LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості діагностування інструментів на основі багаторівневого розпізнавання станів їх різальної частини

СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ



Бовнегра Любов Віталіївна


УДК 621.91.02: 681.518.54





ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ДІАГНОСТУВАННЯ

ІНСТРУМЕНТІВ НА ОСНОВІ БАГАТОРІВНЕВОГО

РОЗПІЗНАВАННЯ СТАНІВ ЇХ РІЗАЛЬНОЇ ЧАСТИНИ


Спеціальність 05.03.01 – Процеси механічної обробки,

верстати та інструменти




Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук







Севастополь – 2008

Дисертацією є рукопис.


Робота виконана на кафедрі технології конструкційних матеріалів та матеріалознавства Одеського національного політехнічного університету Міністерства освіти і науки України



Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор

Дерев'янченко Олександр Георгійович,

Одеський національний політехнічний університет, завідувач кафедри технології конструкційних матеріалів та матеріалознавства




Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Мироненко Євгеній Васильович,

Донбаська державна машинобудівна академія (м. Краматорськ), професор кафедри металорізальних верстатів та інструментів




кандидат технічних наук

Якубов Чінгіз Февзійович,

Кримський інженерно-педагогічний університет (м. Сімферополь), доцент кафедри технології машинобудування


Захист відбудеться 6 листопада 2008 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 50.052.01 у Севастопольському національному технічному університеті за адресою: 99053, м. Севастополь, вул. Університетська, 33, ауд. Г-212.


З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Севастопольського національного технічного університету за адресою: 99053, м. Севастополь, вул. Університетська, 31.

Автореферат розісланий "06" жовтня 2008 р.



Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради К50.052.01


А.О. Харченко



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Інтегровані виробництва, що характеризуються високою гнучкістю, продуктивністю і якістю, усе ширше застосовуються в сучасному машинобудуванні. В умовах автоматизованої обробки надійне функціонування верстатів повинні створювати багаторівневі системи підтримки працездатності.

За даними багатьох дослідників більшість відмов верстатів обумовлено відмовами різальних інструментів. Тому необхідність створення автоматизованих систем діагностування їхніх станів не викликає сумнівів. Розробці таких систем, методів оцінки станів інструментів і діагностування процесів різання присвячені дослідження провідних вчених України, СНД і закордонних країн.

Переважна більшість розробок спрямована на оцінку станів різальних інструментів (РІ) при чорновій і напівчистовій обробці. При фінішній обробці в умовах зняття тонких стружок створюються особливі умови різання. Тому виникає низка особливостей зношування різальної частини й відмов інструмента. Відсутність об'єктивної оперативної інформації про стан різальної частини інструменту в період його експлуатації часто спричиняє втрату якості обробки внаслідок його зношування або поломок. Особливо гострою є проблема підвищення якості автоматизованого діагностування станів інструментів, тому що помилкові діагнози про відмови інструментів призводять до передчасної зміни й істотного недовикористання робочого ресурсу (тобто до додаткових витрат). Помилкові діагнози про працездатний стан (у той час, як відбулася відмова) призводять до поломок інструментів, виникнення аварійних ситуацій.

Одним з шляхів підвищення якості діагностування інструментів є використання багаторівневого розпізнавання станів різальної частини (РЧ). 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.

Це актуальне наукове завдання сучасного вітчизняного й закордонного верстатобудування, що має народногосподарське значення. Дисертаційна робота спрямована на його вирішення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. 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.).

Мета й завдання досліджень. Метою дисертаційної роботи є підвищення якості діагностування станів інструментів на основі розробки методів багаторівневого розпізнавання дефектів їх різальної частини.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:

1. Виконати аналіз причин недостатньо високої якості діагностування лезових інструментів відомими методами – на прикладі різців для чистового та тонкого точіння (далі – різців).

2. Дослідити можливість застосування систем формування первинних образів РЧ різців, що використовують оптичні й контактні датчики для вирішення завдань багаторівневого діагностування.

3. Розробити концепцію багаторівневого діагностування станів різців, розробити методи розпізнавання їхніх макродефектів, дефектів і мікродефектів на основі багаторівневої обробки образів РЧ, які формуються методами прямого контролю.

4. Розробити структуру системи багаторівневого розпізнавання станів інструментів, дослідити на її основі прийнятність відомих методів для розв'язання завдання підвищення якості діагностування.

Об'єктом досліджень є різальні інструменти (зокрема – різці) і відповідні автоматизовані системи інструментального забезпечення.

Предметом досліджень є діагностування інструментів на основі багаторівневого розпізнавання станів їх різальної частини.

Методи дослідження. У ході дослідження використовувалися методи проведення стійкісних випробувань інструментів, методи аналізу особливостей зношування контактних поверхонь інструментів, методи теорії розпізнавання образів і технічної діагностики, методи системного аналізу, методи обробки зображень, які реєструються системою технічного зору.

Достовірність досліджень підтверджується збіжністю з результатами, отриманими різними експериментальними методами.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому:

1) вперше розроблена концепція процесу багаторівневого розпізнавання станів різальної