Выявление нечеткой границы стойкости режущего инструмента с использованием метода контрольных карт

В совокупность знаний интеллектуальной системы управления e-MindMachine многооперационного станка включены сведения о состоянии каждого инструмента, в том числе время остаточной стойкости. Это необходимо для получения заключения о возможности выполнения планируемого технологического перехода, о величине размерного износа, о необходимости изменения режимов резания при работе в области нечеткой пограничной полосы и пр. Кроме описанных ранее методов оценки начального и конечного значений времени пограничной полосы, как зоны неопределенности состояний, предлагается наглядный метод с использованием модификации контрольных карт Шухарта. Адаптивные контрольные карты позволили отслеживать ход процесса изнашивания инструмента, предупреждая об отклонениях от предъявляемых к процессу требований. Представлен план работы с соответствующими контрольными картами и примеры их использования для оценки состояния инструмента и прогнозирования параметров пограничной полосы. Приведены зависимости оценок математического ожидания размерного износа и рассеяния в пределах зоны линейного изнашивания инструмента, соответствующих скоростных зависимостей и апостериорных значений при предстоящей работе в области пограничной полосы. На этой базе прогнозируются оценки времени начала и конца пограничной полосы. Обработка статистических данных контрольных карт проведена с использованием прикладного пакета MATLABStatisticstoolbox.

многооперационный станок, мониторинг состояния инструмента, нечеткая граница размерной стойкости инструмента, контрольные карты Шухарта, multioperational machine, tool state monitoring, fuzzy boundary of tool wear size, Shewhart control charts

1. Vallejo, A. J. On-line Cutting Tool Condition Monitoring in Machining Processes using Artificial Intelligence / A.J. Vallejo // Robotics, Automation and Control, I-Tech, Vienna, Austria. - 2008. - p. 494.

2. Bagci, E. Monitoring and analysis of MRR-based feedrate optimization approach and effects of cutting conditions using acoustic sound pressure level in free-form surface milling / E. Bagci // Scientific Research and Essays. - 2011. - Vol. 6(2). - p. 256-277.

3. Григорьев, С. Н. Повышение производительности фрезерования с помощью диагностирования состояния инструмента с учетом достоверности отображения состояния объекта по критерию его отказа / C. Н. Григорьев, В. Д. Гурин, Н. Ю. Черкасова // Вестник Мос. гос. техн. ун-та «Станкин». - 2011. - № 3 (15). - С. 44-48.

4. Тугенгольд, А. К. Принципы концептуального подхода к созданию подсистемы «ИНСТРУМЕНТ» в смарт-паспорте многооперационного станка / А. К. Тугенгольд, А. И. Изюмов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 14, № 2. - С. 74-83.

5. Борисова, Л. В. О методике представления нечетких экспертных знаний / Л. В. Борисова, И. Н. Нурутдинова, В. П. Димитров // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. - Т. 14, № 4. - С. 93-102.

6. Тугенгольд, А. К. Модуль E-MIND MACHINE в интеллектуальной системе мониторинга станка / А. К. Тугенгольд, Р. Н. Волошин, С. В. Ющенко // Международный научно-исследовательский журнал. - 2015. - № 9(40) - С. 100-102.

7. Тугенгольд, А. К. Оценка нечеткой границы стойкости инструмента многооперационного станка / А. К. Тугенгольд, К. Г. Шучев, А. И. Изюмов, Д. Ю. Терехов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2015. - Т. 15, № 2(81). - С. 33-41.

8. Соломин, С. И. Метод контрольных карт [Электронный ресурс] / С.И. Соломин. - Екатеринбург, 2014. - Режим доступа: http://www.db.inforeg.ru/Inet/GetEzineByID/302964 (дата обращения: 19.01.16).

9. Статистические методы. Приемочные контрольные карты. ГОСТ Р 50779.43-99. - Москва : Издательство стандартов, 2003. - 28 с.

10. Статистические методы. Контрольные карты. Часть 1. Общие принципы. ГОСТ Р ИСО 7870-1-2011. - Москва : Стандартинформ, 2012. - 20 с.

11. Статистические методы. Приемочный контроль качества. ГОСТ Р 50779.30-95. - Москва : Издательство стандартов, 2000. - 23 с.

12. Статистические методы. Контрольные карты для арифметического среднего с предупреждающими границами. ИСО3534-1-931. ГОСТ Р 50779.41-96 (ИСО 7873-93). - Москва : Издательство стандартов, 2004. - 16 с.

13. Статистические методы. Контрольные карты Шухарта. ГОСТ Р 50779.42-99. - Москва : Стандартинформ, 2008. - 36 с.

14. Статистические методы. Приемочные контрольные карты. ГОСТ Р 50779.43-2001. - Москва : Стандартинформ, 2007. - 28 с.

15. Статистические методы. Руководство по внедрению статистического управления процессами. ГОСТ Р ИСО 11462-1-2007. - Москва : Стандартинформ, 2007. - 20 с.