4.6.1 Đặt vấn đề
Những năm gần đõy do xu thế toàn cầu húa dẫn đến cạnh tranh khốc liệt, cỏc nhà mỏy, cụng ty sản xuất luụn đặt chất lƣợng cao và giỏ thành sản xuất thấp lờn hàng đầu. Vấn đề ỏp dụng cụng nghệ tiờn tiến trong quỏ trỡnh sản xuất là cần thiết và cấp bỏch. Giỏm sỏt quỏ trỡnh gia cụng đảm bảo chất lƣợng, cải tiến chất lƣợng của chi tiết gia cụng. Với sự phỏt triển khụng ngừng của cụng nghệ thụng tin vấn đề ứng dụng vào sản xuất cơ khớ là hết sức quan trọng. Vỡ ỏp dụng cụng nghệ thụng tin vào quỏ trỡnh sản xuất loại bỏ sự khụng cần thiết và yờu cầu chi phớ cao của kiểm tra chất lƣợng sau gia cụng. Đối với gia cụng cao tốc vấn đề mũn dao rất cần xem xột đến vỡ mũn dao trong gia cụng cao tốc nhanh và giỏ thành dụng cụ cắt cao tốc rất đắt. Đề xuất nghiờn cứu quỏ trỡnh gia cụng chất lƣợng (độ nhỏm) của chi tiết gia cụng liờn quan đến mũn dao và cơ chế tự tối ƣu chế độ cắt liờn quan đến mũn dao. Thuật toỏn tiến húa đó đƣợc ứng dụng để dự đoỏn lƣợng mũn dao và xỏc định chế độ cắt mới tƣơng ứng với lƣợng mũn dao để đảm bảo chất lƣợng gia cụng (độ nhỏm bề mặt). Hiện tại đang phỏt triển kỹ thuật mới điều khiển thụng minh nhƣ hỡnh 4.20
Kỹ thuật mới trong sản xuất với sự điều khiển thụng minh và tớch hợp sản xuất cỏc trung tõm tiện phay. Sự ra đời điều khiển mỏy gia cụng 5 trục và mỏy gia cụng tốc độ cao siờu chớnh xỏc. Thờm vào đú là sự phỏt triển cấu trỳc và chức năng mới và sự cải tiến mới trong hệ thống điều khiển của mỏy cụng cụ thụng minh. Hiện cụng nghệ cho mỏy điều khiển số (CNC) cho kiến trỳc điều khiển mở, phản hồi thụng tin chế độ cắt và điều khiển 5 trục [40]. Kỹ thuật mới trong cả phần cứng và mềm mỏy cụng cụ điều khiển số đó đƣợc cải tiến đỏng kể đem lại hiệu quả trong sản xuất, cho phộp quỏ trỡnh gia cụng đem lại cả hai yờu cầu về độ chớnh xỏc và hiệu quả cao. Trong quỏ trỡnh gia cụng hiện tại, chất lƣợng sản phẩm đƣợc giỏm sỏt hai giai đoạn: thiết kế và kiểm tra sau khi gia cụng. Trong giai đoạn kiểm tra sau khi gia cụng, phƣơng phỏp điều khiển quỏ trỡnh thụng kờ đƣợc sử dụng để kiểm tra chất lƣợng của chi tiết gia cụng [36]. Chất lƣợng sản phẩm sẽ đƣợc đảm bảo nếu chi tiết gia cụng đƣợc giỏm sỏt và điều khiển ngay trong quỏ trỡnh gia cụng [68, 24]. Vấn đề ứng dụng giỏm sỏt và điều khiển trong quỏ trỡnh gia cụng để đạt đƣợc mục tiờu chất lƣợng, năng suất và gia thành trong thực tế chƣa đạt đƣợc. Tỏc giả nghiờn cứu và trỡnh bày hệ thống điều khiển tự tối ƣu cho phộp giỏm sỏt và điều khiển quỏ trỡnh gia cụng một cỏch
116
thụng minh. Tuy vậy, tỏc giả chỉ dừng lại ở mức độ tự tối ƣu húa tĩnh chƣa kết nối với cỏc mỏy cụng cụ điều khiển số.
Hệ thống điều khiển tự tối ƣu cho phộp xỏc định đƣợc điều kiện cắt và trạng thỏi của quỏ trỡnh gia cụng hiện tại. Trong nghiờn cứu này tự tối ƣu hệ thống gia cụng bao gồm sự thớch nghi tới hàm mục tiờu chất lƣợng nhƣ nhỏm bề mặt dự trờn cơ sở thụng số đầu vào là chế độ cắt tối ƣu đạt đƣợc độ nhỏm bề mặt tốt nhất. Trong nghiờn cứu tự tối ƣu húa khụng xột đến yếu tố nhiễu nhƣ rung động, sự khụng đồng nhất về vật liệu, sự thay đổi về nhiệt độ. Sự thớch nghi của mỏy cụng cụ thụng minh khụng cần đến sự can thiệp của ngƣời vận hành. Để chứng minh khả năng của hệ thống tự giỏm sỏt và tự điều chỉnh quỏ trỡnh gia cụng liờn quan đến mũn dao trong quỏ trỡnh gia cụng. Vỡ mũn dao là một trong thụng số ảnh hƣởng lớn tới độ nhỏm bề mặt trong quỏ trỡnh gia cụng [56]. Vỡ vậy giỏm sỏt mũn dao và tự điều chỉnh thụng số chế độ cắt là vụ cựng quan trọng và cần thiết trong sự phỏt triển mỏy cụng cụ gia cụng thụng minh (Mỏy cụng cụ tự trị). Theo cỏc nghiờn cứu trong sản xuất độ nhỏm bề mặt là yếu tố độc lập với mũn dao và việc lựa chọn thụng số chế độ cắt tối ƣu ứng dụng phƣơng phỏp thụng kờ Taguchi và kết hợp với trớ tuệ nhõn tạo. Trờn thực tế mũn dao ảnh hƣởng trực tiếp tới độ nhỏm bề mặt chi tiết gia cụng, vỡ vậy nú là một hệ số quan trọng khụng thể bỏ qua để đảm bảo đƣợc chất lƣợng bề mặt yờu cầu. Vỡ vậy, nghiờn cứu tự tối ƣu lƣợng mũn dao trong quỏ trỡnh gia cụng là hết sức quan trong đặc biệt đối với gia cụng cao tốc vỡ trang thiết bị, dụng cụ cắt khỏ đắt tiền.