Автоматична діагностика стану свердла за декількома діагностичними ознаками

Анотація

Ключовою проблемою в машинобудуванні є прогнозування зносу інструменту в режимі реального часу. Традиційні методи покладаються на консервативну заміну інструменту, що призводить до передчасної заміни або надмірного зносу інструменту, а також до підвищених простоїв виробництва. Ручна оцінка стану свердла займає багато часу Для зменшення простою необхідно процес діагностування стану свердла в виробничих умовах проводити автоматично, з високою точністю. Системи автоматичного моніторингу стану інструменту продемонстрували великий потенціал для виявлення та прогнозування зносу інструменту зниження ризику поломки інструменту та оптимізація інтервалів зміни інструменту, однак точність прогнозу не є завжди достатньою. У цьому дослідженні представлена автоматична система для прогнозування терміну служби інструменту в режимі реального часу, яка допомагає вирішити це обмеження шляхом інтеграції кількох контрольних модулів. Система прогнозування включає встановлені на верстаті модулі прямого контролю сигналів сили подачі і споживаної потужності різання, модуль інтеграції сигналів шляхом їх підключення для управління даними в режимі реального часу та модуль обробки даних для прогнозування зносу інструменту. В останньому модулі на основі цих сигналів генерується інтегральний показник зносу свердла, степінь наближення якого до допустимого значення зносу визначає стан свердла як «придатний до роботи» або «непридатний до роботи». Очевидно, що тут пропонується підхід агрегування моделей у машинному навчанні, коли кілька моделей об’єднуються для отримання кращих результатів, ніж дає будь-яка окрема модель з метою підвищити точність, стабільність і узагальнюючу здатність системи діагностування. В роботі використана  агрегована модель прогнозування, заснована на використанні сигналу осьової сили різання та сигналу споживаної шпинделем потужності  для контролю зносу інструменту.