Force-measurement based tool-workpiece contact detection in micromilling

Due to a very small tool dimensions in micromilling process finding contact of tool and workpiece is difficult. Observation of tool and its position in a relation to workpiece is only possible with a microscope. Cutting forces signals exploitation is proposed for tool-workpiece contact detection. Cutting forces were not used before for detecting contact of tool and workpiece. This paper presents results of cutting forces measurement occurring during toll-workpiece contact. Method of cutting forces signal processing that gives possibility of automatic tool-workpiece contact detection is shown. Current analysis was made off-line and obtained results will be used for further on-line tool-workpiece contact detection. Conclusions and further research plans arising from performed experiments are presented.

Z uwagi na małe wymiary narzędzia wykorzystywanego podczas procesu mikroobróbki znajdowanie kontaktu frezu z materiałem obrabianym jest relatywnie trudnym zadaniem. Obserwacja narzędzia i jego pozycji w stosunku do obrabianego przedmiotu jest możliwa jedynie z wykorzystaniem mikroskopu. W artykule zaproponowano wykorzystanie, nigdy wcześniej nie stosowanych dla tych celów, sił skrawania do określenia kontaktu narzędzia z przedmiotem. Dodatkowo opisano wyniki pomiarów oraz zaimplementowane sposoby przetwarzania sygnału, dające możliwość automatycznego wykrycia kontaktu. Przeprowadzone analizy zostały wykonane off-line, ich wyniki posłużą do przyszłej implementacji algorytmu w trybie on-line. W artykule zaprezentowano również wnioski płynące z badań oraz plany przyszłych eksperymentów.