Підхід до побудови нелінійної динамічної моделі процесу різання для діагностування станів інструментів

Анотація

Розглядаються особливості використання теорії інтегральних рядів у прикладних задачах ідентифікації нелінійних динамічних систем в задачах діагностування станів ріжучих інструментів. Обґрунтовано перспективи розробки методу оцінки станів різальних інструментів на основі непрямих вимірювань з використанням інтегральних непараметричних динамічних моделей, побудованих на базі експериментальних даних «вхід–вихід» при використанні тестових імпульсних впливів на систему різання. Такий підхід дозволяє підвищити продуктивність діагностування за рахунок зменшення обсягу обчислень, а також, достовірність діагнозу за рахунок одно-часового обліку нелінійних та інерційних властивостей системи в інтегральних непараметричних динамічних моделях. Крім того, розглянуті моделі здатні описувати несправності, викликані як зміною параметрів системи, так і її структури, а також, можуть використовуватися при тестовому та функціональному діагностуванні.

Розроблено метод побудови інформаційних моделей станів різальних інструментів на основі непрямих вимірювань з використанням тестових імпульсних впливів на систему різання у вигляді навантаження з ударами та реєстрації відгуків системи, на основі яких будуються інформаційні моделі у вигляді багатовимірних перехідних функцій.

Запропонована структурна схема організації експерименту «вхід-вихід» в рамках задачі діагностування стану інструменту в умовах імпульсних впливів на систему різання для отримання первинної діагностичної інформації. Розглянуто способи формування тестових імпульсних навантажень системи різання шляхом послідовного врізання ріжучого інструменту в заготовку з різними глибинами різання, зі змінною подачею різання і зі змінною тривалістю різання.

Обчислювальний експеримент демонструє переваги інформаційних моделей у вигляді багатовимірних перехід-них функцій для моделювання нелінійних динамічних систем в задачах діагностування станів ріжучих інструментів. Встановлено, що багатовимірні перехідні функції другого порядку можуть використовуватися в якості ефективного джерела первинних даних при побудові автоматизованих систем технічного діагностування.