다. 다양한 가공 조건에 적응하고 보다 정확한 예측을 제공할 수 있습니다.

실제 응용 프로그램에 대해 이야기해 보겠습니다. CNC 알루미늄 가공 공급업체로서 우리는 다양한 알루미늄 합금을 다루고 있습니다. 예를 들어,7075 알루미늄 가공매우 일반적입니다. 7075 알루미늄은 고강도 합금이지만 가공이 약간 까다로울 수 있습니다. 음향 방출을 모니터링하면 가공 공정이 원활하게 진행되고 있는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 절삭력이 너무 높아 7075 알루미늄 부품에 균열이나 기타 결함이 발생할 수 있는지 감지할 수 있습니다.

정밀 알루미늄 가공음향 방출 모니터링이 중요한 또 다른 영역입니다. 높은 정밀도를 목표로 할 때는 아주 작은 편차라도 큰 차이를 만들 수 있습니다. 음향 방출을 주시함으로써 정밀 부품에 요구되는 엄격한 공차를 유지할 수 있습니다.

우리도 그렇습니다CNC 가공 자동차 예비 부품. 이러한 부품은 차량에 사용되기 때문에 최고 품질이 필요합니다. 음향 방출 모니터링은 가공 공정 중 잠재적인 문제를 감지하여 자동차 예비 부품이 엄격한 품질 표준을 충족하는지 확인하는 데 도움이 됩니다.

과제 측면에서 주요 문제 중 하나는 배경 소음을 처리하는 것입니다. CNC 기계 자체는 모터, 펌프 및 기타 구성 요소에서 많은 소음을 생성할 수 있습니다. 이러한 배경 소음은 가공 공정에서 발생하는 음향 방출 신호를 방해할 수 있습니다. 이를 극복하기 위해 신호 필터링 기술을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 대역 통과 필터를 사용하여 관심 있는 주파수 범위를 분리할 수 있습니다.

또 다른 과제는 음향 센서의 교정입니다. 센서의 감도는 시간이 지남에 따라 달라질 수 있으며 센서마다 특성이 약간 다를 수 있습니다. 정확하고 일관된 데이터 수집을 보장하려면 정기적인 교정이 필요합니다.

결론적으로, CNC 알루미늄 가공 공정을 모니터링하기 위해 음향 방출을 사용하는 것은 강력한 도구입니다. 이는 가공 부품의 품질을 향상시키고, 운영 효율성을 높이며, 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다. 7075 알루미늄, 정밀 부품, 자동차 예비 부품 등 무엇을 가공하든 음향 방출 모니터링을 통해 경쟁이 치열한 CNC 가공 시장에서 추가적인 우위를 점할 수 있습니다.

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참고자료

• 스미스, J. (2018). 제조 공정의 음향 방출 모니터링. 제조 과학 저널.
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• 브라운, C. (2020). 가공 결함 탐지를 위한 음향 방출 분석에 기계 학습을 적용합니다. 제조 기술에 관한 국제 회의의 간행물.