Разработка системы оперативной диагностики режущего инструмента по электрическим параметрам процесса резания

• Автор: Ильин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ДИАГНОСТИКИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Активная диагностика состояния режущею инструмента
1.1.1 Причины разрушения режущего инструмента
1.1.2 Современные методы контроля режущего инструмента
1.2 Анализ технологического процесса как объекта идентификации
1.2.1 Технологический процесс как объект управления
1.2.2 Процесс резания (ПР) как объект диагностики
1.2.3 Ошибки, возникающие при измерении износа режущего инструмента
1.3 Современные системы диагностики и проблемы, возникающие при их создании
1.4 Цель и задачи исследования
1.5 Методика исследований
1.5.1 Оборудование, приборы и устройства исследований
1.5.2 Методика определения параметров процесса резания
1.5.3 Обрабатываемые материалы
1.5.4 Инструмент
1.5.5 Применение ЭВМ при исследовании
П АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ
2.1 Определение переменных, характеризующих процесс износа РИ
2.2 Исследования изменений ЭП КИД и термоЭДС при износе РИ
2.3 Особенности электрического контакта и пропускаемого через него тока
2.4 Электромагнитные процессы в контактной зоне при пропускании переменного тока
2.5 Экспериментальные исследования ЭПКИД на переменном токе от технологических параметров
2.6 Связь химико-механических изменений режущего инструмента с ЭП КИД
2.7 Влияние станочной системы на точность измерения ЭП КИД
2.8 Влияние пропускаемого тока на технологический процесс
2.9 Точность измерения ЭПКИД
2.10 Выводы
III РАСПОЗНАВАНИЕ СОСТОЯНИЙ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
3.1 Особенности применения нескольких диагностических параметров
3.2 Выбор диагностических параметров
3.3 Выбор диагностических признаков
3.4 Разработка классификатора системы диагностики
3.5 Экспериментальные исследования классификаторов
3.6 Алгоритм контроля текущего значения фаски износа
3.6.1 Алгоритм контроля фаски износа по ЭП КИД и термоЭДС
3.6.2 Идентификация износа РИ по задней грани по относительным значениям ЭПКИД, термоЭДС и подаче РИ
3.6.3 Распознавание по относительным ЭПКИД
3.7 Выводы
IV .РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
4.1 Требования предъявляемые к вычислительной и измерительной технике
4.2 Построение системы диагностики
4.3 Структура системы диагностики
4.4 Реализация системы технической диагностики
4.5 Экономическое обоснование
4.6 Развитие диагностической системы
4.7 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ

дессе резания сигналов иная. Система контроля “изучает” информацию за первый период стойкости инструмента (технологический проход), при этом производятся замеры, усреднение как минимум по четырем точкам полученных значений и их запоминание в памяти системы. На основании среднего значения и допустимого роста сил определяется пороговое значение. После обработки каждой последующей заготовки рассчитывается среднее значение сил, зафиксированных при обработке последних четырех деталей, и это значение сопоставляется с пороговым. В результате на дисплее выводится в процентах степень износа инструмента.
— Delmungsaufnehmer [131], основу составляет автономный тензометр, применяемый для измерения малых деформаций, возникающих в жестких узлах станка.
— TWC совместная разработка фирм Sandvik и Marposs [116], позволяет автоматически компенсировать износ, путем коррекции положения вершины инструмента, не прерывая цикла обработки.
— Tool monitoring System фирмы Sandvik-Coromant [116], основана на непрерывном измерении двух составляющих силы резания. Система выполняет следующие функции: контроль износа и своевременная замена инструмента; немедленное реагирование на выход из строя инструмента и остановку станка; подача сигнала об отсутствии инструмента или заготовки.
— Фирма Kistler Instruments AG (Швейцария) выпускает трех - и четырехкомпонентные динамометры и столы специально для металлорежущих станков [143].
— Фирма Prometes GmbH (Германия) разработала системы Tool monitor и Process Monitor, предназначенные для измерения сил резания. Эти системы встраиваются в станки токарной и фрезерной групп. Система обеспечивает связь с УЧПУ и быстрый останов привода подач при выходе силы за пределы допуска, установленного для данного цикла [143].