Ann. For. Sci. 61 (2004) 731-736
DOI: 10.1051/forest:2004070

Note

Discrimination of coated carbide tools wear by the features extracted from parallel force and noise level

Wayan Darmawan^{a, b} and Chiaki Tanaka<sup>c

a</sup>  Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680, Indonesia
^b  Current address: Dept. Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680, Indonesia
^c  Faculty of Science and Engineering, Shimane University, Nishikawatsu-cho 1060, Matsue, Shimane 690-8504, Japan

(Received 27 February 2003; accepted 2 July 2004)

Abstract - Coated carbide tools were tested for turning of wood-chip cement board. Coating materials, which were synthesized on the P30 carbide substrate, are titanium carbonitride, titanium nitride, chromium nitride, and titanium nitride/aluminum nitride. Cutting tests were performed at cutting speeds of 30, 40, 50 and 60 m/s, depth of cut of 1 mm, and feed of 0.05 mm/rev. Wear, parallel force and noise level were measured at every specified cutting length. The purpose was to discriminate various stages of wear of the coated carbide tools by the features extracted from parallel force and noise level. The results of the study show that both the parallel force and noise level generated by the tools tested were observed to increase linearly with increasing the tools wear, and would be good parameters for monitoring the tool wear. The parallel force and the noise level of the cutting tools also increased with increasing the cutting speeds for every specified cutting length. The parallel force became more sensitive than the noise level for monitoring the tool wear when the cutting speed was increased.

Résumé - Estimation de l'usure d'outils carbures revêtus à partir de paramètres extraits de l'analyse du bruit et des efforts de coupe. Des outils carbure ont été testés dans un essai de tournage de panneaux bois ciment. Le carbonite, de titane, le nitride de titane, le nitride de chrome et le complexes nitride de titane/nitride d'aluminium ont été utilisés comme matériaux de revêtement sur un substrat carbure de type P30. Les essais de coupe ont été réalisés à des vitesses de 30, 40, 50 et 60 m/s avec une profondeur de coupe de 1 mm et une avance de 0,05 mm par tour. L'usure, la composante de l'effort de coupe parallèle au mouvement relatif bois/outil et le niveau de bruit ont été menés pour chaque longueur de coupe retenue. L'objectif était de distinguer différentes étapes d'usure de l'outil revêtu à partir de l'analyse des signaux d'efforts et de bruit. L'étude a montré que la composante parallèle de l'effort de coupe et le niveau de bruit augmentaient tous deux de manière linéaire avec l'usure mesurés sur la face de dépouille, pour tous les outils testés. Ce sont potentiellement de bons paramètres pour le suivi en ligne de l'usure de l'outil. Ces deux paramètres augmentent aussi quand la vitesse de coupe augmente, pour toutes les longueurs de coupes utilisées. La composante parallèle de l'effort de coupe devient un paramètre plus sensible pour suivre l'usure de l'outil quant la vitesse de coupe augmente.

Key words: coated carbide tool / parallel force / noise level / wood-chip cement board / cutting speed

Mots clés : outil carbure revêtu / effort de coupe / niveau de bruit / composite bois ciment / vitesse de coupe

Corresponding author: Wayan Darmawan wayandar@indo.net.id

© INRA, EDP Sciences 2004