Monitorizarea Procesului de Uzare a Sculei la Strunjire

1. INTRODUCERE

Cercetările actuale privind procesele de prelucrare mecanică sunt orientate pe două obiective importante: creşterea calităţii şi reducerea preţului de cost. Pentru atingerea acestor obiective, metodele inteligenţei artificiale sunt, cu siguranţă, cele mai moderne mijloace.

Studiul dinamicii maşinilor – unelte se realizează aici in sensul „monitorizării”, adică verificarea şi corectarea funcţionării maşinii. Starea procesului de prelucrare este urmărită cu nişte senzori ale căror semnale se procesează în calculator, apoi el identifică o clasă din mulţimea claselor (condiţiilor de lucru) , conform relaţiei:

dacă , atunci (2.1)

unde este mulţimea indicilor (vectorul) de monitorizare , iar - valorile limită admisibile.

Indicele de monitorizare este legat de semnalul al senzorului prin: , unde este un operator ce poate fi dependent de timp, neliniar, sau chiar de formă neanalitică. Deci poate fi chiar semnalul sau altă valoare (referitoare la ), în domeniul timpului sau frecvenţei.

Înregistrările se pot ordona ca în tabelul 1, în care:

- este numărul indicilor de monitorizare;

- numărul claselor;

- numărul înregistrărilor.

Tabelul 1

Înre- Indicii de monitorizare Clase

gist.

Deci reprezintă „vectorul ”, iar indică faptul că la această înregistrare a rezultat una din clasele:

Procesul de aşchiere poate fi privit ca un sistem dinamic, a cărui intrare este , iar ieşirea -

Se poate introduce funcţia: (2)

care este „obscură”, pentru că asupra ei nu se pot face decât măsurători indirecte care sunt, sau despre care se poate prespune că sunt legate de funcţie. Dacă pentru nu se poate obţine nici o relaţie teoretică, atunci se poate utiliza o metoda de interpretare a datelor care este formată din două faze:

- instruire

- clasificare

În faza de instruire se formează o relaţie empirică între şi pentru un set de măsurători la care se cunosc atat cât şi (o parte a datelor din tabelul 1).

În faza de clasificare se utilizează restul datelor din tabelul 1, în scopul predicţiei lui , testând astfel şi ajustând relaţia empirică.

Se face astfel inversarea funcţiei: (3)

Acum relaţia empirică este capabilă să clasifice o nouă înregistrare intr-o anumită clasă

Funcţia poate avea diferite aspecte: analitică (putin probabil), o reţea neuronală artificială, , etc.

2. MONITORIZAREA UZURII SCULEI

Pentru monitorizarea procesului de strunjire, se prezintă condiţiile (stările) sculei definite în tabelul 2, în care „scula deteriorată” se identifică printr-un crater de uzura pe faţa de degajare, având o suprafaţa mai mare de mm2; „trepidaţiile” sunt identificate printr-un zgomot de înaltă frecvenţă şi urme pe suprafaţa prelucrată; „aşchierea intermitentă” este produsă de prelucrarea unei piese care are un canal pe suprafaţă, în lungul direcţiei de avans