Estudo da viabilidade de representações tempo-frequência como ferramenta de extração de característica para classificação de padrões de desgaste da ferramenta no processo de fresamento (2024)
- Authors:
- Autor USP: DIAS, LUIS OTÁVIO DE ANGELES - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEL
- Subjects: PROCESSAMENTO DE IMAGENS; FRESAGEM; ENGENHARIA ELÉTRICA
- Keywords: Distribuição Wigner-Ville.; Análise tempo-frequência.
- Language: Português
- Abstract: O fresamento é um processo crítico de corte de superfícies metálicas de peças com ferramentas girantes chamadas fresas. Um fresamento inadequado pode causar perdas e desperdícios devido ao desgaste das fresas, sendo o desgaste de flanco o mais comum, resultando em vibrações e aumento de temperatura durante o corte, prejudicando a integridade das peças. Neste âmbito, a comunidade científica debruça-se na investigação de técnicas de monitoramento do estado de desgaste da ferramenta. Uma alternativa promissora para a implementação da metodologia supracitada consiste em detectar o desgaste das fresas ao empregar técnicas de Aprendizado de Máquina, como Redes Neurais Convolucionais (CNNs), que são eficazes em identificar padrões em imagens. Destarte, cresce o interesse do emprego das CNNs vinculado à análise de sinais de sensores, convertidos em imagens a partir de ferramentas computacionais. No entanto, há uma preocupação quanto à confiabilidade das ferramentas convencionais de formação de imagens a partir das séries temporais, pois elas podem introduzir ruído e padrões confusos, afetando a confiabilidade das análises das CNNs. Levando isto em consideração, este trabalho de conclusão de curso foca na aplicação de decomposições tempo-frequência como ferramenta de conversão de séries temporais em imagens, a partir do estudo da Distribuição de Wigner-Ville (WVD) aplicada na extração de características de sinais de emissão acústica durante o fresamento. O interesse particular da aplicação da WVD é a sua representação precisa da evolução do espectro de frequências ao longo do tempo, criando imagens mais claras e confiáveis para análise pelas CNNs. Outrossim, a utilização desta ferramenta representa uma abordagem inovadora e pouco explorada na literatura relacionada à manufatura e usinagem. Delimita-se, pois, dois objetivos principais: identificar as bandas de frequência mais relevantes para a distinçãodos estágios de desgaste, facilitando a extração de características e reduzindo o custo computacional; e utilizar a WVD para determinar com precisão o estado de desgaste das ferramentas, especialmente o desgaste de flanco, permitindo prever a vida útil das ferramentas e otimizar sua substituição. Este trabalho, portanto, visa contribuir para a aplicação de tecnologias avançadas na indústria, alinhando-se aos princípios da Indústria 4.0 e melhorando a produção e qualidade dos produtos fabricados.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
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ABNT
DIAS, Luis Otávio de Angeles. Estudo da viabilidade de representações tempo-frequência como ferramenta de extração de característica para classificação de padrões de desgaste da ferramenta no processo de fresamento. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/3d7c4da5-35a5-40b9-9e8f-edc67a6ee208/Dias_Luis_Otavio_de_Angeles.pdf. Acesso em: 18 mar. 2025. -
APA
Dias, L. O. de A. (2024). Estudo da viabilidade de representações tempo-frequência como ferramenta de extração de característica para classificação de padrões de desgaste da ferramenta no processo de fresamento (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/3d7c4da5-35a5-40b9-9e8f-edc67a6ee208/Dias_Luis_Otavio_de_Angeles.pdf -
NLM
Dias LO de A. Estudo da viabilidade de representações tempo-frequência como ferramenta de extração de característica para classificação de padrões de desgaste da ferramenta no processo de fresamento [Internet]. 2024 ;[citado 2025 mar. 18 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/3d7c4da5-35a5-40b9-9e8f-edc67a6ee208/Dias_Luis_Otavio_de_Angeles.pdf -
Vancouver
Dias LO de A. Estudo da viabilidade de representações tempo-frequência como ferramenta de extração de característica para classificação de padrões de desgaste da ferramenta no processo de fresamento [Internet]. 2024 ;[citado 2025 mar. 18 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/3d7c4da5-35a5-40b9-9e8f-edc67a6ee208/Dias_Luis_Otavio_de_Angeles.pdf
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