55. Автоматизированный контроль и диагностика инструмента в процессе механообработки. Задачи автоматизированного контроля и диагностики инструмента.

Состояние режущего инструмента (РИ) в период его эксплуатации на станке определяется согласно ГОСТ 25751-83 совокупностью признаков, характеризующих способность режущего инструмента выполнять обработку резанием в заданных условиях с установленными требованиями.

Состояние РИ характеризуется следующими признаками:

- способностью лезвия РИ срезать припуск;

- способностью лезвия РИ формировать поверхность обработки детали заданных размеров (геометрии), не выходя за пределы соответствующих допусков;

- способностью лезвия РИ формировать рельеф поверхности с параметрами, не выходящими за пределы соответствующих допусков.

Потеря лезвием хотя бы одной из этих способностей свидетельствует об отказе РИ и необходимости его замены.

Таким образом, задачу контроля инструмента можно сформулировать как задачу своевременной замены инструмента, предупреждающего порчу обрабатываемой детали и поломку инструмента, изготовление которого требовало бы много времени.

С целью предотвращения поломок РИ на практике идут, как правило, путем снижения режимов резания и вынужденного снижения производительности токарной обработки. Замену инструмента осуществляют комплектно, по истечении периода, установленного расчетным или опытным путем.

Для уменьшения простоев оборудования, связанных с неправильной работой инструмента, необходимо учитывать несколько аспектов.

Первый аспект - предохранение или своевременное обнаружение поломок инструмента в ходе резания.

Второй аспект - ликвидация нарушений нормального процесса резания, проявляющихся в виде изменения значений силы резания, амплитуды вибраций, температуры и т.д.

Третий аспект - определение момента, когда дальнейшее использование инструмента нежелательно по экономическим соображениям либо из-за ухудшения качества обработки деталей.

Помимо распознавания нарушений нормального резания и состояния инструмента в задачи контроля процесса резания и инструмента должны быть включены еще и задачи принятия решений в зависимости от вида и причины нарушений.

Таким образом, задачи оперативного контроля в части, связанной с контролем состояния инструмента, являются довольно сложными. Для их успешного решения необходимо решить следующие вопросы:

- обнаружение корреляционных связей между различными нарушениями нормального состояния инструмента и параметрами, измеренными в процессе резания;

- разработка критерия затупления инструмента и алгоритмов распознавания нарушений нормального состояния инструмента по результатам измерений различных параметров и алгоритмов принятия решений по результатам распознавания;

- разработка датчиков (первичных преобразователей) для измерения различных параметров;

- разработка систем и устройств оперативного (т.е. в процессе работы) контроля;

- определение условий их эффективного применения.