Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14688
metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Proposta de uma metodologia baseada em análise modal operacional para monitoramento de fim de vida de ferramentas de corte
Other Titles: A Methodology Based on Operational Modal Analysis for Tool Life Monitoring
metadata.dc.creator: Meola, Tatiana
metadata.dc.contributor.advisor1: Duarte, Marcus Antônio Viana
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Silva, Márcio Bacci da
metadata.dc.contributor.referee1: Sousa, Marcos Morais de
metadata.dc.contributor.referee2: Pereira, João Antonio
metadata.dc.contributor.referee3: Schroeter, Rolf Bertrand
metadata.dc.description.resumo: Apesar de ter eficiência comprovada, o monitoramento indireto de processos de usinagem pela medição dos níveis de vibrações é muito dependente das condições de operação da máquina e dos níveis de vibração não correlacionados diretamente com o processo de usinagem, tais como vibrações de mancais por exemplo. Uma metodologia alternativa é a utilização de dinamômetros para a medição direta das forças de corte. Porém, devido às dimensões dos transdutores e dificuldades de montagem nem sempre é viável medi-las diretamente no processo produtivo. A estimativa indireta das forças de corte via medição das vibrações da máquina e utilização das técnicas clássicas de identificação de forças dinâmicas tem como inconveniente a dificuldade em se obter um modelo dinâmico confiável. Esta dificuldade se deve ao fato de que as características dinâmicas do sistema variam com a troca de ferramentas e posição do porta ferramentas. Visando minimizar estes problemas, neste trabalho é apresentada uma metodologia baseada na técnica de análise modal operacional (AMO) e método ERA (Algoritmo de Realização de Autosistemas) para fins de monitoramento das condições de ferramentas. A técnica de AMO foi usada para estimar, em condições de operação, um metamodelo modal a ser utilizado na identificação das forças via ERA. Para estudar a influência de diversos parâmetros na qualidade dos resultados de ajuste do metamodelo e identificação das forças, desenvolveu-se um modelo modal do porta ferramentas de um torno ROMI, a partir de um modelo de elementos finitos MEF. Posteriormente, a metodologia desenvolvida foi validada experimentalmente com bastante êxito num processo de torneamento, uma vez que os sintomas vibratórios estimados para seis arestas distintas apresentaram a mesma tendência com a evolução do desgaste e quebra das ferramentas.
Abstract: The indirect monitoring of cutting process by vibration signals measurements has comproved effectiveness, however it is very dependent on machine operating conditions and the vibration levels are not correlated directly with cutting process, like bearing vibrations for example. An alternative methodology is the use of dynamometers to measure cutting forces directly. However, due to transducers dimension and assembly difficulties, force measurements are not always feasible in a productive process. Indirect estimation of cutting forces by machine vibration measurements and classical techniques of dynamic forces identification have as drawback the difficult to get a reliable dynamic model. The dynamic system characteristics modify with tools changes and configuration of assemblage. To minimize these problems, this work presentes a methodology based on operational modal analysis (OMA) technique and Eigensystem Realisation Algorithm (ERA) for tools condition monitoring in turning process. OMA technique was used to estimate, in operating conditions, a modal metamodel to be used at forces identification by means ERA. To study several parameters influence at quality results of fitting model and at forces identification a modal model of turning machine tool port was developed from a finite elements model. The methodology was experimentally validated with success in a turning process, since estimated efforts for six different tools presented the same tendency with wear tool evolution.
Keywords: Análise modal operacional
ERA
Identificação de forças
Monitoramento
Processo de torneamento
Operational modal analysis
ERA
Forces identification
Monitoring
Turning process
Ferramentas para cortar metais
Usinagem
Análise modal
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: MEOLA, Tatiana. A Methodology Based on Operational Modal Analysis for Tool Life Monitoring. 2009. 188 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14688
Issue Date: 3-Dec-2009
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
tatiana.pdf3.49 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.