УДК 621.19

управление качеством обработки при выглаживании на станках с чпу

,

Изложены результаты разработки модели системы автоматического обеспечения шероховатости поверхности при обработке выглаживанием на станке с числовым программным управлением, реализующей взаимосвязь между реальным профилем и диагностическом признаком - вибросигналом. Показано, что наилучшие результаты позволяет получить использование процессной модели.

Ключевые слова: Система управления, сигнал, корреляция, процессная модель

Важнейшим этапом создания систем автоматического управления является установление взаимосвязи между параметрами, которыми намечено управлять и диагностическим признаком. Применительно к обеспечению параметров качества поверхности детали при обработке выглаживанием в качестве диагностического признака перспективно использовать вибросигнал, записанный в ходе обработки, таким образом, в качестве входных параметров будем использовать вибросигнал, а в качестве выходных – профиль шероховатости выглаженной поверхности.

Были рассмотрены следующие модели взаимосвязи между рассматриваемыми параметрами [1,3,4]:

1. Авторегрессионная модель (AR):

Где

2. Модель ARX:

Где

3. ARXMAX модель (модель авторегрессионной функции с использованием скользящего среднего):

где

nk – величина задержки

4. Модель вход-выход:

где

5. Модель Бокса-Дженкинса:

6. Модель для переменных состояния:

,

где A, B, C, D – матрицы соответствующих размеров

7. Процессная модель, которая задается в виде передаточной функции:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

При анализе моделей оценивался отклик системы на воздействие, величина среднеквадратического рассогласования экспериментальных и модельных данных посредством разбиения данных на два диапазона: тестовый и рабочий, а также доверительные интервалы и величина корреляции между данными, полученными при помощи модели и эталонной выборкой. Моделирование производилось в среде Matlab 7.1 [3]. Результаты приведены в таблице и на рис. 1.

Таблица

Результаты моделирования

Вид модели

Среднеквадратическое рассогласование

Корреляция между реализациями

ARX

-48.4

0.03

ARX max

-76

0.07

Вход-выход

-83.27

0.02

Бокса-Дженкинса

12.59

0.2

Переменные состояния

-65.02

0.3

Процессная модель

0.35

0.86

Рис. 1. Результаты моделирования

Как можно видеть из таблицы, наилучшие результаты дает использование процессных моделей. На рис. 1 кривая 1 означает данные из эталонной выборки, соответствующей реальным условиям, кривая 2 иллюстрирует расчет по полученной модели.

Передаточная функция системы автоматического обеспечения шероховатости поверхности при выглаживании имеет вид:

Тестирование полученной модели на других выборках экспериментальных данных показало достаточно высокую сходимость результатов (величина рассогласования не превышала 10 %).

Список литературы

1. Идентификация систем. Теория для пользователя. / Л. Льюинг. – М.: Наука, 1991.

2. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. / В. Дьяконов, В. Круглов. Питер, 2001.

3. Дейч. идентификации систем. / . – М.: Мир, 1979. – 302 с.

4. Райбман моделей процессов производства / , . - М., «Энергия», 1975.

, канд. техн. наук, доц., vik9800@yandex.ru, Россия, Курган, Курганский государственный университет,

, аспирант, tereshenko@list.ru, Россия, Курган, Курганский государственный университет

PROCESSING QUALITY MANAGEMENT AT BURNISHING ON MACHINES WITH NPC

V. E.Ovsyannikov, V. Y.Tereshenko

Results of development of model of system of automatic providing a roughness of a surface are stated when processing by a burnishing on the machine with the numerical programmed control, realizing interrelation between a real profile and diagnostic a sign - a signal of vibrations. It is shown that use of process model allows to receive the best results.

Keywords: Control system, signal, correlation, process model

Ovsyannikov Victor Evgenievich, candidate of technical science, docent, *****@***ru, Russia, Kurgan, Kurgan State University,

Tereshenko Vladimir Yurievich, post graduate student, *****@***ru, Russia, Kurgan, Kurgan State University