Введение к работе
з
Актуальность работы. В современном производстве при изготовлении ответственных деталей и узлов широко применяются износостойкие, высоко- и жаропрочные сплавы и покрытия, а также специальные сплавы, обработка которых с использованием только одного метода воздействия сопряжена с большими затратами или вообще не возможна. Поэтому одним из прогрессивных направлений развития технологических систем является использование методов обработки, включающих комбинированное воздействие.
В настоящее время широкое распространение получили технологические системы (ТС), обеспечивающие комбинированное воздействие, совмещающее механическое, электрофизическое и электрохимическое воздействия. Такое комбинирование с одной, стороны, расширяет технологические возможности механических методов воздействия, в условиях обработки труднообрабатываемых материалов, с другой повышает активность воздействия на обрабатываемый материал электротехнологических методов. Однако использование в условиях многономенклатурного производства технологических систем, реализующих методы обработки, включающие электротехнологическое воздействие на материал, сдерживается из-за отсутствия идентификации состояния ТС с технологическими показателями обработки, что создает неопределенность в выборе режима обработки, снижает точность моделирования процессов и явлений, не позволяет в полной мере реализовать технологические возможности ТС.
Диссертационная работа выполнялась в рамках российской программы грантов по фундаментальным исследованиям в области машиностроения: грант Л!: 11203Гр "Разработка метода технической диагностики комбинированных процессов обработки деталей в приборостроении".
Цель работы - повышение эффективности алмазно-электрохимического шлифования (ЛЭХШ) на основе идентификации качественных показателей обработанной поверхности с параметрами состояния ТС.
Автор защищает:
- методику оценки состояния ТС, включающую:
метод предварительной обработки сигнала на основе использования вейвлет преобразования;
методику выбора диагностических признаков сигнала для распознавания параметров состояния ТС;
модель идентификации качественных показателей обработанной поверхности с параметрами состояния ТС;
аппаратурную реализацию метода предварительной обработки сигнала в реальном масштабе времени;
рекомендации по рациональному получению требуемых технологических показателей обработки на основе результатов идентификации качественных показателей обработанной поверхности с параметрами состояния ТС.
Методы исследований. В работе использованы теоретические и экспериментальные исследования, а также моделирование на ЭВМ. При ее выполне-
ний использованы основные положения технологии машиностроения, теории распознавания образов, численных методов, методов статистического анализа, теории графов.
Экспериментальные исследования выполнены с использованием современного оборудования и регистрирующей аппаратуры.
Научная новизна. Разработанная математическая модель идентификации на примере АЭХШ учитывает взаимосвязь качественных показателей обработанной поверхности с параметрами состояния ТС впервые через диагностические признаки сигнала. Осуществлена формализация диагностических признаков сигнала для однозначного распознавания параметров состояния ТС мере: параметры проявления в спектральной области вейвлет спектра составляющих электротехнологического воздействия.
Достоверность научных результатов подтверждается корректным применением математического аппарата вейвлет преобразования, теории распознавания образов, численных методов, методов статистического анализа, теориг графов, а также результатами натурных испытаний с использованием измерительного комплекса.
Практическая ценность и реализация результатов. Идентификацш качественных показателей обработанной поверхности с параметрами состоять ТС позволяет выработать рекомендации по рациональному получению требуемых качественных показателей обработанной поверхности для каждого состояния ТС. Предложена методика оценки состояния ТС, обеспечивающая форма лизацию диагностических признаков сигнала, через параметры проявления t спектральной области вейвлет спектра составляющих электротехнологическогс воздействия, для однозначного распознавания параметров состояния ТС. Разработаны устройство и алгоритм, обеспечивающие преобразование сигнала и реальном масштабе времени.
Реализация работы. Практическая реализация осуществлялась в опытном производстве Проблемной научно-исследовательской лаборатории Тульского государственного университета при АЭХШ деталей из быстрорежущие сталей, твердого сплава и с газотермическим покрытием. .
Апробация работы. Основные положения и результаты работы бьілі представлены на международной научно-технической конференцш "Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкцію!! ных материалов и покрытий " (Волгоград, 1999 год), международной научно! конференции "Молодежь науке будущего" (Набережные Челны, 2000 год), международной научно-технической конференции "Новые материалы и тсхиоло гии на рубеже веков" (Пенза, 2000 год), IV международном конгрессе "Конст-рукторско-технологическая информатика 2000"(Москва, МГТУ "Стаикнн" 2000 год), Всероссийской научно -технической конференции "Современны* проблемы математики, механики, информатики" (Тула, ТулГУ, 2000 год), ре гионатьных научно-технических конференциях ТулГУ (1998 - 2000 год).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей. '
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав общих выводов, списка использованных источников, приложения и включаеі