LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

покриття;

k = 1...r, r – кількість одиничних або сукупних ділянок відшаровування покриття.

Використання ряду рівнів для розпізнавання обумовлено "ієрархічністю" дефектів, як в аспекті розмірів, належності, так і в причинно-наслідковому аспекті (нагромадження дефектів нижнього – 3-го рівня – спричиняє зростання дефектів верхнього рівня).

Справедливі такі співвідношення:



, .


Ілюстрацією деяких відношень приналежності, що існують між дефектами різного рівня (рис. 7, а, б), є граф, наведений на рис. 7, в.

Положення розпізнаної зони ФДРК ( ) у структурі різальної частини відображено на рис. 7. а, фрагмент топограми задньої поверхні РІ зі слідами адгезійних виривів (побудований за набором цифрових профілів – перетинів задньої поверхні) показаний на рис. 7.б.

Оцінка положення локальних дефектів щодо цих зон і РК, розмірів дефектів дозволяє розпізнавати ступінь їх небезпеки для порушення працездатності РЧ.

У четвертому розділі наведені результати розробки структури системи багаторівневого розпізнавання станів інструментів і досліджень прийнятності відомих методів розпізнавання для вирішення завдання підвищення якості діагностування.

Елемент структурної схеми системи багаторівневого розпізнавання станів різців, що забезпечує формування просторів і класів станів для кожного з рівнів, показаний на рис. 8. При побудові структури системи прийняті такі позначення:

– рівневі простори станів різальної частини РІ;

– рівневі вектори ознак станів різальної частини РІ;

– рівневі області простору станів різальної частини РІ, що відповідають рівневим класам станів;

, , – елементи набору зношених РІ, послідовно контролюємі СТЗ;

– первинний і рівневі вторинні образи зношеної задньої поверхні для одного з станів РІ, у результаті обробки яких формуються рівневі вектори ознак станів різальної частини РІ;

– процес формування первинного узагальненого образу ;

; ; – процеси формування рівневих вторинних образів .

Як приклад виявлення дефекту з використанням спеціального програмного комплексу на рис. 9 показаний результат виділення одиничного сліду КЗ ( ) у структурі елементів зношеної задньої поверхні різця.

При дослідженні прийнятності відомих методів для вирішення завдання підвищення якості діагностування різців використовували апарат штучних нейронних мереж і модифікований метод статистичного розпізнавання.

Встановлено, що при використанні багаторівневих нейронних мереж (що навчалися за методом зворотного розповсюдження похибки) імовірність правильного розпізнавання послідовно становить 0.87...1,00 (при великій кількості ітерацій). При використанні модифікованого методу статистичного розпізнавання ймовірність правильного розпізнавання склала 0,93...0,98. Однак цей метод має безумовну перевагу у швидкодії. Для розпізнавання відмов різців швидкість виявлення дефектів є одним з вирішальних факторів. Тому модифікований метод статистичного розпізнавання рекомендовано як основний для багаторівневого діагностування станів різців.

Отримано нечітку модель структури РЧ різців, яка є більше достовірною, ніж інші моделі. Саме така модель є найбільш прийнятною для варіанту прямого періодичного контролю станів РІ, коли зростання дефектів фіксується в дискретні моменти часу. Обробка комплексу реалізацій побудови вирішальних правил з використанням адаптивного алгоритму показала, що підвищення ймовірності правильного розпізнавання при використанні нечіткого опису класів станів РІ становить 0,025...0,031.


ВИСНОВКИ


1. Запропонована і науково обгрунтована концепція багаторівневого діагностування станів різальних інструментів, отримана відповідна класифікація – структура варіантів відповідних процесів.

2. 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. При цьому досягається значне підвищення глибини діагностування у порівнянні з відомими аналогами.

3. Розроблено методики одержання первинних образів різальної частини для виконання багаторівневого діагностування станів РІ. Сформовано відповідні набори експериментальних даних (цифрових зображень контактних поверхонь зношених різців). Зіставлення цих даних з результатами контролю різців контактним методом дозволило встановити ідентичність результатів.

4. Досліджено та удосконалено модифікований метод виділення елементів структури різальної частини зношеного різця на основі спільної обробки зображень передньої та задньої поверхонь. Це забезпечує можливість швидкої локалізації дефектів у найвідповідальнішх зонах різальної частини – на формоутворюючій ділянці різальної кромки та зонах, що примикають до контактних поверхонь.

5. Отримано набір високоінформативних ознак дефектів різальної частини РІ різного рівня, що забезпечують підвищення ймовірності правильного розпізнавання станів різців.

6. Встановлено, що при використанні модифікованого методу статистичного розпізнавання ймовірність правильного розпізнавання становить 0,93...0,98. Це дозволяє рекомендувати метод у якості основного для багаторівневого розпізнавання станів різальної частини РІ.

7. Запропоновано нечітку модель структури різальної частини інструменту, яка є більше достовірною, ніж інші моделі. Створена модель є найбільш прийнятною для варіанту прямого періодичного контролю станів РІ. Обробка комплексу реалізацій побудови вирішальних правил з використанням спеціального алгоритму показала, що підвищення ймовірності правильного розпізнавання при використанні нечіткого опису класів станів різців становить
0,025...0,031.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ


1. Деревянченко А.Г. Автоматизированное диагностирование состояний режущих инструментов интегрированных производств / А.Г. Деревянченко, Д.М. Дороганчук, Л.В. Бовнегра // Труды Одесского политехнического университета. — Одесса, 2001. — Вып. 4. — С. 38 – 40. (Автором розроблена методика проведення експериментів, отримані й оброблені експериментальні дані)

2. Деревянченко А.Г. Новый поход к диагностированию концентрированного износа режущей части инструмента для прецизионной обработки / А.Г. Деревянченко, М.В. Полякова, Л.В. Бовнегра // Резание и инструмент в технологических системах".— Харьков: НТУ "ХПИ", 2003. — Вып. 64. — С. 59 — 68. (Автором отримані експериментальні дані, систематизовані результати експериментів).

3. Повышение качества обработки изображений зон износа в системах диагностирования состояний инструментов с использованием СТЗ / А.Г. Деревянченко, С.Г. Антощук, Л.В. Бовнегра, В.В. Ткачук // Резание и инструмент в технологических системах. — Харьков: НТУ "ХПИ", 2005. — Вип. 68. — С. 165 — 170. (Автором отримані й оброблені експериментальні дані).

4. Подход к распознаванию дефектных элементов структуры режущей части инструментов / А.Г. Деревянченко, Л.В. Бовнегра,