Контроль динамічної поведінки металообробних технологічних систем та метод визначення їх ресурсу

Робота присвячена актуальній проблемі розвитку методів контролю динамічної поведінки металообробних технологічних систем та розробки методу визначення їх ресурсу. У роботі вперше поставлене і вирішене науково-технічне завдання визначення ресурсу обробної системи безпосередньо в процесі її роботи в умовах, коли «Норми…» , яки регламентують ступінь критичності динамічної поведінки для даних систем, відсутні. Це завдання вирішене за рахунок того, що розроблена у роботі прогнозна модель вигідно відрізняється від прийнятих тим, що ресурс, який шукається, включено до її математичної структури і визначається в процесі ідентифікації моделі за результатами моніторингу тренда звуку, супроводжуючого роботу обробних систем. Це дозволило визначати індивідуальний ресурс обробної системи, який відповідає даним технологічним умовам її експлуатації. Для здійснення оперативного контролю динамічної поведінки обробної системи був розроблений алгоритм контролю та його програмна реалізація, яка за допомогою мікропроцесорного пристрою дозволила автоматизувати процес контролю динамічної поведінки обробної системи та визначення її ресурсу. Методи досліджень: теорії коливань, ідентифікації та математичної статистики. Розроблення алгоритму контролю здійснювалося на основі методів інформаційних технологій. Аналіз експериментальних даних проводився на основі теорії цифрової обробки сигналів, Для вирішення завдань визначення ресурсу використані методи випадкового пошуку.Работа посвящена актуальной проблеме контроля в режиме реального времени динамического поведения обрабатывающих систем и развитию методов определения их ресурса. В работе впервые поставлена и решена научно-техническая задача расчётно-экспериментального исследования динамического поведения обрабатывающих систем в зависимости от изменения технического состояния их элементов(станка, режущего инструмента и детали). Это позволило получить новое решение научно-технической задачи контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения их ресурса в условиях, когда «Нормы…», регламентирующие степень критичности их динамического поведения отсутствуют. В качестве информационного сигнала, косвенно характеризующего качество функционирования обрабатывающих систем, выбран звук, сопровождающий процесс их работы. Как показали исследования, тренд звукового сигнала подобен кривой износа режущего инструмента, а его временная реализация и частотный спект, совпадают с профилем шероховатости и ее частотным спектром, что позволяет звуку наиболее полно отражать динамическое поведение обрабатывающих систем. Разработана прогнозная модель, особенность которой заключается в том, что искомый ресурс обрабатывающей системы включен в ее математическую структуру и определяется при идентификации модели по результатам мониторинга тренда звука, сопровождающего процесс работы обрабатывающей системы. Получены расчетные зависимости для показателей состояния, позволяющих в понятиях теории нечетких множеств отнести с точки зрения динамики разнообразные технологические условия работы обрабатывающих систем к ряду стандартних, что послужило основой для разработки алгоритма контроля динамического состояния обрабатывающей системы. Процесс контроля был автоматизирован за счет использования микропроцессорного устройства, содержащего программный модуль, формализующий указанный алгоритм контроля. Автоматизация процесса контроля позволила реализовать в практике реального производства результаты диссертационной работы, что обеспечило в режиме реального времени контроль качества обработки детали и технического состояния режущего инструмента и станочного оборудования. Методы исследований: методы теории колебаний, идентификации и математической статистики. Разработка алгоритма контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения на этой основе их ресурса осуществлялось на основе методов информационных технологий. Анализ экспериментальных данных проводился на основе теории цифровой обработки сигналов. Для решения задач определения ресурса использованы методы случайного поиска.The work is devoted to the actual problem of control dynamic behavior of metalprocessing systems and method of determining their life. For the first time solved the scientific and technical problem of forecasting resource of the metal-processing systems in the course of their work turning without the use of statistical data on the working time of the metal-processing systems to replace it. This problem is solved with the help of a predictive model, in the mathematical structure, which enabled the desired metalprocessing systems life. A resource is defined in the identification process model, based on the results of monitoring the trend of information parameter, accompanying the working process. In order to implement operational control of the mashinig developed forecasting system was automated with the help of specially developed for this purpose microprocessor-based controlo - prognostic system, that allows simultaneous with forecasting control the quality of machining and diagnosis the technical state of the tool and machine. Methods: cutting theory, oscillation theory, identification and mathematical statistics. System design, was based on the methods of information technology. Experimental data, were analyzed, based on the theory of digital signal processing. To solve the problems prediction used methods of random search

Контроль динамического поведения металлообрабатывающих технологических систем и метод определения их ресурса

Робота присвячена актуальній проблемі розвитку методів контролю динамічної поведінки металообробних технологічних систем та розробки методу визначення їх ресурсу. У роботі вперше поставлене і вирішене науково-технічне завдання визначення ресурсу обробної системи безпосередньо в процесі її роботи в умовах, коли «Норми…» , яки регламентують ступінь критичності динамічної поведінки для даних систем, відсутні. Це завдання вирішене за рахунок того, що розроблена у роботі прогнозна модель вигідно відрізняється від прийнятих тим, що ресурс, який шукається, включено до її математичної структури і визначається в процесі ідентифікації моделі за результатами моніторингу тренда звуку, супроводжуючого роботу обробних систем. Це дозволило визначати індивідуальний ресурс обробної системи, який відповідає даним технологічним умовам її експлуатації. Для здійснення оперативного контролю динамічної поведінки обробної системи був розроблений алгоритм контролю та його програмна реалізація, яка за допомогою мікропроцесорного пристрою дозволила автоматизувати процес контролю динамічної поведінки обробної системи та визначення її ресурсу. Методи досліджень: теорії коливань, ідентифікації та математичної статистики. Розроблення алгоритму контролю здійснювалося на основі методів інформаційних технологій. Аналіз експериментальних даних проводився на основі теорії цифрової обробки сигналів, для вирішення завдань визначення ресурсу використані методи випадкового пошуку.Работа посвящена актуальной проблеме контроля в режиме реального времени динамического поведения обрабатывающих систем и развитию методов определения их ресурса. В работе впервые поставлена и решена научно-техническая задача расчётно-экспериментального исследования динамического поведения обрабатывающих систем в зависимости от изменения технического состояния их элементов(станка, режущего инструмента и детали). Это позволило получить новое решение научно-технической задачи контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения их ресурса в условиях, когда «Нормы…», регламентирующие степень критичности их динамического поведения отсутствуют. В качестве информационного сигнала, косвенно характеризующего качество функционирования обрабатывающих систем, выбран звук, сопровождающий процесс их работы. Как показали исследования, тренд звукового сигнала подобен кривой износа режущего инструмента, а его временная реализация и частотный спект, совпадают с профилем шероховатости и ее частотным спектром, что позволяет звуку наиболее полно отражать динамическое поведение обрабатывающих систем. Разработана прогнозная модель, особенность которой заключается в том, что искомый ресурс обрабатывающей системы включен в ее математическую структуру и определяется при идентификации модели по результатам мониторинга тренда звука, сопровождающего процесс работы обрабатывающей системы. Получены расчетные зависимости для показателей состояния, позволяющих в понятиях теории нечетких множеств отнести с точки зрения динамики разнообразные технологические условия работы обрабатывающих систем к ряду стандартних, что послужило основой для разработки алгоритма контроля динамического состояния обрабатывающей системы. Процесс контроля был автоматизирован за счет использования микропроцессорного устройства, содержащего программный модуль, формализующий указанный алгоритм контроля. Автоматизация процесса контроля позволила реализовать в практике реального производства результаты диссертационной работы, что обеспечило в режиме реального времени контроль качества обработки детали и технического состояния режущего инструмента и станочного оборудования. Методы исследований: методы теории колебаний, идентификации и математической статистики. Разработка алгоритма контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения на этой основе их ресурса осуществлялось на основе методов информационных технологий. Анализ экспериментальных данных проводился на основе теории цифровой обработки сигналов. Для решения задач определения ресурса использованы методы случайного поиска.The work is devoted to the actual problem of control dynamic behavior of metalprocessing systems and method of determining their life. For the first time solved the scientific and technical problem of forecasting resource of the metal-processing systems in the course of their work turning without the use of statistical data on the working time of the metal-processing systems to replace it. This problem is solved with the help of a predictive model, in the mathematical structure, which enabled the desired metalprocessing systems life. A resource is defined in the identification process model, based on the results of monitoring the trend of information parameter, accompanying the working process. In order to implement operational control of the mashinig developed forecasting system was automated with the help of specially developed for this purpose microprocessor-based controlo - prognostic system, that allows simultaneous with forecasting control the quality of machining and diagnosis the technical state of the tool and machine. Methods: cutting theory, oscillation theory, identification and mathematical statistics. System design, was based on the methods of information technology. Experimental data, were analyzed, based on the theory of digital signal processing. To solve the problems prediction used methods of random search

Diagnosis of cutting tool by the sound that accompanies the process of cutting

Typical defects of a tool is wear and peeling of tool blade. These defects must be detected in proper time to replace the tool immediately. One of the diagnostic signs of these defects is the sound level which accompanies the cutting process. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3355

Use of sound for adaptive control of the materials cutting process

Adaptive control of cutting process using as initial data information signals of various physical natures, characterizing indirectly quality of part cutting. The article demonstrates that among a variety of information signals the cutting sound is the most informative. Firstly, it is registered in a contactless manner, making it noise-resistant to spurious signals generated by operating of a metalcutting tool, and secondly, the cutting sound originating at the point of contact of the tool and the workpiece, has high sensitivity to tool wear and roughness of the machined surface. Further research should focus on the development of processing quality-forecasting methods to promptly change the cutting modes and therefore prolong the period of the defect-free part processing

Контроль динамічної поведінки металообробних технологічних систем та метод визначення їх ресурсу

Робота присвячена актуальній проблемі розвитку методів контролю динамічної поведінки металообробних технологічних систем та розробки методу визначення їх ресурсу. У роботі вперше поставлене і вирішене науково-технічне завдання визначення ресурсу обробної системи безпосередньо в процесі її роботи в умовах, коли «Норми…» , яки регламентують ступінь критичності динамічної поведінки для даних систем, відсутні. Це завдання вирішене за рахунок того, що розроблена у роботі прогнозна модель вигідно відрізняється від прийнятих тим, що ресурс, який шукається, включено до її математичної структури і визначається в процесі ідентифікації моделі за результатами моніторингу тренда звуку, супроводжуючого роботу обробних систем. Це дозволило визначати індивідуальний ресурс обробної системи, який відповідає даним технологічним умовам її експлуатації. Для здійснення оперативного контролю динамічної поведінки обробної системи був розроблений алгоритм контролю та його програмна реалізація, яка за допомогою мікропроцесорного пристрою дозволила автоматизувати процес контролю динамічної поведінки обробної системи та визначення її ресурсу. Методи досліджень: теорії коливань, ідентифікації та математичної статистики. Розроблення алгоритму контролю здійснювалося на основі методів інформаційних технологій. Аналіз експериментальних даних проводився на основі теорії цифрової обробки сигналів, Для вирішення завдань визначення ресурсу використані методи випадкового пошуку.Работа посвящена актуальной проблеме контроля в режиме реального времени динамического поведения обрабатывающих систем и развитию методов определения их ресурса. В работе впервые поставлена и решена научно-техническая задача расчётно-экспериментального исследования динамического поведения обрабатывающих систем в зависимости от изменения технического состояния их элементов(станка, режущего инструмента и детали). Это позволило получить новое решение научно-технической задачи контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения их ресурса в условиях, когда «Нормы…», регламентирующие степень критичности их динамического поведения отсутствуют. В качестве информационного сигнала, косвенно характеризующего качество функционирования обрабатывающих систем, выбран звук, сопровождающий процесс их работы. Как показали исследования, тренд звукового сигнала подобен кривой износа режущего инструмента, а его временная реализация и частотный спект, совпадают с профилем шероховатости и ее частотным спектром, что позволяет звуку наиболее полно отражать динамическое поведение обрабатывающих систем. Разработана прогнозная модель, особенность которой заключается в том, что искомый ресурс обрабатывающей системы включен в ее математическую структуру и определяется при идентификации модели по результатам мониторинга тренда звука, сопровождающего процесс работы обрабатывающей системы. Получены расчетные зависимости для показателей состояния, позволяющих в понятиях теории нечетких множеств отнести с точки зрения динамики разнообразные технологические условия работы обрабатывающих систем к ряду стандартних, что послужило основой для разработки алгоритма контроля динамического состояния обрабатывающей системы. Процесс контроля был автоматизирован за счет использования микропроцессорного устройства, содержащего программный модуль, формализующий указанный алгоритм контроля. Автоматизация процесса контроля позволила реализовать в практике реального производства результаты диссертационной работы, что обеспечило в режиме реального времени контроль качества обработки детали и технического состояния режущего инструмента и станочного оборудования. Методы исследований: методы теории колебаний, идентификации и математической статистики. Разработка алгоритма контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения на этой основе их ресурса осуществлялось на основе методов информационных технологий. Анализ экспериментальных данных проводился на основе теории цифровой обработки сигналов. Для решения задач определения ресурса использованы методы случайного поиска.The work is devoted to the actual problem of control dynamic behavior of metalprocessing systems and method of determining their life. For the first time solved the scientific and technical problem of forecasting resource of the metal-processing systems in the course of their work turning without the use of statistical data on the working time of the metal-processing systems to replace it. This problem is solved with the help of a predictive model, in the mathematical structure, which enabled the desired metalprocessing systems life. A resource is defined in the identification process model, based on the results of monitoring the trend of information parameter, accompanying the working process. In order to implement operational control of the mashinig developed forecasting system was automated with the help of specially developed for this purpose microprocessor-based controlo - prognostic system, that allows simultaneous with forecasting control the quality of machining and diagnosis the technical state of the tool and machine. Methods: cutting theory, oscillation theory, identification and mathematical statistics. System design, was based on the methods of information technology. Experimental data, were analyzed, based on the theory of digital signal processing. To solve the problems prediction used methods of random search

Прогнозирование ресурса режущего инструмента при адаптивном управлении процессом резания

Конкурентоспособность современного производства напрямую зависит от степени автоматизации производственных процессов, в том числе процессов металлообработки. Наиболее эффективны адаптивные системы, предназначенные для управления станками с ЧПУ

Спосіб прогнозування сили передбачуваного землетрусу

Спосіб прогнозування сили передбачуваного землетрусу полягає в тому, що здійснюють моніторинг ситуації принаймні в одній зоні очікуваної сейсмічної події, що належить досліджуваному сейсмоактивному регіонові, формують в сейсмоактивному регіоні спостережувану мережу з "N" пунктів, рознесених один від одного, одночасно і безперервно вимірюють контрольовані параметри в усіх пунктах спостережної мережі, що характеризують процеси в Земній корі, які порівняють з граничними значеннями. Як контрольовані параметри використовують амплітуду визначеного типу сейсмічної хвилі передбачуваного землетрусу і відстань від пункту реєстрації даної сейсмічної хвилі до епіцентру передбачуваного землетрусу, порівнюють ці контрольовані параметри з граничними значеннями, за які приймають аналогічні параметри, прийнятого за еталонний, землетрусу, що стався раніше в даному сейсмоактивному регіоні, або на географічно близькій до нього території

Контроль динамического поведения металлообрабатывающих технологических систем и метод определения их ресурса

Робота присвячена актуальній проблемі розвитку методів контролю динамічної поведінки металообробних технологічних систем та розробки методу визначення їх ресурсу. У роботі вперше поставлене і вирішене науково-технічне завдання визначення ресурсу обробної системи безпосередньо в процесі її роботи в умовах, коли «Норми…» , яки регламентують ступінь критичності динамічної поведінки для даних систем, відсутні. Це завдання вирішене за рахунок того, що розроблена у роботі прогнозна модель вигідно відрізняється від прийнятих тим, що ресурс, який шукається, включено до її математичної структури і визначається в процесі ідентифікації моделі за результатами моніторингу тренда звуку, супроводжуючого роботу обробних систем. Це дозволило визначати індивідуальний ресурс обробної системи, який відповідає даним технологічним умовам її експлуатації. Для здійснення оперативного контролю динамічної поведінки обробної системи був розроблений алгоритм контролю та його програмна реалізація, яка за допомогою мікропроцесорного пристрою дозволила автоматизувати процес контролю динамічної поведінки обробної системи та визначення її ресурсу. Методи досліджень: теорії коливань, ідентифікації та математичної статистики. Розроблення алгоритму контролю здійснювалося на основі методів інформаційних технологій. Аналіз експериментальних даних проводився на основі теорії цифрової обробки сигналів, для вирішення завдань визначення ресурсу використані методи випадкового пошуку.Работа посвящена актуальной проблеме контроля в режиме реального времени динамического поведения обрабатывающих систем и развитию методов определения их ресурса. В работе впервые поставлена и решена научно-техническая задача расчётно-экспериментального исследования динамического поведения обрабатывающих систем в зависимости от изменения технического состояния их элементов(станка, режущего инструмента и детали). Это позволило получить новое решение научно-технической задачи контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения их ресурса в условиях, когда «Нормы…», регламентирующие степень критичности их динамического поведения отсутствуют. В качестве информационного сигнала, косвенно характеризующего качество функционирования обрабатывающих систем, выбран звук, сопровождающий процесс их работы. Как показали исследования, тренд звукового сигнала подобен кривой износа режущего инструмента, а его временная реализация и частотный спект, совпадают с профилем шероховатости и ее частотным спектром, что позволяет звуку наиболее полно отражать динамическое поведение обрабатывающих систем. Разработана прогнозная модель, особенность которой заключается в том, что искомый ресурс обрабатывающей системы включен в ее математическую структуру и определяется при идентификации модели по результатам мониторинга тренда звука, сопровождающего процесс работы обрабатывающей системы. Получены расчетные зависимости для показателей состояния, позволяющих в понятиях теории нечетких множеств отнести с точки зрения динамики разнообразные технологические условия работы обрабатывающих систем к ряду стандартних, что послужило основой для разработки алгоритма контроля динамического состояния обрабатывающей системы. Процесс контроля был автоматизирован за счет использования микропроцессорного устройства, содержащего программный модуль, формализующий указанный алгоритм контроля. Автоматизация процесса контроля позволила реализовать в практике реального производства результаты диссертационной работы, что обеспечило в режиме реального времени контроль качества обработки детали и технического состояния режущего инструмента и станочного оборудования. Методы исследований: методы теории колебаний, идентификации и математической статистики. Разработка алгоритма контроля динамического поведения обрабатывающих систем и определения на этой основе их ресурса осуществлялось на основе методов информационных технологий. Анализ экспериментальных данных проводился на основе теории цифровой обработки сигналов. Для решения задач определения ресурса использованы методы случайного поиска.The work is devoted to the actual problem of control dynamic behavior of metalprocessing systems and method of determining their life. For the first time solved the scientific and technical problem of forecasting resource of the metal-processing systems in the course of their work turning without the use of statistical data on the working time of the metal-processing systems to replace it. This problem is solved with the help of a predictive model, in the mathematical structure, which enabled the desired metalprocessing systems life. A resource is defined in the identification process model, based on the results of monitoring the trend of information parameter, accompanying the working process. In order to implement operational control of the mashinig developed forecasting system was automated with the help of specially developed for this purpose microprocessor-based controlo - prognostic system, that allows simultaneous with forecasting control the quality of machining and diagnosis the technical state of the tool and machine. Methods: cutting theory, oscillation theory, identification and mathematical statistics. System design, was based on the methods of information technology. Experimental data, were analyzed, based on the theory of digital signal processing. To solve the problems prediction used methods of random search

Спосіб вібродіагностики технічного стану металообробного верстата

Спосіб вібродіагностики технічного стану металообробного верстата включає вимірювання спектра обвідної вібраційного сигналу при двох режимах роботи верстата. Як режими роботи верстата використовують роботу тільки привода подач і роботу тільки привода шпинделя, при цьому вимірювання спектра обвідної вібраційного сигналу проводять почергово, спочатку при роботі приводу подач, а потім при роботі приводу шпинделя.Способ вибродиагностики технического состояния металлообрабатывающего станка включает измерение спектра огибающей вибрационного сигнала при двух режимах работы станка. Как режимы работы станка используют работу только привода подачи и работу только привода шпинделя, при этом измерение спектра огибающей вибрационного сигнала проводят поочередно, сначала при работе привода подачи, а потом при работе привода шпинделя.A method for vibro-diagnostics of technical condition of a metal-working machine includes measurement of the spectrum of envelope line of vibration signal at two modes of operation of the machine. As the modes of operation of the machine operation of the feeding motion drive only and operation of the spindle drive only are used. The measurement of the spectrum of the envelope of vibration signal is performed with alternation, first at operation of the feeding drive, and then at operation of the spindle drive

Пристрій для контролю стану технологічної металообробної системи

Пристрій для контролю стану технологічної металообробної системи містить різець, установлений в різцетримачі, аналого-цифровий перетворювач (АЦП) і комп'ютер. Додатково введені мікрофон, розміщений у безпосередній близькості від зони різання, і датчики вібрації, які встановлені в віброактивних точках верстата і на різцетримачі, причому датчик на різцетримачі встановлений перпендикулярно до поздовжньої осі оброблюваної деталі, а вихід мікрофона і виходи датчиків вібрації з'єднані з входом АЦП, вихід якого з'єднаний з комп'ютером