УДК: 621.036

КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА В СОВРЕМЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

Авторы: Туйбойов О.В. || Каримов К.А. || Эгамбердиев И.Л. || Яхшиев Ш.Н.

Рубрика: ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ || Выпуск: №2 (Апрель-Июнь), 2024 год. || Скачать

Asbobning yemirilishi ishlov berish jarayonlariga ta’sir qiluvchi muhim omil bo‘lib, mahsulotning sifatiga, uskunaning ishdan chiqishi va ishlab chiqarish xarajatlariga ta’sir qiladi. Ushbu maqola ma’lumotlarni oldindan qayta ishlash va asboblarning yemirilishini bashorat qilish uchun to‘lqinli qisqa muddatli xotira (WLSTM), chuqur ko‘p qatlamli perseptron (DMLP) va uzluksiz to‘lqin o‘zgarishini birlashtirgan modelni taklif qiladi. Natijalarni tekshirish mikroskopik tahlil va chekli elementlar tahlili orqali amalga oshiriladi. Tadqiqot asboblarning yemirilishini kuzatish va yemirilish jarayonini optimallashtirish uchun sun’iy intellekt (AI) usullarini, jumladan, mashinali o‘rganish va neyron tarmoqlarni o‘z ichiga oladi. Sirtning morfologik tahliliga asoslangan bo‘lib, ishlov berilgan yuzaning xarakterli parametrlari orqali asboblarning yemirilishini miqdoriy aniqlashda tezkor yarim onlayn asboblarning yemirilishini nazorat qilish usuli joriy etildi. Ommaviy ishlab chiqarish muhitida asboblarning yemirilishini baholash uchun tasvirni olish va qayta ishlash usullari qo‘llaniladi.

 

Tayanch iboralar: asbobning yemirilishini nazorat qilish, ishlov berish jarayonlari, sun’iy intellekt usullari, sirt morfologik tahlili, to‘lqinli muddatli xotira, ko‘p qatlamli perseptron, uzluksiz to‘lqinli transformatsiya, jarayonni bashorat, ishlab chiqarish samaradorligi.

 

 

 

Износ инструмента является критическим фактором, влияющим на процессы обработки, влияющим на качество    деталей, время простоя оборудования и производственные затраты. В этой статье предлагается модель, которая сочетает в себе вейвлет-долговременную память (WLSTM), глубокий многослойный персептрон (DMLP) и непрерывное вейвлет-преобразование для предварительной обработки данных и прогнозирования износа инструмента. Исследование сосредоточено на поздней стадии износа с использованием операции многоосного шлифования для имитации условий искусственного износа инструмента. Проверка осуществляется посредством микроскопического анализа, измерений технологических сил и анализа методом конечных элементов. В исследовании используются методы искусственного интеллекта (ИИ), в том числе машинное обучение и нейронные сети, для мониторинга износа инструмента и оптимизации процесса износа. Представлен метод быстрого полуонлайн-мониторинга износа инструмента, основанный на морфологическом анализе поверхности, позволяющий количественно оценить износ инструмента по характерным параметрам обработанной поверхности. Методы захвата и обработки изображений используются для оценки износа инструмента в универсальной производственной среде.

 

Ключевые слова: мониторинг износа инструмента, процессы обработки, методы искусственного интеллекта, морфологический анализ поверхности, вейвлет-долговременная память, глубокий многослойный перцептрон, непрерывное вейвлет-преобразование, прогнозное обслуживание, эффективность производства.

 




Библиографический список

  1. Gudelek M.U., Serin G., Ozbayoglu A.M., Unver H.O. An industrially viable wavelet long-short term memory-deep multilayer perceptron-based approach to tool condition monitoring considering operational variability. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering, 2023. – Vol. 237. Issue. 6, pp. 2532-2546.
  2. Potthoff N., Agarwal A., Wöste F., Wiederkehr P., Mears L. Evaluation of Contrived Wear Methodology in End Milling of Inconel 718. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2023. – Vol. 145. Issue. 10, pp. 1-8.
  3. Munaro R., Attanasio A., Del Prete A. Tool Wear Monitoring with Artificial Intelligence Methods: A Review. Journal of Manufacturing and Materials Processing, 2022. – Vol. 7. Issue. 4, pp. 129.
  4. Li C., Xu J., Chen M. Quantitative evaluation method of tool wear based on morphological characteristics of machined surfaces. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2023. – Vol. 237. Issue. 2, pp. 81-90.
  5. Ganesh V.D., Bommi R.M. Prediction of Tool Wear by Using RGB Techniques in Comparison with Experimental Analysis. In 2022 International Conference on Data Science, Agents & Artificial Intelligence (ICDSAAI), 2022. – Vol. 1. Issue. 3, pp. 1-6.
  6. Jia R., Yue C., Liu Q., Xia W., Qin Y., Zhao M. Tool wear condition monitoring method based on relevance vector machine. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2023. – Vol. 128. Issue. 3, pp. 11-12.
  7. David L.G., Patra R.K., Falkowski-Gilski P., Divakarachari P.B., Antony Marcilin L.J. Tool wear monitoring using improved dragonfly optimization algorithm and deep belief network. Applied Sciences, 2023. – Vol. 12. Issue. 16, pp. 8130.
  8. Zhang Y., Qi X., Wang T., He Y. Tool Wear Condition Monitoring Method Based on Deep Learning with Force Signals. Sensors, 2023. Vol. 23. Issue. 10, pp. 4595.
  9. Zou Z., Gao X., Lei S., Zhang H., Min R., Yang Y. Development of tool wear condition on-line monitoring method for impeller milling based on new data processing approach and DAE-BP-ANN-integrated modeling. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2022. – Vol. 15. Issue. 8, pp. 115-119.
  10. Huang H., Yao J., Zhi X., Pang Q., Xue W. A hybrid tool wear prediction model based on JDA. Research Square, 2022. pp. 129-143.
  11. Jia R., Yue C., Liu Q., Xia W., Qin Y., Zhao M. Tool wear condition monitoring method based on relevance vector machine. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2022. – Vol. 128. Issue. 12, pp. 4721-4734.
  12. Srinivasan V., Eswaran C., Sriraam A.N. Artificial neural network based epileptic detection using time-domain and frequency-domain features. Journal of Medical Systems, 2019. – Vol. 29. Issue. 5, pp. 647-660.
  13. Ji W., Shi J., Liu X., Wang L., Liang S.Y. A novel approach of tool wear evaluation. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2022. – Vol. 139. Issue. 9, pp. 413-418.
  14. Ehmann K.F., Kapoor S.G., DeVor R.E., Lazoglu I. Machining process modeling: a review. Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2022. – Vol. 119. Issue. 4, pp. 655-663.
  15. Lim J.S. Two-dimensional signal and image processing. Englewood Cliffs., 1990. pp. 338-415.
  16. Ulsoy A.G., Koren Y. Control of machining processes. Condition Monitoring and Control for Intelligent Manufacturing, 2023. pp. 1-32.
  17. Luo X., Cheng K., Holt R., Liu X. Modeling flank wear of carbide tool insert in metal cutting. Wear, 2005. – Vol. 259. Issue. 12, pp. 1235-1240.
  18. Devillez A., Lesko S., Mozer W. Cutting tool crater wear measurement with white light interferometry. Wear, 2004.Vol. 5. Issue. 8, pp. 56-65.
  19. Morrell R. Edge chipping of hard materials. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2001. – Vol. 19. Issue. 6, pp. 293-301.
  20. Diniz A.E., Micaroni R. Cutting conditions for finish turning process aiming: the use of dry cutting. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2002. – Vol. 42. Issue. 8, pp. 899-904.
  21. Egamberdiev I.P. Spectral analysis of the oscillatory process of support assemblies on drilling machines. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, 2018. – Vol. 5. Issue. 5, pp. 5958-5962.
  22. Egamberdiev I.P., Atakulov L., Muminov R.O., Ashurov Kh.Kh. Research of Vibration Processes of Bearing Units of Mining Equipment. International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering, 2020. – Vol. 9, Issue. 5, pp. 7789-7793.
  23. Egamberdiev I.P. Spectral analysis of the oscillatory process of support assemblies on drilling machines. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, 2018. – Vol. 5. Issue. 5, рр. 5958-5962.
  24. Egamberdiev I.P., Atakulov L., Muminov R.O., Ashurov Kh.Kh. Research of Vibration Processes of Bearing Units of Mining Equipment. International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering, 2020. – Vol. 9. Issue. 5, pp. 7789-7793.
  25. Muminov R.O., Egamberdiev I.P., Ashurov Kh.Kh., Makhmudova M.F. Experimental Studies of the SBSH-250MNA-32 Mining Drilling Rig. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, 2021. – Vol. 8. Issue. 11, pp. 18637-18644.
  26. Yaxshiyev Sh.N., Ashurov Kh.Kh., Mamadiyarov A.J. Dynamics of Spindle Assembly of Metal-Cutting Machine. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT) ISSN: 2249 – 8958, 2020. – Vol. 9. Issue. 3, pp. 3121-3125.
  27. Эгамбердиев И.П., Мирзаев А.У., Зоиров Ш.Ш., Яхшиев Ш.Н. Разработка метода мониторинга технического состояния опорных узлов горного оборудования // Илм-фан ва инновацион ривожланиш. – Тошкент, 2020. – № 1. – С. 114-119.