A fuzzy control strategy in the turning process

• Autorzy: Stryczek R. , Orawczak K.

Warianty tytułu

PL

Rozmyta strategia sterowania w procesie toczenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a fuzzy approach to automatic feed rate correction during rough turning with inconstancy of both depth of cut and machinability of material. Additional sensors are not required in this approach. It makes use of modern numerical controllers. In every interpolator (IPO) cycle, a new adaptive value of feed rate is activated by means of synchronous actions based on current power consumption. Aggregate fuzzy functions have been used to calculate new values of feed rate and the effect of intelligent reaction to the alterations of external factors has been achieved. This approach also enables the calibration of the main drive dynamics adjusting it to the actual goals of the machine cutting operations.

PL

W pracy przedstawiono podejście rozmyte do automatycznej korekcji posuwu w zgrubnej obróbce tokarskiej o zmiennym naddatku i różnej skrawalności materiału obrabianego. Podejście nie wymaga instalowania dodatkowych sensorów w przestrzeni roboczej obrabiarki. Wykorzystano możliwości nowoczesnych układów sterowania numerycznego. Rzeczywiste zapotrzebowanie mocy przez napęd główny obrabiarki określono przez użycie akcji synchronicznych wbudowanych w program sterujący. Było podstawą do ustalenia się w każdym cyklu (IPO) nowej wartości programowego współczynnika korekcji. Do ustalania nowych wartości posuwu użyto rozmytych funkcji agregacji. Uzyskano efekt inteligentnej reakcji na zmiany czynników zewnętrznych. Zastosowane podejście umożliwia także prawidłowe ustawienie dynamiki napędu głównego obrabiarki. Uwzględnia rzeczywiste potrzeby w realizowanych operacjach obróbki skrawaniem.

Słowa kluczowe

EN

adaptive feed rate control; fuzzy control; synchronous actions; rough machining

PL

sterowanie adaptacyjne szybkością posuwu; sterowanie rozmyte; akcje synchroniczne; obróbka zgrubna

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 37, nr 1
• Strony: 79—88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Stryczek R.

• University of Bielsko-Biała, Department of Manufacturing Technology and Automation, 43-309 Bielsko-Biała, Willowa 2, Poland

autor

Orawczak K.

• Polmotors Sp. z o.o., 43-391 Mazańcowice 57, Poland

Bibliografia

• [1] P.A. IOANNOU, J. SUN: Robust adaptive control. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1996.
• [2] K. JEMIELNIAK: Commercial tool condition monitoring systems. Inter. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 15(1999), 711-721.
• [3] Y.S. TARNG, C.Y. LIN, C.Y. NIAN: Automatic generation of fuzzy rule base for constant turning force. Journal of Intelligent Manufacturing, 7(1996), 77-84.
• [4] K.H. FUH, C.T. CHEN: Constant turning force operation with a fixed metal removal rate via a prior fuzzy controller system. Journal of Materials Processing Technology, 70(1997), 116-121.
• [5] Y. LIU, T. CHENG, L. ZUO: Adaptive control constraint of machining processes. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 17(2001), 720-726.
• [6] A. SOKOŁOWSKI, J. KOSMOL: Artificial intelligence in cutting process monitoring. Advances in Manufacturing Science and Technology, 23(1999)3, 113-123.
• [7] R.J. LIAN, B.F. LIN, J.H. HUANG: Self-organizing fuzzy control of constant cutting force in turning. Inter. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 29(2005), 436-445.
• [8] J. LIN, R.J. LIAN: Hybrid self-organizing and radial basis-function neural-network controller for constant cutting force in turning. Inter. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 53(2011), 921-933.
• [9] J.Z. ZHANG, J.C. CHEN, E.D. KIRBY: The development of an in-process surface roughness adaptive control system in turning operations. Journal of Intelligent Manufacturing, 18(2007), 301-311.
• [10] L.B. BOK: Adaptive control software for turning. Modern Machine Shop, 6(2004).
• [11] R.W. IVESTER, J.C. HEIGEL: Smart machining systems: Robust optimization and adaptive control optimization for turning operation. Transactions of NAMRI/SME, 35(2007), 505-512.
• [12] R. STRYCZEK, W. SZCZEPKA: Rozmyta strategia sterowania adaptacyjnego posuwem dla zgrubnej obróbki tokarskiej. Pomiary Automatyka Robotyka, 4(2011), 64-69.
• [13] G.V. NENOV, T. SZÉCSI: Increasing CNC machine tool productivity by using tool-part touch control. Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 18(2002), 291-296.
• [14] F. CUS, J. BALIC, U. ZUPERL: Hybrid ANFIS-ants system based optimization of turning parameters. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 36(2009), 79-86.
• [15] J. RATAVA, M. RIKKONEN, V. RYYNÄNEN, J. LEPPÄNEN, T. LINDH, J. VARIS, I. SIHVO: An adaptive fuzzy control system to maximize rough turning productivity and avoid the onset of instability. Inter. Journal of Advanced Manufacturing Technology, 53(2011), 71-79.