Home » Автоматизация » Разработка алгоритма определения износа режущего инструмента

Разработка алгоритма определения износа режущего инструмента

Целью работы является разработка системы диагностирования состояния режущего инструмента и своевременной его замены, включающая в себя оригинальный алгоритм контроля износа режущего инструмента и определения остаточного ресурса стойкости инструмента, а также, информационное сопровождение инструмента на всех этапах его жизненного цикла.

Многообразие задач диагностирования предполагает применение всевозможных алгоритмов, использующих данные от различных датчиков: тензодатчиков, измеряющих составляющие силы резания, вибродатчиков, измеряющих вибрации в зоне резания, индуктивных датчиков или датчиков другого типа [1].

Средства диагностики состояния инструмента позволяют решать следующие задачи:

  • корректировка траектории движения инструмента на основе текущего значения износа;
  • осуществлять оптимальное управление по алгоритмам, разработанным на основе тех или иных критериев износа инструмента [2].

Буфер обмена01

Рис. 1. Характерная кривая износа режущего инструмента.

Однако, до настоящего времени не разработано алгоритма для объективной оценки остаточного ресурса стойкости инструмента. Знание этого ресурса необходимо для общего повышения эффективности использования всех видов применяемого инструмента. Особую значимость этот критерий приобретает, когда инструмент вступает в работу на длительный период, и выходит его из строя, особенно при обработке сложных деталей, может нанести предприятию значительный материальный ущерб.

Эта проблема возникает в условиях мелкосерийного производства, в гибких производственных системах, в производствах с обширной номенклатурой деталей, когда один и тот же инструмент работает на разных станках; в разных режимах подвергается сложным механизмам истирания и разрушения.

В этих случаях научная проблема сводится к информационному сопровождению инструмента на всех этапах его жизненного цикла и объективной оценке остаточного ресурса его стойкости.

В результате проведенного литературно-патентного анализа было выявлено, что большинство существующих систем мониторинга
рассчитаны на жестко запрограммированные режимы механической обработки и узкий номенклатурный ряд материалов; обладают недостаточно высокой достоверностью, а также, не имеют соответствующих баз данных, хранящих весь жизненный цикл режущего инструмента, включая параметры текущего износа инструмента [3].

Для решения поставленной задачи предпочтение следует отдавать тем методам, которые при минимальных затратах на создание системы выдают достоверную информацию, характеризующую режущие свойства. К таковым могут быть отнесены методы контроля, основанные на анализе сигналов виброакустической эмиссии и сигналов электропроводимости контакта «инструмент — деталь»; методы основанные на измерении сил резания и мощности резания.

3

Рис. 2. Схема измерения ЭП КИД.

На контакт «инструмент-деталь» подводится постоянный ток эталонной амплитуды. После задержки времени Т, обусловленной временем пере­ходного процесса в цепи, производится измерение полного напряжения, U.

Сопротивление контакта зависит от его формы, изменяющейся в процессе износа инструмента [4].

Posted in Автоматизация

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>