Интеллектуализация системы управления процессом фрезерования в условиях неопределённости

Рассматривается задача автоматической идентификации и компенсации износа инструмента в процессе фрезерования. Разработана математическая модель динамики упругой системы «носитель-инструмент-обрабатываемая поверхность» с учётом нелинейного характера сил контактного взаимодействия. В ходе экспериментальных исследований и математического моделирования показана возможность возникновения автоколебаний и потери устойчивости системы, в том числе в результате износа инструмента. Проанализированы и включены в математическую модель процесса фрезерования две модели износа инструмента, на основе результатов математического моделирования осуществлён сбор данных для обучения искусственной нейронной сети. Входными данными при обучении нейронной сети является набор числовых показателей, рассчитываемых путём статистической обработки сигнала с датчика силы прижатия инструмента к поверхности. Выходными данными являются глубина резания, соответствующая входным параметрам при условии, что инструмент новый, и бинарная экспертная оценка, определяющая качество обработанной поверхности. На основе оценки нейронной сети логический блок принимает решение о целесообразности изменения параметров резания в соответствии с разработанным алгоритмом. Данная интеллектуальная система адаптации позволяет своевременно идентифицировать износ инструмента и скорректировать программу обработки без снижения качества обрабатываемой поверхности.