南京雷德機(jī)械有限公司
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分條機(jī)刀片管理系統(tǒng)應(yīng)具備的性能：一是管理數(shù)量龐大的刀具，通常是數(shù)百把至幾千把刀具；二是刀具輸送自動(dòng)化程度高，具有高性能、智能化的機(jī)器人作為刀具流動(dòng)的傳送工具；三是自動(dòng)、準(zhǔn)確地采集刀具信息；四是借助大型數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具的調(diào)度及動(dòng)靜態(tài)較優(yōu)化管理；五是自動(dòng)在線檢測(cè)刀具壽命及刀具磨損、破損管理，并能實(shí)現(xiàn)在線換刀功能。為此，以某一關(guān)鍵零部件的柔性加工系統(tǒng)中的刀具管理系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。
刀具負(fù)載自適應(yīng)控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用3層的BP結(jié)構(gòu)。根據(jù)上面的分析，顯然輸入層有4個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出層有3個(gè)節(jié)點(diǎn)，即負(fù)載在XYZ方向的大小。考慮到本負(fù)載自適應(yīng)控制系統(tǒng)的特性，可以認(rèn)為負(fù)載是進(jìn)給速度的連續(xù)函數(shù)，根據(jù)Kolmogorov定理，中間隱層的節(jié)點(diǎn)數(shù)應(yīng)為2倍的輸入點(diǎn)數(shù)再加1。因此，本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為輸入層4個(gè)節(jié)點(diǎn)，中間層9個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出層3個(gè)節(jié)點(diǎn)。根據(jù)上面的分析，采取每個(gè)節(jié)點(diǎn)給定4個(gè)值，以它們的不同組合作為樣本輸入數(shù)據(jù)，這樣可得256個(gè)樣本。具體做法是：將各個(gè)輸入量在可能的變化范圍內(nèi)大體分為4等份，并用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出在每種輸入情況下的負(fù)載值。在得到256個(gè)樣本后，采用離線進(jìn)行學(xué)習(xí)，得出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，這樣經(jīng)過學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就建立了相應(yīng)的刀具負(fù)載模型，為刀具的在線檢測(cè)提供條件。
刀具的切削深度和進(jìn)給量，連同主軸轉(zhuǎn)速和加工材料的類型一起輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器。由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)行負(fù)載計(jì)算，得出的負(fù)載輸入至檢測(cè)器。檢測(cè)器輸出的結(jié)果與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，若該負(fù)載超過刀具的疲勞條件下的裂紋擴(kuò)展負(fù)載，則減小刀具的進(jìn)給速度，并將進(jìn)給速度的減小量反饋到CNC控制器，使CNC控制器做出相應(yīng)的控制，以使得負(fù)載的大小改變到安全的水平。
