Формулювання методики поточного визначення параметрів профілю, що накатується на основі нечітких оцінок стану процесу формоутворення. Структурно-алгоритмічний синтез системи автоматичного керування технологічним процесом накочування профілів різей.
Аннотация к работе
Вони дозволяють отримувати високоефективні, зміцнені та довговічні зєднання, але одночасно з цим потребують виконання підвищених вимог до точності та механічних властивостей їх профілів. У вказаних умовах стало необхідним вирішення актуальної наукової задачі, а саме створення автоматизованих систем контролю та керування процесом формоутворення на існуючому профіленакатному обладнанні, які дозволять привести якісні характеристики профілів до рівня вимог європейських та світових стандартів (ISO,DIN). Основні положення і результати роботи використані у держбюджетних НДР кафедри “Електроніки та автоматики” Дніпродзержинського державного технічного університету, що виконувались у відповідності до координаційних планів „Основи автоматичного управління точною прокаткою ступінчастих деталей та накаткою профілів на базі нового напівавтомату ЖА-802 (Україна)”-державний реєстраційний номер 0197U002460 1999 р., „Стохастичне дуальне управління технологічними процесами поперечно-клинової прокатки та накатки профілів складної форми" - державний реєстраційний номер 0101U001780 2001 р., "Управління ресурсозберігаючим технологічним процесом комбінованого формоутворення складених профілів" - державний реєстраційний номер 0103U003452 2003 р. При вирішенні поставлених задач використовувалися: аналітичні рівняння, що описують напружено-деформований стан у диференціальному вигляді - для оцінки впливу технологічних параметрів на точність профілю різі; методи статистичного аналізу результатів експериментальних досліджень - для побудови емпіричних формул та залежностей параметрів профілю різі, що накочується, від технологічних параметрів; методи теорії нечітких множин - для побудови системи автоматизованого керування; математичне моделювання - для аналізу роботи системи у доступних режимах управління. Проведення процесу формоутворення профілів різей на межі обєднання режимів накочування у незаповнених та заповнених контурах інструменту, підвищує та стабілізує величину зовнішнього діаметру різі і додатково зміцнює профіль без порушення умов стійкості протікання процесу.Аналіз літературних джерел довів, що процес формування профілю різі за методом накатки можливо проводити в одному з двох режимів - накатки в незаповнених контурах (коли вершини профілю різі не доторкуються впадин інструменту), та заповнених контурах (заготівка контактує з інструментом за всією поверхнею, що оброблюється). При накатці у незаповнених контурах зміцнення поверхні різі практично не відбувається та ступень точності різі не привішує 8g…6e. На відміну від цього, було доведено необхідність розробки автоматизованої системи керування параметрами процесу накатки профілів різі, що дозволить підтримувати процес формоутворення на межі обєднання режимів накатки в незаповнених і заповнених контурах, та сформульовані мета і основні задачі дослідження. Значення зовнішнього діаметру різі, що накочується, визначається з рівняння: де: S0 - початковий зазор поміж роликами; S/ - складова поміжроликового зазору, що залежить від швидкості подачі інструменту в зону деформації; S // - складова поміжроликового зазору, що залежить від тиску в гідравлічній системі приводу рухомого супорта; Pz - модуль горизонтальної проекції вектора зусилля накатки, що діє на ролик (розпірна складова зусилля); Px - значення за модулем вертикальної складової вектора зусилля накатки що діє на опорний ніж; PZ(гидр), РХ(гидр) - значення за модулем вертикальної та горизонтальної складової вектора зусилля притиску рухомого супорту, СК , Со.н. Pz, Px = f (d0 ,R ,b ,Ргидр,тпр…) (2) де: R - радіус ролика що накочує; b - висота опорного ножа; t - кут повороту ролика що накочує; d0 - початковий діаметр заготівки, тпр - час накатки одного профілю; Dвал - діаметр ролика, що накатує, vврез - швидкість подачі інструмента в зону деформації.Контур стабілізації робочого зазору поміж накатними роликами призначений для компенсації зміни прокатного зазору, що зявляється при накатуванні профілю під впливом коливань діаметру заготівки. Правила керування, що звязують лінгвістичні значення вхідних й вихідних змінних, мають вигляд: „Якщо зміна опору зони деформації = Аі та, якщо зміна координати положення рухомого супорта = Ві , то зміна зусилля притиску супорта дорівнює Сі а зміна кількості циклів навантаження дорівнює Di”, де Аі, Ві ,Сі , Di - лінгвістичні знання. Узагальнений мультиплікативний критерій керування обрано у наступному вигляді: де: - середнє за вибіркою значення зовнішнього діаметру різі що накатується при реалізації обраних керуючих впливів, “доход”; - мінімально допустиме значення зовнішнього діаметру; - вірогідність отримання значення при обраних параметрах формоутворення. На початковій стадії з однаковою вірогідністю (рівною 1/k) обираються всі керування и1,..., ик (зусилля притиску інструмента та кількість циклів навантаження заготівки) й по мері еволюції фіксуються переходи та значення доходів, що отримані z (непряма оцінка величини зовнішнього діаметра профілю). Робота нечіткого регулято