Підвищення якості діагностування інструментів на основі багаторівневого розпізнавання станів їх різальної частини - Автореферат

Відсутність обєктивної оперативної інформації про стан різальної частини інструменту в період його експлуатації часто спричиняє втрату якості обробки внаслідок його зношування або поломок. Високий рівень автоматизації, ефективності й гнучкості сучасних металорізальних верстатів обумовлює необхідність створення автоматизованих систем діагностування на основі багаторівневого розпізнавання стану інструментів, що забезпечує підвищення їхнього ресурсу. Робота виконувалася відповідно до пріоритетних напрямків науково-дослідних робіт Одеського національного політехнічного університету, а також за держбюджетними науково-дослідними роботами ОНПУ № 445-31 “Теоретичні основи автоматичного розпізнавання відмов різальних інструментів і прогнозування їхнього залишкового ресурсу” (№ державної реєстрації 0104U002395, 2004 - 2006 р.р.), № 621-31 ”Теоретичні основи підвищення якості систем підтримки працездатності інструментів інтегрованих виробництв на основі використання штучного інтелекту” (№ державної реєстрації 0106U013181, 2007 - 2009 р.р.). Розробити структуру системи багаторівневого розпізнавання станів інструментів, дослідити на її основі прийнятність відомих методів для розвязання завдання підвищення якості діагностування. На основі багаторівневого розпізнавання станів різальної частини інструменту, суттєвого підвищення глибини діагностування, досягається своєчасне розпізнавання відмов інструментів, що створює можливість прогнозування їхнього залишкового ресурсу.В умовах тонкого точіння РК є найважливішим елементом різальної частини; її стан багато в чому визначає період стійкості РІ і якість обробленої поверхні. Під багаторівневим діагностуванням у вузькому сенсі розуміємо процес прийняття рішення за результатами послідовного, порівневого розпізнавання станів однієї або декількох зношених поверхонь РІ: від рівня макродефектів - оцінки форми зони зношування в цілому - до рівня дефектів і мікродефектів - текстурних складових поверхні зношування, обумовлених кінематикою й фізикою процесу різання (рис. На 1-му рівні здійснюється автоматична реєстрація та виділення макродефектів різальної частини РІ по одному з таких варіантів: 1) виділення контурів зон зношування по задніх поверхнях; 2) виділення контурів зон зношування по заднім і по передній поверхнях; 3) виділення контуру зони зношування по передній поверхні й так званого узагальненого контуру різальних кромок (УКРК). Такому підходу відповідає новий метод розпізнавання станів РІ, що передбачає наступну послідовність дій: 1) формування системи образів (проекцій) зон зношування РІ й визначення комплексу відповідних ознак; 2) розпізнавання класу макродефекту - класу форми контуру зони зношування різальної частини РІ по задніх поверхнях; 3) розпізнавання класу макродефекту - дефекту форми контуру зони зношування різальної частини РІ по передній поверхні; 4) розпізнавання класу УКРК; 5) визначення положення вершини й формоутворючої ділянки різальної кромки (ФДРК) - базових елементів структури системи різальної частини зношеного РІ; 6) локалізація й розпізнавання класів дефектів - елементів текстури зони зношування різальної частини РІ по задніх поверхнях, визначення їх положення стосовно ФДРК; 7) виявлення мікродефектів задньої поверхні РІ, ухвалення рішення про механізм зношування задньої поверхні; 8) локалізація й розпізнавання класів дефектів - елементів текстури зони зношування різальної частини РІ по передній поверхні, визначення їх положення стосовно ФДРК; 9) виявлення мікродефектів передньої поверхні РІ, прийняття рішення про механізм зношування; 10) узагальнена багаторівнева оцінка стану системи елементів різальної частини, ухвалення рішення про працездатність РІ, ідентифікація моделі відмови даного РІ, прогноз залишкового ресурсу інструменту, формування управляючих впливів на технологічну систему. Введено позначення класів станів РЧ (класів дефектів) різного рівня: - множина класів станів зношеної задньої поверхні () першого рівня, тобто класів форми макродефектів (зони зношування по задній поверхні); - множина класів станів зношеної задньої поверхні РІ другого рівня, тобто класів дефектів на поверхні макродефекту зони зношування по задній поверхні (проточини, сліди канавкового зношування (КЗ) та ін.); - множина класів станів зношеної задньої поверхні РІ третього рівня, тобто класів мікродефектів на поверхнях макродефекту або дефектів (адгезійні вириви на поверхні канавки, КЗ, тріщини, подряпини та ін.).Розроблено нові методи багаторівневого діагностування, які використовують як вхідну інформацію проекції (зображення) зношених контактних поверхонь інструменту, а також проекції в комплексі з узагальненими контурами різальних кромок. Методи забезпечують комплексне розпізнавання відмов інструментів з урахуванням виділення класів макродефектів, дефектів і мікродефектів. Розроблено методики одержання первинних образів різальної частини для виконання багаторівневого діагностування станів РІ. Зіставлення цих даних з результатами контролю різців контактним методом дозв

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ