Farklı taşlama koşullarında oluşan akustik emisyon faaliyetlerinin kısa zamanlı Fourier dönüşümü ile incelenmesi
Investigation of acoustic emission activities under different grinding conditions using short time Fourier transform
Yazar: ONUR BAKIR
Danışman: PROF. DR. İSA YEŞİLYURT
Uşak Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Akustik emisyon yöntemi = Acoustic emission method ; Kesme hızı = Cutting speed ; Mekanik titreşim = Mechanical vibration ; Taşlama = Grinding

Özet:
Taşlama, tornalama, frezeleme, raybalama vb. gibi talaşlı imalat yöntemleri ile yeterli ölçüm hassasiyeti ve yüzey kalitesinin elde edilemediği durumlarda kullanılan son üretim sürecidir. Bu çalışmada, farklı kesme hızı ve radyal besleme hızı şartlarında elde edilen akustik emisyon (acoustic emission, AE) faaliyetlerinin kısa zamanlı Fourier dönüşümü (short time Fourier transform, STFT) kullanılarak incelenmesi ve STFT esaslı anlık enerji değişiminin kullanımı sunulmaktadır. Deneysel veriler tam otomatik dalma tipi silindirik bir bilgisayarlı nümerik kontrol (computer numerical control, CNC) taşlama tezgâhından elde edilmiştir ve üç farklı durumda (normal taşlama, daha yüksek kesme hızı ve daha büyük besleme) taşlama koşullarının durumu izlenmiştir. Elde edilen AE verileri öncelikle zaman ve frekans bölgesi incelemeleri yardımıyla değerlendirilerek, farklı çalışma koşullarının belirtileri tespit edilmiştir. Spektrogram, AE faaliyetlerinin enerji içeriğinin zaman-frekans düzlemine nasıl dağıldığını gösterir. 300kHz'e kadar olan AE özelliklerinin tüm taşlama koşulları için sinyal enerjisine en büyük katkıyı sağladığı ve proses parametrelerinin izlenmesi için ideal veri kaynağı olabileceği bulunmuştur. Ayrıca, kesme hızındaki veya radyal beslemedeki herhangi bir artışın, STFT analizinden elde edilen anlık enerjide bir artışa neden olduğu bulunmuştur.

Abstract:
Grinding is the final production process used when sufficient measurement precision and surface quality cannot be achieved by machining methods such as grinding, turning, milling, reaming, etc. This thesis presents the use of short time Fourier transform (STFT) in the analysis of acoustic emission activities detected under different operating conditions (i.e. cutting speed and infeed rate). Experimental data are obtained from a fully automatic plunge-type cylindrical Computer Numerical Control (CNC) grinding machine and conditions of the grinding process in three different cases (i.e. normal grinding, grinding with a higher cutting speed and greater infeed) are monitored using acoustic emission (AE). Detected AE signal is evaluated primarily using time and frequency domain analysis, and the symptoms of different working conditions are determined. Spectrogram shows how the energy content of AE activities is distributed over the time-frequency plane. It has been found that the AE characteristics up to 300kHz provide the greatest contribution to signal energy for all grinding conditions and can be ideal source of data for monitoring process parameters. Moreover, it has been found that any increase in the cutting speed or radial infeed causes an increase in the instantaneous energy obtained from the STFT analysis.