Анотація до роботи:

Бовнегра Л.В. Підвищення якості діагностування інструментів на основі багаторівневого розпізнавання станів їх різальної частини. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – Процеси механічної обробки, верстати та інструменти. Севастопольський національний технічний університет. Севастополь, 2008.

Дисертація присвячена підвищенню якості діагностування інструментів (різців) для чистової та прецизійної обробки. Це досягається шляхом підвищення глибини діагностування та імовірності правильного розпізнавання станів їх різальної частини.

Розроблено нову концепцію та нові методи багаторівневого розпізнавання станів різальної частини. Вони забезпечують послідовне визначення класів макродефектів, дефектів та мікродефектів, що суттєво підвищує глибину діагностування. Розпізнавання виконується на основі обробки результатів контролю інструментів прямими методами.

Отримано нові ознаки дефектів різного рівня, що виділяються серед елементів структури різальної частини на основі спільного аналізу зображень зон зношування. Використання цих ознак у межах модифікованого методу статистичної класифікації та нейронних мереж забезпечило суттєве підвищення імовірності правильного розпізнавання.

1. Запропонована і науково обгрунтована концепція багаторівневого діагностування станів різальних інструментів, отримана відповідна класифікація – структура варіантів відповідних процесів.

2. Розроблено нові методи багаторівневого діагностування, які використовують як вхідну інформацію проекції (зображення) зношених контактних поверхонь інструменту, а також проекції в комплексі з узагальненими контурами різальних кромок. Методи забезпечують комплексне розпізнавання відмов інструментів з урахуванням виділення класів макродефектів, дефектів і мікродефектів. При цьому досягається значне підвищення глибини діагностування у порівнянні з відомими аналогами.

3. Розроблено методики одержання первинних образів різальної частини для виконання багаторівневого діагностування станів РІ. Сформовано відповідні набори експериментальних даних (цифрових зображень контактних поверхонь зношених різців). Зіставлення цих даних з результатами контролю різців контактним методом дозволило встановити ідентичність результатів.

4. Досліджено та удосконалено модифікований метод виділення елементів структури різальної частини зношеного різця на основі спільної обробки зображень передньої та задньої поверхонь. Це забезпечує можливість швидкої локалізації дефектів у найвідповідальнішх зонах різальної частини – на формоутворюючій ділянці різальної кромки та зонах, що примикають до контактних поверхонь.

5. Отримано набір високоінформативних ознак дефектів різальної частини РІ різного рівня, що забезпечують підвищення ймовірності правильного розпізнавання станів різців.

6. Встановлено, що при використанні модифікованого методу статистичного розпізнавання ймовірність правильного розпізнавання становить 0,93…0,98. Це дозволяє рекомендувати метод у якості основного для багаторівневого розпізнавання станів різальної частини РІ.

7. Запропоновано нечітку модель структури різальної частини інструменту, яка є більше достовірною, ніж інші моделі. Створена модель є найбільш прийнятною для варіанту прямого періодичного контролю станів РІ. Обробка комплексу реалізацій побудови вирішальних правил з використанням спеціального алгоритму показала, що підвищення ймовірності правильного розпізнавання при використанні нечіткого опису класів станів різців становить
0,025…0,031.

Публікації автора:

1. Деревянченко А.Г. Автоматизированное диагностирование состояний режущих инструментов интегрированных производств / А.Г. Деревянченко, Д.М. Дороганчук, Л.В. Бовнегра // Труды Одесского политехнического университета. — Одесса, 2001. — Вып. 4. — С. 38 – 40. (Автором розроблена методика проведення експериментів, отримані й оброблені експериментальні дані)

2. Деревянченко А.Г. Новый поход к диагностированию концентрированного износа режущей части инструмента для прецизионной обработки / А.Г. Деревянченко, М.В. Полякова, Л.В. Бовнегра // Резание и инструмент в технологических системах”.— Харьков: НТУ ”ХПИ”, 2003. — Вып. 64. — С. 59 — 68. (Автором отримані експериментальні дані, систематизовані результати експериментів).

3. Повышение качества обработки изображений зон износа в системах диагностирования состояний инструментов с использованием СТЗ / А.Г. Деревянченко, С.Г. Антощук, Л.В. Бовнегра, В.В. Ткачук // Резание и инструмент в технологических системах. — Харьков: НТУ ”ХПИ”, 2005. — Вип. 68. — С. 165 — 170. (Автором отримані й оброблені експериментальні дані).

4. Подход к распознаванию дефектных элементов структуры режущей части инструментов / А.Г. Деревянченко, Л.В. Бовнегра, В.В. Ткачук, В. Демин // Резание и инструмент в технологических системах. — Харьков: НТУ ”ХПИ”, 2005— Вип. 69. — С. 59—62. (Автором розроблена методика експериментальних досліджень зон зношування інструментів).

5. Подход к выявлению текстурных областей зон износа режущих инструментов с применением СТЗ / А.Г. Деревянченко, Л.В. Бовнегра, В.В. Ткачук, А.В. Демин // Високі технології в машинобудуванні. Збірник наукових праць НТУ ”ХПИ”.— Харків, 2005. — Вип. 2. — С. 150 – 153. (Автором запропонована концепція виявлення зон зношування, разроблена методика експериментальних досліджень зон зношування).

6. Подход к автоматической оценке формоизменений режущих кромок с износом инструмента / А.Г. Деревянченко, Л.В. Бовнегра, З.Б. Василевская, В.В. Ткачук // Резание и инструмент в технологических системах. — Харьков: НТУ ”ХПИ”, 2006 — Вып. 70. — С. 184 – 189. (Автором запропоновані концепція й методи діагностування інструментів).

7. Подход к многоуровневому диагностированию состояний режущей части инструмента / А.Г. Деревянченко, Л.В. Бовнегра, З.Б. Василевская, В.В. Ткачук // Високі технології в машинобудуванні. Збірник наукових праць НТУ ”ХПИ”.— Харків, 2006. Вип.1(12) — С. 137 – 140. (Автором розроблена концепція багаторівневого розпізнавання дефектів).

8. Автоматизированная идентификация смешанных шумов изображений зон износа режущих инструментов мультифрактальным методом / А.Г. Деревянченко, М.В. Полякова, Н.П. Волкова, Л.В. Бовнегра // Современные технологии в машиностроении: Сборник науч. статей. Том 1. —Харьков: НТУ “ХПИ”. 2006-—С. 85 — 92. (Автором проведені експерименти, оброблені й систематизовані їх результати).

9. Методы и средства построения классификатора состояний режущих инструментов / А.Г. Деревянченко, В.Д. Павленко, А.А. Фомин, Л.В. Бовнегра, С.В. Павленко // Современные технологии в машиностроении: К юбилею Ф.Я. Якубова. Сборник науч. статей – Харьков: НТУ “ХПИ”. 2007. — С. 46 – 55. (Автором проведені експериментальні дослідження, оброблені й систематизовані їх результати).

10. Концепция создания экспертной системы для информационного обеспечения многоуровневого автоматизированного диагностирования состояний инструментов / А.Г. Деревянченко, В.Д. Павленко, А.А. Фомин, Л.В. Бовнегра, Д.А. Криницын. // Високі технології в машинобудуванні. Збірник наукових праць НТУ ”ХПІ”. — Харків, 2008. — Вип. 1(16). — С. 94 – 103. (Автором запропонований алгоритм функціонування експертної системи).

11. Прогнозирование состояний инструментов на основе оценки формоизменений их режущей части / А.Г. Деревянченко, Д.А. Криницын, Л.В. Бовнегра, З.Б. Василевская // Резание и инструмент в технологических системах. — Харьков: НТУ “ХПИ”. 2008. — Вып. 74. — С. 99 — 109. (Автором запропонована методика проведення експериментів, отримані й оброблені експериментальні дані).

12. Поход к автоматизированному диагностированию состояний режущих инструментов по результатам косвенного контроля / А.Г. Деревянченко, М.В. Полякова, Л.В. Бовнегра, А.В. Демин // Материалы научно – техн. конф. ”Новые и нетрадиционные технологи в ресурсо- и энергосбережении”. Киев, 2004. — C. 42 — 45. (Автором розроблена методика експериментальних досліджень зон зношування інструментів).

13. Діагностування відмов різальних інструментів з використанням вейвлет – аналізу / А.Г. Деревянченко, М.В. Полякова, Л.В. Бовнегра, В.С. Антонюк // Збірка наукових праць III науково – технічної конференції ”Приладобудування 2004: стан і перспективи” (20 – 21 квітня 2004 р., м. Київ). —Київ : НТУУ ”КПІ”.—С.81 – 82. (Автором проведені експериментальні дослідження зон зношування інструментів і оброблені їх результати).

14. Автоматическое распознавание отказов режущей части инструментов с применением нейронних сетей / А.Г. Деревянченко, Л.В. Бовнегра, В.В. Ткачук, А.В. Демин // Збірник тез доповідей IV науково-технічної конференції ”Приладобудування 2005: стан і перспективи”. — Київ : НТУУ ”КПІ”.— С.102 – 103. (Автором виконаний аналіз результатів досліджень і формування висновків).

15. Многоуровневое распознавание состояний инструментов на основе обработки изображений их режущей части / А.Г.Деревянченко, Л.В. Бовнегра, В.В. Ткачук, В.С. Антонюк // Збірник тез доповідей V науково – технічної конференції „Приладобудування 2006: стан і перспективи ”(25 – 26 квітня 2006 р., м. Київ). — Київ: НТУУ ”КПІ”.— С. 119. (Автором розроблений метод діагностування інструментів на основі багаторівневого розпізнавання їх дефектів).

16. Подход к распознаванию отказов режущей части инструментов с использованием элементов нечеткой логики / А.Г. Деревянченко, В.Д. Павленко, Л.В. Бовнегра, В.В. Ткачук // Збірник тез доповідей V науково – технічної конференції „Приладобудування 2006: стан і перспективи ”(25 – 26 квітня 2006 р., м. Київ). — Київ: НТУУ ”КПІ”.— С. 120 – 121. (Автором запропоновано використання елементів нечіткої логіки при розпізнаванні зон зношування).

17. Деревянченко А.Г. Многоуровневое диагностирование состояний режущих инструментов / А.Г. Деревянченко, Л.В. Бовнегра // Материалы 6-й Международной научно – практической конференции “Качество, стандартизация, контроль: теория и практика”. Киев. 2006. — С. 41 – 44. (Автором отримані й оброблені результати діагностування інструментів на основі багаторівневого розпізнавання їх дефектів).

18. Подход к формированию нечетких моделей структуры режущей части изношенных инструментов / А.Г. Деревянченко, Д.А. Криницын, Л.В. Бовнегра, В.С. Антонюк // Збірник тез доповідей VI науково – технічної конференції „Приладобудування 2007: стан і перспективи” ( 24 – 25 квітня 2007 р., м. Київ). – Київ: НТУУ “КПІ”. — С. 100—101. (Автором запропонований алгоритм використання нечітких моделей зношених поверхонь інструментів).