Применяется в качестве признака поломок удельная сила резания. Возможен косвенный контроль поломок по определению момента контакта инструмента с деталью. Превышение времени врезании или контакта, характерное для сломанного инструмента, позволяет распознать поломку. Программу работы систем диагностики синхронизируют с управляющей программой станков с ЧПУ. В управляющей программе предусматривают участки обработки, в которых действует кадр диагностики. При распознавании отказа режущей части подается команда на прекращение работы.
Отказ инструмента может произойти в ТС из-за неблагоприятной формы стружки в виде ленты или путаной. Существуют методы ее дробления. На неперетачиваемых пластинах прессуют стружкозавивающие канавки разной формы. Со временем из-за износа передней поверхности профиль канавки меняется и не обеспечивает завивание и ломание стружки. Сливная стружка означает отказ ТС и необходимо распознавание формы стружки. По результатам опытных исследований выявлено, что в области благоприятной формы стружки заметно возрастает дисперсия составляющих силы резания Рх и Ру. Средние значения всех признаков не являются информативными признаками формы стружки.
Для чистовой операции критерием отказа служит образование нароста на передней поверхности. Нарост ухудшает эксплуатационные характеристики детали. Диагностирование нароста затруднено. Предложенное диагностирование по ЭДС резании и качеству поверхности до конца не исследовано.
Однопараметрическая диагностика по уставкам проста в реализации. При изменении факторов процесса резания необходимо новое обучение системы. Недостатком систем данного типа является невысокая надежность. Определенные уставки, как и соответствующие им повреждения носят случайный характер, что часто приводит к пропуску отказов или ложному сигналу об отказе.
2.2.8 Многопараметрическая диагностика инструмента.
Надежность распознавания отказов повышается, если решение принимается по нескольким диагностическим признакам, когда их значение превышает установленные предельные величины. Можно параллельно и независимо проводить диагностику по разным диагностическим признакам. Решение принимается по распознаванию отказа по одному из них независимо от результатов по другим.
Многопараметрические способы основаны на взаимном дополнении информации, полученной разными методами. В качестве примеров рассмотрим диагностику состояния быстрорежущих сверл при обработке серого чугуна. Ранее было показан износ по уголку hу в полной мере характеризует состояния сверла. В качестве диагностических признаков (см. выше) выбраны Мкр и Р0. Учет влияния условия резания потребовал создания математической модели зависимостей признаков в виде:
Мкр=Мкрн +ΔМкр
Р0=Р0н+ΔР0
где: Мкр, Мкрн- соответственно крутящие моменты в период обработки и перед обработкой (острым сверлом, когда hу=0);
Р0 и Р0н – соответственно осевая сила в период обработки (hу неравно 0) и перед обработкой (острым сверлом, когда hу=0).
Зависимости для Р0н и Мкрн берутся из теории резания, а зависимости для ΔМкр и ΔР0 определяются экспериментально. После приведения имеющихся формул можно записать:
Мкр=(Сn+Cmnhyd-1) d2 S0.7(HB/190)0.8 (2.2)
P0=(Cp+Cpnhyd-1) d S0.7(HB/190)0.8 (2.3)
Где Сn, Cmn постоянные коэффициенты определенные для соответственно острого и притупленного в процесс работы сверла (hy не равно 0);
Сp и Cpn постоянные коэффициенты, определенные для соответственно острого и притупленного в процессе работы сверла;
НВ- твердость обрабатываемого материала.
Коэффициенты в формулах (2.2) и (2.3 ) могут отличаться от средних значений, т.к. носят случайный характер. Поэтому для повышения точности диагностики эти постоянные определяются индивидуально для каждого сверла при обработке первого отверстия. Система диагностики постоянно самообучается. В чугуне наблюдается значительное колебание твердости в пределах партии (до 25%) и более в пределах марки. Для исключения ошибок из-за твердости приходится совместно уравнения (2.3) и (2.2), что позволяет определить hу независимо от твердости. Отказ наступает по уставке hy>hyдоп. При большем (n) количестве возмущающих факторов используют (n+1) уравнений. При известном значении износа можно определить НВ заготовок и отбраковывать с недопустимой твердостью для исключения непрогнозируемого отказов.
Диагностика быстрорежущих сверл при сверлении стали принципиально отличается от рассматриваемой выше. Однопараметрическая диагностика hз по осевой Р0 ненадежна из-за того что hз является косвенным показателем. В качестве диагностических признаков применяют Мкр и амплитуду виброакустического сигнала. Возрастание этого сигнала проверяется по уставке. Начало катастрофического затупления (отказ сверла) вызывает рост Мкр с определенным ускорением. При ускорении, амкр>0 подается команда наступления отказа. Если амкр=0, а виброакустический сигнал превысил уставку, то повторно проверяют виброакустический сигнал.
2.3 Диагностика станков.
Выходными параметрами станка, определяющими параметрическую надежность ТС, являются точность движения узлов, подверженных при резании силовым, тепловым и динамическим нагрузкам. Отклонения контролируются при эксплуатации датчиками. Диагностирование позволяет распознавать текущее состояние станка, прогнозировать предельное состояние и планировать техническое обслуживание. Количество контрольных точек может достигать восьмидесяти [1].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.