Prognozowanie dokładności geometrycznej wyrobu z wykorzystaniem sztucznej sieci neuronowej

Józwik, J.; Lipski, J.; Flisiak, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Prognozowanie dokładności geometrycznej wyrobu z wykorzystaniem sztucznej sieci neuronowej

Autorzy

Józwik J. , Lipski J. , Flisiak J.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

Identyfikatory

Warianty tytułu

Prediction of geometrical workpiece accuracy with the use of artificial neural networks

Konferencja

Mechanics 2004 / International Scientific Conference (IV ; 25-26.06.2004; Zhytomir - Rzeszów, Poland)

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy zaprezentowano wyniki modelowania związków zachodzących pomiędzy siłowymi i cieplnymi oddziaływaniami na przedmiot obrabiany a odchyłkami kształtu i wymiaru otrzymywanego wyrobu. Badania prowadzono na przykładzie procesu toczenia nieortogonalnego tulei cienkościennej. Do rozwiązania analizowanego problemu zastosowano sieci neuronowe typu MLP (multilayer perceptron network) uczone algorytmem wstecznej propagacji błędów BP (backpropagation) i metodą Levenberga - Marquadta oraz sieci o radialnych funkcjach bazowych RBF (radial basic function). Stwierdzono wysoki stopień zgodności odwzorowania przez sieci wynikow pomiarów eksperymentalnych. Zbudowane modele stanowią użyteczne narzędzia, pozwalające na ocenę stanu geometrycznego przedmiotu na etapie projektowania technologii obróbki.

Numerical and experimental results prediction of geometrical workpiece accuracy in turning process are presented here. The main aim of the research work was to build two models. We used an artificial neural networks to estimate the results of experiments. The models are used to predict workpiece errors by the use of cutting force components (Fc, Fp, Ff), temperature of workpiece surface T, and displacement in two axis y and z. The models' output information consist of three geometrical parameters of workpiece (dimension form ΔWym, cylindricity form ΔWal, roundness form ΔOkr).

Słowa kluczowe

artificial neural networks thin-walled bush machining cutting real deviation

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej

Czasopismo

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

Rocznik

2004

Tom

z. 62 [209]

Strony

135--148

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Józwik J.

Politechnika Lubelska

autor

Lipski J.

Politechnika Lubelska

autor

Flisiak J.

Politechnika Lubelska

Bibliografia

1. Bryan J.: International status of thermal error research. Annals CIRP, 39(2), pp. 645-656, 1990.
2. Józwik J., Lipski J.: Application of neural network to modeling of workpiece deformations during turning process. Maintenance and Reliability, nr 4 /2002.
3. Józwik J., Lipski J.: Prediction of resultant cutting force components with application artiticial neural networks. Konferencja: Zagadnienia Budowy i Eksploatacji Maszyn, Lublin, 2003.
4. Józwik J., Lipski J.: Prediction of workpiece deforming during cutting with applied artiticial neural network. II Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji, Augustów, 2003.
5. Józwik J.: Modelowanie zjawisk cieplnych zachodzących w strefie skrawania z zastosowaniem sieci neuronowych. Ogólnopolska Konferencja SKN i MPN. Białystok 1999.
6. Józwik J.: The experimental analysis of the surface's parameters after the machining obtained from the milling process from the different constructional materials. The 3th International Scientific Conference on Development of Metal Cutting DMC 2000, Koszyce 2000.
7. Kaczmarek J.: Principles of machining by cutting. Abrasion and Erosion, Stevenage, Herts: Peter Peregrinus Ltd., 1976.
8. Kops L., Gould M., Mizrach M.: A search for equilibrium between workpiece deflection and depth of cut: key to predictive compensation for deflection in turning, 2, Manuf. Sci. Eng., ASME PED, 68 (2), 819-825, 1994.
9. Kops L., Gould M., Mizrach M.: Improved analysis of the workpiece accuracy in turning, based on the emerging diameter. ASME Journal of Engineering for Industry, 115, pp. 253-257, 1993.
10.Kuhl M.J.: The prediction of cutting forces and surface accuracy for the turning process. M.S. Thesis Department of mechanical engineering, University of Illinois, 1987.
11. Li X., Venuvinod P.K., Djorjevich A., Liu Z.Q.: Predicting Machining Errors in Turning Using Hybrid Learning. Int J Adv Manuf Technol. 18, pp. 863-872, 2001.
12. Li X.: Real-Time Prediction of Workpiece Errors for a CNC Turning Centre, Part 4. Cutting Force-Induced Errors. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 17, pp. 665-669, 2001.
13. Li X.: Real-Time Prediction of Workpiece Errors for a CNC Turning Centre, Part 1. Measurement and Identification. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 17, pp. 649-653, 2001.
14. Liang J.C., Li H. F., Yuan J.X., Ni J.: A comprehensive error compensation system for correction geometric, thermal, and cutting force-induced errors. Int. J. Adv. Manuf. Tech. 13, pp. 708-712, 1997.
15. Lipski J., Lutek K., Nieszczeta W., Zaleski K.: Ocena błędów obróbkowych spowodowanych odkształceniami cieplnymi przedmiotu obrabianego. Konferencja: Forum prac badawczych - Kształtowanie części maszyn przez usuwanie materiału, Koszalin, 1994.
16. Liu Z.Q., Patri K. Venuvinod: Error compensation in CNC turning solely from dimensional measurements of previously machined parts. Annals CIRP, 48(1), pp. 429-432, 1999.
17. Liu Z.Q.: Finite difference calculations of the deformations of multi-diameter workpieces during turning. Journal of Materials Processing Technology, 98, 310-316, 2000.
18. Lutek K., Nieszczeta W., Zaleski K.: Analiza wpływu zużycia ostrza oraz odkształceń cieplnych narzędzi i przedmiotów obrabianych na dokładność wymiarową obróbki. Folia Societatis Scientiarum Lublinensis. v. 3, 1, 1994.
19. Mayer J.R.R., Phan A. V., Cloutier G.: Prediction of diameter errors in bar turning: a computationally effective model. Applied Mathematical Modeling 24, 943-956, 2000.
20. Shawky A. M., Elbestawi M.A.: Model-based predictive control of workpiece accuracy in bar turning. Transaction of the ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 120, pp. 57-67, 1998.
21. Shiraishi M., Konczakowski A.: Pomiary przedmiotów podczas toczenia w aspekcie ich wykorzystania w układach ACG. Mechanik, nr 6, s. 335-340, 1982.
22. Shirashi M.: Geometrical adaptive control in NC turning operation. ASME Journal of Engineering for Industry, 106, pp. 75-80, 1984.
23. Twardowski P.: Diagnozowanie i nadzorowanie stanu ostrza i powierzchni obrobionej podczas dokładnego toczenia zahartowanych stali. Rozprawa doktorska, Poznań, 1998.
24. Yang S., Yuan J., Ni J.: Real-time cutting force induced error compensation on a turning center. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 37, 1597-1610, 1997.
25. Yuan J., Ni J.: The real-time error compensation technique for CNC machining system. Mechatronics 8, 359-380, 1998.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-PWA7-0017-0011