RU2486992C2 - Method and device of cutting tool cooling for increase in machining precision at nc machine tools - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: proposed method comprises temperature measurement in cutting zone. For this, thermal elements composed of plate is accommodated in cutter holder and connected with DC generator. Note here that thermocouple is used as temperature determination device. Part diameter is defined by means of optical sensor. In case measured temperatures and part diameter fall beyond required magnitudes, cutter cooling is adjusted by increasing or decreasing generator output voltage with definition of its magnitude by means of seven fuzzy rules by enclosed formula. Proposed device comprises computer and temperature transducer built in the cutter. Besides, is incorporates DC generator including operating amplifier, potentiometer and resistor, fuzzy controller to recalculate voltage magnitude depending upon fuzzy control rules. Note here that said computer is connected with potentiometer, plate input is connected by conductors with operating amplifier output. Plate output is connected with resistor and operating amplifier second input. Operating amplifier first input is connected with potentiometer. Fuzzy controller first input is connected with optical sensor. Fuzzy controller second input is connected with thermocouple. Fuzzy controller output is connected to potentiometer.

EFFECT: higher machining precision.

2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области высокоскоростной обработки деталей на оборудовании с ЧПУ, в частности к системам повышения точности при механической обработке изделий за счет охлаждения режущего инструмента без использования смазочно-охлаждающей жидкости с целью компенсации температурных деформаций, возникающих в зоне резания.The invention relates to the field of high-speed machining of parts on CNC equipment, in particular to systems for improving accuracy in the machining of products by cooling the cutting tool without the use of cutting fluid in order to compensate for thermal deformations arising in the cutting zone.

Известен резец с внутренним охлаждением, содержащий державку, в которой выполнена наклонная полость [Патент РФ №2024361, кл. В23В 27/10 (аналог)].Known cutter with internal cooling, containing a holder in which an inclined cavity is made [RF Patent No. 2024361, class. B23B 27/10 (analogue)].

Недостатком данной конструкции является высокая вероятность утечки охлаждающей жидкости вследствие потери эластичности уплотнительного кольца и, как следствие, небольшая долговечность.The disadvantage of this design is the high likelihood of coolant leakage due to loss of elasticity of the sealing ring and, as a consequence, low durability.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании с ЧПУ [Патент РФ №2280540, кл. В23В 25/06, 2006 (прототип)].Closest to the invention in technical essence is a device for precision machining of parts on CNC equipment [RF Patent No. 2280540, class. B23B 25/06, 2006 (prototype)].

Недостатком данного устройства является необходимость охлаждения резца за счет механизма подачи смазочно-охлаждающей жидкости, а также сложность конструкции устройства.The disadvantage of this device is the need for cooling the cutter due to the supply of cutting fluid, as well as the complexity of the design of the device.

Известен способ охлаждения и смазки режущих инструментов [Патент РФ №2411115, кл. B23Q 11/10, 2006 (аналог)].A known method of cooling and lubricating cutting tools [RF Patent No. 2411115, class. B23Q 11/10, 2006 (analog)].

Недостатком данного способа является сложность его практической реализации, связанная с применением смазочно-охлаждающего элемента.The disadvantage of this method is the difficulty of its practical implementation associated with the use of a lubricating-cooling element.

Известен способ охлаждения режущей части инструмента [Патент РФ №1255384, кл. B23Q 11/10, 2006 (аналог)].A known method of cooling the cutting part of the tool [RF Patent No. 1255384, class. B23Q 11/10, 2006 (analog)].

Недостатком данного способа является применение инструмента сложной конструкции с внутренними полостями для смазочно-охлаждающей жидкости.The disadvantage of this method is the use of a tool of complex design with internal cavities for cutting fluid.

Технической задачей изобретения является повышение точности при механической обработке изделий за счет охлаждения режущего инструмента без использования смазочно-охлаждающей жидкости, с целью компенсации температурных деформаций, возникающих в зоне резания, а также увеличение скорости резания.An object of the invention is to increase accuracy in the machining of products by cooling the cutting tool without the use of cutting fluid in order to compensate for thermal deformations that occur in the cutting zone, as well as to increase the cutting speed.

Поставленная задача решается тем, что в известное устройство, включающее компьютер и датчик температуры, встроенный в резец, введены оптический датчик, державка резца, содержащая пластину, выполненную в виде термоэлемента с подсоединенным к нему генератором постоянного тока, а также нечеткий контроллер для перерасчета значения напряжения в зависимости от нечетких правил управления.The problem is solved in that in the known device, including a computer and a temperature sensor, built into the cutter, an optical sensor, a cutter holder containing a plate made in the form of a thermocouple with a DC generator connected to it, and also a fuzzy controller for recalculating the voltage value are introduced depending on fuzzy control rules.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 приведена схема устройства охлаждения резца при обработке на оборудовании с ЧПУ, на Фиг.2 приведена структура пластины, установленной в державке резца; на Фиг.3а представлен график для входной величины - температура режущей части резца, на Фиг.3б представлен график для входной величины - диаметр детали, на Фиг.3в представлен график для выходной величины - напряжение на выходе потенциометра, на Фиг.4а представлен фаззифицированный вектор значений для каждого терма входной переменной - температура режущей части резца, на Фиг.4б представлен фаззифицированный вектор значений для каждого терма входной переменной - диаметр детали; на Фиг.5 представлен результат выполнения операции нечеткой композиции; на Фиг.6 представлен результат формирования нечеткого вектора функций принадлежности U'; на Фиг.7 представлен результат преобразования вектора функции принадлежности U' в единственное четкое значение.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a diagram of a tool for cooling a cutter during processing on CNC equipment, Fig. 2 shows the structure of a plate mounted in a tool holder; on figa presents a graph for the input value - the temperature of the cutting part of the cutter, on figb presents a graph for the input value - the diameter of the part, on figv presents a graph for the output value - voltage at the output of the potentiometer, on figa presents fuzzified vector values for each term of the input variable - the temperature of the cutting part of the cutter, Fig.4b presents a fuzzified vector of values for each term of the input variable - the diameter of the part; figure 5 presents the result of the operation of the fuzzy composition; figure 6 presents the result of the formation of a fuzzy vector of membership functions U '; 7 shows the result of converting the vector of the membership function U 'to a single clear value.

Устройство охлаждения резца при обработке на оборудовании с ЧПУ содержит деталь 1, переднюю бабку 2, заднюю бабку 3, резец, состоящий из режущей части 4, пластины с термоэлементом 5 и державки 6, резцедержатель 7, исполнительные механизмы оборудования с ЧПУ 8, управляемый генератор тока 12, содержащий операционный усилитель 9, потенциометр 10 и резистор 14, компьютер 11, токопровод 13, нечеткий контроллер 15, оптический датчик 16 и термопару 17.The cutting tool cooling device when machining on CNC equipment contains part 1, a front headstock 2, a tailstock 3, a cutter consisting of a cutting part 4, a plate with a thermocouple 5 and a holder 6, a tool holder 7, actuators of the CNC equipment 8, a controlled current generator 12, comprising an operational amplifier 9, a potentiometer 10 and a resistor 14, a computer 11, a current lead 13, a fuzzy controller 15, an optical sensor 16, and a thermocouple 17.

Связи в устройстве охлаждения резца при обработке на оборудовании с ЧПУ расположены следующим образом: первый выход компьютера 11 соединен с передней бабкой 2, второй выход компьютера 11 соединен с задней бабкой 3, третий выход компьютера 11 соединен с потенциометром 10, четвертый выход компьютера 11 соединен с исполнительными механизмами оборудования с ЧПУ 8, которые подключены к резцедержателю 7 с закрепленным в нем резцом, состоящим из державки 6, пластины 5 и режущей части 4. Вход пластины 5 при помощи токопроводов 13 соединен с выходом операционного усилителя 9, выход пластины 5 соединен с резистором 14 и вторым входом (инвертирующим) операционного усилителя 9, первый вход (неинвертирующий) операционного усилителя 9 соединен с потенциометром 10. Операционный усилитель 9, потенциометр 10 и резистор 14 формируют управляемый генератор тока 12. Деталь 1 закреплена в передней бабке 2 и задней бабке 3. Первый вход нечеткого контроллера 15 соединен с оптическим датчиком 16, второй вход нечеткого контроллера 15 соединен с термопарой 17, выход нечеткого контроллера 15 соединен с потенциометром 10.The connections in the cutter cooling device during processing on CNC equipment are located as follows: the first output of computer 11 is connected to the headstock 2, the second output of computer 11 is connected to the tailstock 3, the third output of computer 11 is connected to a potentiometer 10, the fourth output of computer 11 is connected to actuators of CNC equipment 8, which are connected to a tool holder 7 with a cutter fixed in it, consisting of a holder 6, a plate 5 and a cutting part 4. The input of the plate 5 is connected to the output of the operation via conductors 13 of the amplifier 9, the output of the plate 5 is connected to the resistor 14 and the second input (inverting) of the operational amplifier 9, the first input (non-inverting) of the operational amplifier 9 is connected to the potentiometer 10. The operational amplifier 9, potentiometer 10 and resistor 14 form a controlled current generator 12. Detail 1 is fixed in the front headstock 2 and tailstock 3. The first input of the fuzzy controller 15 is connected to the optical sensor 16, the second input of the fuzzy controller 15 is connected to a thermocouple 17, the output of the fuzzy controller 15 is connected to the potentiometer 10.

Устройство охлаждения резца при обработке на оборудовании с ЧПУ работает следующим образом. При вращении детали 1, установленной в передней бабке 2 и задней бабке 3, и прохождении по ее поверхности резца в зоне резания происходит нагрев режущей части резца и поверхности детали, вследствие чего возникают температурные деформации, который приводят к ухудшению качества обрабатываемой поверхности и точности при механической обработки изделий.The cooling device of the cutter during processing on CNC equipment works as follows. When the part 1 installed in the front headstock 2 and the tailstock 3 is rotated and the cutter passes over its surface in the cutting zone, the cutting part of the cutter and the surface of the part are heated, as a result of which thermal deformations occur, which lead to a deterioration in the quality of the machined surface and accuracy with mechanical processing products.

Для устранения температурных деформаций предлагается устройство охлаждения резца при обработке на оборудовании с ЧПУ, основанное на применении термоэлектрического эффекта Пельтье. Подача постоянного тока на пластину, выполненную в виде термоэлемента, осуществляется с помощью генератора постоянного тока 12, состоящего из резистора 14, ОУ 9, потенциометра 10. Сила тока задается по закону Ома I=U/R. Например, с третьего выхода компьютера 11 генерируется сигнал +5 В. Потенциометр 10 установлен в положение 50%, то есть делит напряжение +5 В пополам и оно становится равно 2,5 В. Так как ОУ 9 включен по схеме повторителя напряжения, за счет обратной связи в точке соединения резистора 14 со вторым входом ОУ 9 будет напряжение, равное 2,5 В. Следовательно, ток подаваемый на пластину 5, выполненную в виде термоэлемента, будет равняться I=U/R=2,5/10=250 мА. Величина тока может регулироваться с помощью изменения значения сопротивления на потенциометре 10 (Фиг.1).To eliminate temperature deformations, a cutter cooling device is proposed for processing on CNC equipment based on the application of the Peltier thermoelectric effect. The direct current is supplied to the plate, made in the form of a thermocouple, by means of a direct current generator 12, consisting of a resistor 14, OA 9, a potentiometer 10. The current strength is set according to Ohm's law I = U / R. For example, a +5 V signal is generated from the third output of computer 11. The potentiometer 10 is set to 50%, that is, it divides the +5 V voltage in half and it becomes 2.5 V. Since OA 9 is turned on according to the voltage follower circuit, due to feedback at the connection point of the resistor 14 with the second input of the OS 9 there will be a voltage of 2.5 V. Therefore, the current supplied to the plate 5, made in the form of a thermocouple, will be I = U / R = 2.5 / 10 = 250 mA . The magnitude of the current can be adjusted by changing the resistance value on the potentiometer 10 (Figure 1).

При подаче тока на пластину 5, выполненную в виде термоэлемента, состоящего из двух полупроводников n- и p- типа, происходит с одной стороны нагрев спая (зона Н, фиг.2), а с другой стороны его охлаждение (зона С, фиг.2). При этом температура спая (зона С, фиг.2) снижается вследствие того, что под воздействием электрического поля электроны, двигаясь из одной ветви термоэлемента (р) в другую (n), переходят в новое состояние с более высокой энергией. Энергия электронов повышается за счет кинетической энергии, отбираемой от атомов ветвей термоэлемента в местах их сопряжений, в результате чего спай в зоне С охлаждается.When current is applied to the plate 5, made in the form of a thermocouple consisting of two n- and p-type semiconductors, the junction is heated on one side (zone H, FIG. 2), and on the other hand, it is cooled (zone C, FIG. 2). In this case, the junction temperature (zone C, Fig. 2) decreases due to the fact that, under the influence of an electric field, the electrons moving from one branch of the thermocouple (p) to another (n) go into a new state with a higher energy. The electron energy increases due to the kinetic energy taken from the atoms of the thermoelement branches in the places of their conjugation, as a result of which the junction in zone C is cooled.

Нечеткий контроллер 15 в реальном времени получает данные о температуре режущей части резца от термопары 17, а также данные о текущем диаметре детали от оптического датчика 16, затем, исходя из нечетких правил управления, регулирует выходное напряжение потенциометра 10. При этом если заданный размер детали 1, контролируемый с помощью оптического датчика 16, увеличивается относительно заданного номинального размера, то нужно усилить охлаждение резца с помощью увеличения подачи напряжения на операционный усилитель 9. Если заданный размер детали 1, контролируемый с помощью оптического датчика 16, уменьшается относительно заданного номинального размера, то нужно ослабить охлаждение резца с помощью уменьшения подачи напряжения на операционный усилитель 9. Таким образом, осуществляется повышение точности при механической обработке изделий на оборудовании с ЧПУ за счет контроля охлаждения режущей части резца 4 с целью управления величиной температурных деформаций, возникающей в зоне резания.The fuzzy controller 15 in real time receives data on the temperature of the cutting part of the cutter from the thermocouple 17, as well as data on the current diameter of the part from the optical sensor 16, then, based on fuzzy control rules, regulates the output voltage of the potentiometer 10. Moreover, if the specified part size 1 controlled by the optical sensor 16 increases relative to a given nominal size, it is necessary to enhance the cooling of the cutter by increasing the voltage supply to the operational amplifier 9. If the specified size detail and 1, controlled by an optical sensor 16, is reduced relative to a given nominal size, then it is necessary to reduce the cooling of the cutter by reducing the voltage supply to the operational amplifier 9. Thus, the accuracy is improved during machining of products on CNC equipment by controlling the cooling of the cutting part of the cutter 4 in order to control the magnitude of thermal deformations that occur in the cutting zone.

Способ охлаждения резца при обработке деталей на оборудовании с ЧПУ заключается в следующем.The method of cooling the cutter when machining parts on CNC equipment is as follows.

Первым шагом способа является формирование функций принадлежностей термов входных переменных: температуры режущей части резца 4 - Т; диаметра - D, а также выходной переменной: напряжения на выходе потенциометра 10 - U:The first step of the method is the formation of the membership functions of the terms of the input variables: temperature of the cutting part of the cutter 4 - T; diameter - D, as well as an output variable: voltage at the output of potentiometer 10 - U:

$$\begin{array}{l}Т=\left\{<t,\mu \left(t\right)>\right\},\hfill \\ D=\left\{<d,\mu \left(d\right)>\right\},\text{ (1)}\hfill \\ U=\left\{<u,\mu \left(u\right)>\right\},\hfill \end{array}$$

$$\begin{array}{l}T=\left\{<t,\mu \left(t\right)>\right\},\hfill \\ D=\left\{<d,\mu \left(d\right)>\right\},\text{(one)}\hfill \\ U=\left\{<u,\mu \left(u\right)>\right\},\hfill \end{array}$$

где t - численные значения температуры режущей части резца 4; µ(t)→[0, 1] - соответствующие величинам температуры значения функции принадлежности (из интервала от 0 до 1); d - численные значения диаметра обрабатываемой детали; µ(d)→[0, 1] - соответствующие величинам диаметра обрабатываемой детали значения функции принадлежности (из интервала от 0 до 1); u - численные значения напряжения потенциометра 10; µ(u)→[0, 1] - соответствующие величинам напряжения значения функции принадлежности (из интервала от 0 до 1).where t is the numerical value of the temperature of the cutting part of the cutter 4; µ (t) → [0, 1] - values of the membership function corresponding to the temperature values (from the interval from 0 to 1); d - numerical values of the diameter of the workpiece; µ (d) → [0, 1] - values of the membership function corresponding to the values of the diameter of the workpiece (from the interval from 0 to 1); u are the numerical values of the voltage of the potentiometer 10; µ (u) → [0, 1] - values of the membership function corresponding to the voltage values (from the interval from 0 to 1).

Функции принадлежностей входных переменных Т и D состоят из трех термов. Для температуры T=(t₁; t₂, t₃) для диаметра D=(d₁, d₂, d₃). Функция принадлежности для выходной переменной U состоит из пяти термов - напряжение U=(u₁, u₂, u₃, u₄, u₅).The membership functions of the input variables T and D consist of three terms. For the temperature T = (t ₁ ; t ₂ , t ₃ ) for the diameter D = (d ₁ , d ₂ , d ₃ ). The membership function for the output variable U consists of five terms - voltage U = (u ₁ , u ₂ , u ₃ , u ₄ , u ₅ ).

Вторым шагом способа является фаззификация, при которой в зависимости от текущего значения температуры t, полученного от термопары 17, и диаметра обрабатываемой детали d, полученного от оптического датчика 16, формируется фаззифицированный вектор значений для каждого терма функции принадлежности t' и d', где текущее значение температуры t является аргументом µ(t), а текущее значение диаметра обрабатываемой детали d является аргументом µ(d), позволяя найти количественное значение из интервала [0, 1] для t'=µ(t) и d'=µ(d). Этап фаззификации считается законченным, когда будут найдены значения t' и d' для трех термов функций принадлежностей входных величин Т и D:The second step of the method is fuzzification, in which, depending on the current temperature t received from the thermocouple 17 and the diameter of the workpiece d received from the optical sensor 16, a fuzzified vector of values is formed for each term of the membership function t 'and d', where the current the temperature value t is the argument µ (t), and the current value of the diameter of the workpiece d is the argument µ (d), allowing us to find a quantitative value from the interval [0, 1] for t '= µ (t) and d' = µ (d ) The fuzzification stage is considered completed when the values of t 'and d' are found for three terms of membership functions of the input quantities T and D:

$$\begin{array}{l}t\text{'}=\left(t_1^{\text{'}},{\text{ t}}_{\text{2}}^{\text{'}},{\text{ t}}_{\text{3}}^{\text{'}}\right),\\ d\text{'}=\left(d_1^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{2}}^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{3}}^{\text{'}}\right).\text{ (2)}\end{array}$$

$$\begin{array}{l}t\text{'}\text{'}=\left(t_{\mathrm{one}}^{\text{'}\text{'}},{\text{t}}_{\text{2}}^{\text{''}},{\text{t}}_{\text{3}}^{\text{''}}\right),\\ d\text{'}\text{'}=\left(d_{\mathrm{one}}^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{2}}^{\text{''}},{\text{d}}_{\text{3}}^{\text{''}}\right).\text{(2)}\end{array}$$

Третьим этапом является агрегация, при которой с помощью операции нечеткой логики И выбирается минимальное значение из термов входных переменных и умножается на весовой коэффициент, который назначается экспертом из диапазона [0, 1]. Если значение не задано, то f_i=1, i=1..9.The third stage is aggregation, in which, using the fuzzy logic AND operation, the minimum value is selected from the terms of the input variables and multiplied by the weight coefficient, which is assigned by the expert from the range [0, 1]. If the value is not specified, then f _i = 1, i = 1..9.

B=(b₁, b₂, b₃, b₄, b₅, b₆, b₇, b₈, b₉),B = (b ₁ , b ₂ , b ₃ , b ₄ , b ₅ , b ₆ , b ₇ , b ₈ , b ₉ ),

гдеWhere

$$\begin{array}{l}{b}_1=\min \left(t_1^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{1}}^{\text{'}}\right)\cdot f_1,{\text{ b}}_{\text{2}}=\min \left(t_1^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{2}}^{\text{'}}\right)\cdot f_2,{\text{ b}}_{\text{3}}=\min \left(t_1^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{3}}^{\text{'}}\right)\cdot f_3,\hfill \\ b_4=\min \left(t_2^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{1}}^{\text{'}}\right)\cdot f_4,{\text{ b}}_{\text{5}}=\min \left(t_2^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{2}}^{\text{'}}\right)\cdot f_5,{\text{ b}}_{\text{6}}=\min \left(t_2^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{3}}^{\text{'}}\right)\cdot f_6,\text{ (3)}\hfill \\ b_7=\min \left(t_3^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{1}}^{\text{'}}\right)\cdot f_7,{\text{ b}}_{\text{8}}=\min \left(t_3^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{2}}^{\text{'}}\right)\cdot f_8,{\text{ b}}_{\text{9}}=\min \left(t_3^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{3}}^{\text{'}}\right)\cdot f_9.\hfill \end{array}$$

$$\begin{array}{l}{b}_{\mathrm{one}}=\min \left(t_{\mathrm{one}}^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{one}}^{\text{''}}\right)\cdot f_{\mathrm{one}},{\text{b}}_{\text{2}}=\min \left(t_{\mathrm{one}}^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{2}}^{\text{''}}\right)\cdot f_2,{\text{b}}_{\text{3}}=\min \left(t_{\mathrm{one}}^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{3}}^{\text{''}}\right)\cdot f_3,\hfill \\ b_{\mathrm{four}}=\min \left(t_2^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{one}}^{\text{''}}\right)\cdot f_{\mathrm{four}},{\text{b}}_{\text{5}}=\min \left(t_2^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{2}}^{\text{''}}\right)\cdot f_5,{\text{b}}_{\text{6}}=\min \left(t_2^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{3}}^{\text{''}}\right)\cdot f_6,\text{(3)}\hfill \\ b_7=\min \left(t_3^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{one}}^{\text{''}}\right)\cdot f_7,{\text{b}}_{\text{8}}=\min \left(t_3^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{2}}^{\text{''}}\right)\cdot f_8,{\text{b}}_{\text{9}}=\min \left(t_3^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{3}}^{\text{''}}\right)\cdot f_9.\hfill \end{array}$$

Далее следует шаг композиции, на котором вводится система нечетких правил управления, состоящая из 9 нечетких правил управления и имеющая следующий вид:The following is a composition step at which a system of fuzzy control rules is introduced, consisting of 9 fuzzy control rules and having the following form:

$$\begin{array}{c}1.\text{ НПУ 1: Если «t}={\text{t}}_{\text{1}}\text{» И «}d=d_1\text{» То «u}=u_{\text{5}}\text{»; }\\ 2.\text{ НПУ 2: Если «t}={\text{t}}_{\text{1}}\text{» И «}d=d_2\text{» То «u}=u_{\text{4}}\text{»;}\\ 3.\text{ НПУ 3: Если «t}={\text{t}}_{\text{1}}\text{» И «}d=d_3\text{» То «u}=u_{\text{3}}\text{»;}\\ 4.\text{ НПУ 4: Если «t}={\text{t}}_{\text{2}}\text{» И «}d=d_1\text{» То «u}=u_{\text{4}}\text{»;}\\ 5.\text{ НПУ 5: Если «t}={\text{t}}_{\text{2}}\text{» И «}d=d_2\text{» То «u}=u_{\text{3}}\text{»;}\\ 6.\text{ НПУ 6: Если «t}={\text{t}}_{\text{2}}\text{» И «}d=d_3\text{» То «u}=u_{\text{2}}\text{»;}\\ 7.\text{ НПУ 7: Если «t}={\text{t}}_{\text{3}}\text{» И «}d=d_1\text{» То «u}=u_{\text{3}}\text{»;}\\ 8.\text{ НПУ 8: Если «t}={\text{t}}_{\text{3}}\text{» И «}d=d_2\text{» То «u}=u_{\text{2}}\text{»;}\\ 9.\text{ НПУ 9: Если «t}={\text{t}}_{\text{3}}\text{» И «}d=d_3\text{» То «u}=u_{\text{1}}\text{»;}\end{array}\text{ (4)}$$

$$\begin{array}{c}\mathrm{one.}\text{NPI 1: If "t}={\text{t}}_{\text{one}}\text{"And"}d=d_{\mathrm{one}}\text{"That" u}=u_{\text{5}}\text{";}\\ 2.\text{NPU 2: If "t}={\text{t}}_{\text{one}}\text{"And"}d=d_2\text{"That" u}=u_{\text{four}}\text{";}\\ 3.\text{NPU 3: If "t}={\text{t}}_{\text{one}}\text{"And"}d={\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="d"\; filenames="00000018.png,00000020.png"\; state="\{\{state\}\}">d</figure-callout>}}_3\text{"That" u}=u_{\text{3}}\text{";}\\ \mathrm{four.}\text{NPU 4: If "t}={\text{t}}_{\text{2}}\text{"And"}d=d_{\mathrm{one}}\text{"That" u}=u_{\text{four}}\text{";}\\ 5.\text{NPU 5: If "t}={\text{t}}_{\text{2}}\text{"And"}d=d_2\text{"That" u}=u_{\text{3}}\text{";}\\ 6.\text{NPU 6: If "t}={\text{t}}_{\text{2}}\text{"And"}d={\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="d"\; filenames="00000018.png,00000020.png"\; state="\{\{state\}\}">d</figure-callout>}}_3\text{"That" u}=u_{\text{2}}\text{";}\\ 7.\text{NPU 7: If "t}={\text{<figure-callout id="3" label="t" filenames="00000018.png,00000020.png" state="{{state}}">t</figure-callout>}}_{\text{3}}\text{"And"}d=d_{\mathrm{one}}\text{"That" u}=u_{\text{3}}\text{";}\\ 8.\text{NPU 8: If "t}={\text{<figure-callout id="3" label="t" filenames="00000018.png,00000020.png" state="{{state}}">t</figure-callout>}}_{\text{3}}\text{"And"}d=d_2\text{"That" u}=u_{\text{2}}\text{";}\\ 9.\text{NPU 9: If "t}={\text{<figure-callout id="3" label="t" filenames="00000018.png,00000020.png" state="{{state}}">t</figure-callout>}}_{\text{3}}\text{"And"}d={\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="d"\; filenames="00000018.png,00000020.png"\; state="\{\{state\}\}">d</figure-callout>}}_3\text{"That" u}=u_{\text{one}}\text{";}\end{array}\text{(four)}$$

При этом система нечетких правил управления построена таким образом, чтобы в любой момент времени условная часть истинна только в одном нечетком правиле управления и ложна во всех остальных правилах этой системы. Вследствие этого в каждом цикле сканирования системы нечетких правил управления обрабатывается не вся система, а только та ее часть, которая имеет в формуле (3) значения весовых коэффициентов, отличные от нуля.Moreover, the system of fuzzy control rules is constructed in such a way that at any time the conditional part is true only in one fuzzy control rule and false in all other rules of this system. As a result, in each scan cycle of the system of fuzzy control rules, not the entire system is processed, but only that part of it that has non-zero weight coefficients in formula (3).

После этого методом нечеткой композиции по формуле:After that, the method of fuzzy composition according to the formula:

$$\begin{array}{l}\mu \text{'}{\left(u\right)}_1=\min \left\{\max \left(b_9\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_1\right\},\hfill \\ \mu \text{'}{\left(u\right)}_2=\min \left\{\max \left(b_9,{\text{ b}}_{\text{8}}\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_2\right\},\hfill \\ \mu \text{'}{\left(u\right)}_3=\min \left\{\max \left(b_{\mathrm{3,}}{b}_5,{\text{ b}}_{\text{7}}\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_3\right\},\hfill \\ \mu \text{'}{\left(u\right)}_4=\min \left\{\max \left(b_2,{\text{ b}}_{\text{4}}\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_4\right\},\hfill \\ \mu \text{'}{\left(u\right)}_5=\min \left\{\max \left(b_1\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_5\right\}.\hfill \end{array}\text{ (5)}$$

$$\begin{array}{l}\mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_{\mathrm{one}}=\min \left\{\max \left(b_9\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_{\mathrm{one}}\right\},\hfill \\ \mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_2=\min \left\{\max \left(b_9,{\text{b}}_{\text{8}}\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_2\right\},\hfill \\ \mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_3=\min \left\{\max \left(b_3{\mathrm{<figure-callout\; id="5"\; label="b"\; filenames="00000012.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_5,{\text{b}}_{\text{7}}\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_3\right\},\hfill \\ \mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_{\mathrm{four}}=\min \left\{\max \left(b_2,{\text{b}}_{\text{four}}\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_{\mathrm{four}}\right\},\hfill \\ \mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_5=\min \left\{\max \left(b_{\mathrm{one}}\right);\mu {\left(\text{u}\right)}_5\right\}.\hfill \end{array}\text{(5)}$$

вычисляются новые значения выходной величины напряжения в виде новых термов функций принадлежности.new values of the output voltage are calculated in the form of new terms of membership functions.

На следующем шаге аккумуляции производится логическое объединение новых термов функции принадлежностей, полученных по (5) формуле, и формируется нечеткий вектор функций принадлежностей U':In the next step of accumulation, a logical union of new terms of the membership function obtained by (5) is made by the formula, and a fuzzy vector of membership functions U 'is formed:

$$\begin{array}{l}U\text{'}=\left\{<u_{1\dots 5},\mu \text{'}{\left(\text{u}\right)}_{1\dots 5}>\right\}=\left\{<u_1,\mu \text{'}{\left(\text{u}\right)}_1>\right\}\cup \left\{<u_2,\mu \text{'}{\left(\text{u}\right)}_2>\right\}\cup \hfill \\ \cup \left\{<u_3,\mu \text{'}{\left(\text{u}\right)}_3>\right\}\cup \left\{<u_4,\mu \text{'}{\left(\text{u}\right)}_4>\right\}\cup \left\{<u_5,\mu \text{'}{\left(\text{u}\right)}_5>\right\}\hfill \end{array}\text{ (6)}$$

$$\begin{array}{l}U\text{'}\text{'}=\left\{<u_{\mathrm{one}...5},\mu \text{''}{\left(\text{u}\right)}_{\mathrm{one}...5}>\right\}=\left\{<u_{\mathrm{one}},\mu \text{''}{\left(\text{u}\right)}_{\mathrm{one}}>\right\}\cup \left\{<u_2,\mu \text{''}{\left(\text{u}\right)}_2>\right\}\cup \hfill \\ \cup \left\{<{\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="u"\; filenames="00000018.png,00000020.png"\; state="\{\{state\}\}">u</figure-callout>}}_3,\mu \text{''}{\left(\text{u}\right)}_3>\right\}\cup \left\{<u_{\mathrm{four}},\mu \text{''}{\left(\text{u}\right)}_{\mathrm{four}}>\right\}\cup \left\{<{\mathrm{<figure-callout\; id="5"\; label="u"\; filenames="00000012.png"\; state="\{\{state\}\}">u</figure-callout>}}_5,\mu \text{''}{\left(\text{u}\right)}_5>\right\}\hfill \end{array}\text{(6)}$$

На последнем шаге дефаззификации нечеткий вектор функций принадлежностей U' преобразуется в единственное четкое значение по методу центра тяжести:At the last step of defuzzification, a fuzzy vector of membership functions U 'is converted to a single clear value by the method of center of gravity:

$$u\text{'}\text{'}=\frac{{\displaystyle \sum _{i=1}^n{u}_{1\dots 5}}\cdot \mu \text{'}{\left(u\right)}_{1\dots 5}}{{\displaystyle \sum _{i=1}^n\mu \text{'}{\left(u\right)}_{1\dots 5}}}\text{ (7)}$$

$$u\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}=\frac{{\displaystyle \sum _{i=\mathrm{one}}^n{u}_{\mathrm{one}...5}}\cdot \mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_{\mathrm{one}...5}}{{\displaystyle \sum _{i=\mathrm{one}}^n\mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_{\mathrm{one}...5}}}\text{(7)}$$

В результате выбор нового значения выходного параметра напряжения для контроля интенсивности охлаждения режущей части резца при токарной обработке на оборудовании с ЧПУ производится по формулам (1÷7).As a result, the choice of a new value of the output voltage parameter to control the cooling intensity of the cutting part of the cutter during turning on CNC equipment is made according to the formulas (1 ÷ 7).

В качестве примера разберем управление величиной температурных деформаций за счет охлаждения режущей части резца 4 при чистовом проходе в ходе токарной обработки детали 1 в зависимости от текущего значения температуры t, полученного от термопары 17, и диаметра обрабатываемой поверхности детали d, полученного от оптического датчика 16.As an example, let us examine the control of the magnitude of temperature deformations due to cooling of the cutting part of the cutter 4 during the final pass during turning of the part 1, depending on the current temperature t received from the thermocouple 17 and the diameter of the workpiece surface d obtained from the optical sensor 16.

Шаг 1. Строим по формуле (1) функции принадлежности для входных и выходной величин. Графики функций принадлежностей приведены на фиг.3. На фиг.3а представлен график для входной величины - температуры режущей части резца. При этом крайние точки на графике равны: T₁=T-25=425-25=400, °С; Т₂=Т+25=425+25=450, °С. Середина графика соответствует требуемому значению температуры 425 °С. Термы t₁ и t₃ представлены в виде трапеции и равны: t₁=[400, 400, 420], t₃=[430, 450, 450]. Терм t₂ представлен в виде треугольника и равен: t₂=[415, 425, 435]. Данные указаны в градусах Цельсия.Step 1. Using the formula (1), we construct membership functions for input and output quantities. Graphs of accessory functions are shown in FIG. 3. On figa presents a graph for the input value - the temperature of the cutting part of the cutter. Moreover, the extreme points on the graph are equal: T ₁ = T-25 = 425-25 = 400, ° C; T ₂ = T + 25 = 425 + 25 = 450, ° C. The middle of the graph corresponds to the desired temperature value of 425 ° C. The terms t ₁ and t _{3 are} presented in the form of a trapezoid and are equal to: t ₁ = [400, 400, 420], t ₃ = [430, 450, 450]. The term t ₂ is presented in the form of a triangle and is equal to: t ₂ = [415, 425, 435]. Data are in degrees Celsius.

На фиг.3б представлен график для входной величины - диаметр обрабатываемой детали. При этом крайние точки на графике равны: D₁=D- 0,025=30-0,025=29.975, мм; D₂=D+0,025=30+0,025=30.025, мм. Середина графика соответствует требуемому значению диаметра 30, мм. Термы d₁ и d₃ представлены в виде трапеции и равны: d₁=[29.975, 29.975, 29.990], d₃=[30.01, 30.025, 30.025]. Терм d₂ представлен в виде треугольника и равен: d₂=[29.980, 30, 30.02]. Данные указаны в миллиметрах.On figb presents a graph for the input value - the diameter of the workpiece. Moreover, the extreme points on the graph are equal: D ₁ = D- 0,025 = 30-0,025 = 29.975, mm; D ₂ = D + 0.025 = 30 + 0.025 = 30.025, mm. The middle of the graph corresponds to the required diameter value of 30 mm. The terms d ₁ and d _{3 are} presented in the form of a trapezoid and are equal: d ₁ = [29.975, 29.975, 29.990], d ₃ = [30.01, 30.025, 30.025]. The term d ₂ is presented in the form of a triangle and is equal to: d ₂ = [29.980, 30, 30.02]. Data shown in millimeters.

На фиг.3в представлен график для выходной величины - напряжения на выходе потенциометра 10. При этом крайние точки на графике равны: U₁=U-2.5=2.5-2.5=0, В; U₂=U+2.5=2.5+2.5=5, В. Середина графика соответствует требуемому значению напряжения 2.5, В. Термы u₁ и u₅ представлены в виде трапеции и равны: u₁=[0, 0, 0.9], u₅=[4.1, 5, 5]. Термы ν₂, ν₃ и ν₄ представлены в виде треугольников и равны: u₂=[0.5, 1.3, 2.1], u₃=[1.7, 2.5, 3.3], u₄=[2.9, 3.7, 4.5]. Данные указаны в Вольтах.On figv presents a graph for the output value - the voltage at the output of the potentiometer 10. In this case, the extreme points on the graph are equal: U ₁ = U-2.5 = 2.5-2.5 = 0, V; U ₂ = U + 2.5 = 2.5 + 2.5 = 5, V. The middle of the graph corresponds to the required voltage value of 2.5, V. The terms u ₁ and u _{5 are} presented in the form of a trapezoid and are equal to: u ₁ = [0, 0, 0.9], u ₅ = [4.1, 5, 5]. The terms ν ₂ , ν ₃ and ν _{4 are} represented in the form of triangles and are equal: u ₂ = [0.5, 1.3, 2.1], u ₃ = [1.7, 2.5, 3.3], u ₄ = [2.9, 3.7, 4.5]. Data shown in Volts.

Шаг 2. При поступлении данных от термопары 17 и оптического датчика 16 обнаруживается отличие значений диаметра детали 1 и температуры режущей части резца 4 от заранее известных требуемых значений, после чего производится перерасчет согласно нечетким правилам управления. Например, если t=432 °С и d=30,005 мм, то вектор фаззификации значений для каждого терма входной функции принадлежности t' и d' (фиг.4а и 4б), рассчитанный по формуле 2, выглядит так:Step 2. Upon receipt of data from the thermocouple 17 and the optical sensor 16, a difference is detected between the diameter of the part 1 and the temperature of the cutting part of the cutter 4 from the previously known required values, after which the recalculation is performed according to fuzzy control rules. For example, if t = 432 ° C and d = 30.005 mm, then the fuzzification vector of the values for each term of the input membership function t 'and d' (Figs. 4a and 4b), calculated by formula 2, looks like this:

$$\begin{array}{l}t\text{'}=\left(t_1^{\text{'}},{\text{ t}}_{\text{2}}^{\text{'}},{\text{ t}}_{\text{3}}^{\text{'}}\right)=\left(0;\mathrm{0,6};\mathrm{0,3}\right),\\ d\text{'}=\left(d_1^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{2}}^{\text{'}},{\text{ d}}_{\text{3}}^{\text{'}}\right)=\left(0;\mathrm{0,7};0\right).\end{array}$$

$$\begin{array}{l}t\text{'}\text{'}=\left(t_{\mathrm{one}}^{\text{'}\text{'}},{\text{t}}_{\text{2}}^{\text{''}},{\text{t}}_{\text{3}}^{\text{''}}\right)=\left(0;0.6;0.3\right),\\ d\text{'}\text{'}=\left(d_{\mathrm{one}}^{\text{'}\text{'}},{\text{d}}_{\text{2}}^{\text{''}},{\text{d}}_{\text{3}}^{\text{''}}\right)=\left(0;0.7;0\right).\end{array}$$

Термы, имеющие нулевой результат, в дальнейших расчетах использоваться не будут.Terms with a zero result will not be used in further calculations.

Шаг 3. На этапе агрегации находится вектор В по формуле 3.Step 3. At the stage of aggregation is a vector B according to the formula 3.

b₁=0, b₂=0, b₃=0,b ₁ = 0, b ₂ = 0, b ₃ = 0,

b₄=0, b₅=0.6, b₆=0,b ₄ = 0, b ₅ = 0.6, b ₆ = 0,

b₇=0, b₈=0.3, b₉=0.b ₇ = 0, b ₈ = 0.3, b ₉ = 0.

Шаг 4. На этапе композиции отбираются нечеткие правила, которые имеют пересечение. Это нечеткие правила с номерами 5 и 8.Step 4. At the composition stage, fuzzy rules that have an intersection are selected. These are fuzzy rules with numbers 5 and 8.

НПУ 5: Если «t=t₂» И «d=d₂» То «u=u₃»;NPU 5: If "t = t ₂ " AND "d = d ₂ " Then "u = u ₃ ";

НПУ 8: Если «t=t₃» И «d=d₂» То «u=u₂»;NPU 8: If "t = t ₃ " AND "d = d ₂ " Then "u = u ₂ ";

Затем по формуле 5 нечеткой композиции определяетсяThen, according to formula 5, the fuzzy composition is determined

µ′(u)₁=0,µ ′ (u) ₁ = 0,

µ′(u)₂=min{0.3; µ(u)₂},µ ′ (u) ₂ = min {0.3; µ (u) ₂ },

µ′(u)₃=min{0.6; µ(u)₃),µ ′ (u) ₃ = min {0.6; µ (u) ₃ ),

µ′(u)₄=0,µ ′ (u) ₄ = 0,

µ′(u)₅=0.µ ′ (u) ₅ = 0.

Результат нечеткой композиции приведен на фиг.5.The result of the fuzzy composition is shown in Fig.5.

Шаг 5. На этапе аккумуляции по формуле 6 происходит объединение всех новых термов и формируется нечеткий вектор функций принадлежности U'. Результат показан на фиг.6.Step 5. At the accumulation stage according to formula 6, all new terms are combined and a fuzzy vector of membership functions U 'is formed. The result is shown in Fig.6.

Шаг 6. На этапе дефаззификации согласно формуле 7 вектор функции принадлежности U' преобразуется в единственное четкое значение (фиг.7). С целью упрощения вычислительной процедуры для расчета ограничимся четырьмя точками, для более точного вычисления количество точек нужно увеличитьStep 6. At the stage of defuzzification according to formula 7, the vector of the membership function U 'is converted to a single clear value (Fig. 7). In order to simplify the computational procedure for the calculation, we restrict ourselves to four points; for a more accurate calculation, the number of points must be increased

$$u\text{'}\text{'}=\frac{\left(0.7\cdot 0.3\right)+\left(1.9\cdot 0.3\right)+\left(2.3\cdot 0.6\right)+\left(3\cdot 0.6\right)}{0.3+0.3+0.6+0.6}=2.2B$$

$$u\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}=\frac{\left(0.7\cdot 0.3\right)+\left(1.9\cdot 0.3\right)+\left(2.3\cdot 0.6\right)+\left(3\cdot 0.6\right)}{0.3+0.3+0.6+0.6}=2.2B$$

С помощью предложенного способа осуществляется расчет нового значения напряжения на выходе потенциометра 10 для управления величиной температурных деформаций за счет охлаждения резца при токарной обработке на оборудовании с ЧПУ.Using the proposed method, a new value of the voltage at the output of the potentiometer 10 is calculated to control the magnitude of the temperature deformations due to the cooling of the cutter during turning on CNC equipment.

Таким образом, предлагаемый способ и реализующее его устройство позволяют в режиме реального времени осуществлять компенсацию температурных деформаций, возникающих в зоне резания, с целью управления точностью при механической обработке изделий за счет охлаждения режущей части инструмента при токарной обработке детали на оборудовании с ЧПУ без использования смазочно-охлаждающей жидкости путем перерасчета напряжения, подаваемого на операционный усилитель, с целью его изменения в случае неравенства заданного значения температуры в зоне резания и диаметра обрабатываемой детали, полученные с помощью термопары и оптического датчика.Thus, the proposed method and the device implementing it allow real-time compensation of temperature deformations that occur in the cutting zone, in order to control accuracy during machining of products by cooling the cutting part of the tool during turning of the part on CNC equipment without the use of lubricating coolant by recalculating the voltage supplied to the operational amplifier, with the aim of changing it in case of inequality of the set temperature in and not cutting diameter of the workpiece obtained by the optical sensor and thermocouple.

Claims (2)

1. Способ управления охлаждением резца при обработке деталей на оборудовании с ЧПУ, включающий определение температуры в зоне резания, отличающийся тем, что используют термоэлемент, выполненный в виде пластины, которую размещают в державке резца и соединяют с генератором постоянного тока, при этом в качестве устройства для определения температуры используют термопару, определяют диаметр детали с помощью оптического датчика, при несовпадении измеренных значений температуры и диаметра детали с требуемыми регулируют охлаждение резца путем увеличения или уменьшения выходного напряжения u'' генератора с определением его величины при помощи семи нечетких правил управления (НПУ):
НПУ 1: если t=t₁ и d=d₁, то u=u₅;
НПУ 2: если t=t₁ и d=d₂, то u=u₄;
НПУ 3: если t=t₁ и d=d₃, то u=u₃;
НПУ 4: если t=t₂ и d=d₁, то u=u₄;
НПУ 5: если t=t₂ и d=d₂, то u=u₃;
НПУ 6: если t=t₂ и d=d₃, то u=u₂;
НПУ 7: если t=t₃ и d=d₁, то u=u₃;
НПУ 8: если t=t₃ и d=d₂, то u=u₂;
НПУ 9: если t=t₃ и d=d₃, то u=u₁;
по формуле
$$u\text{'}\text{'}=\frac{{\displaystyle \sum _{i=1}^n{u}_{1\dots 5}}\cdot \mu \text{'}{\left(u\right)}_{1\dots 5}}{{\displaystyle \sum _{i=1}^n\mu \text{'}{\left(u\right)}_{1\dots 5}}}$$

где u_1…5 - численные значения выходного напряжения от минимального до максимального значений;
t_1…3 - численные значения температуры от минимального до максимального значений;
d_1…3 - численные значения диаметра детали от минимального до максимального значений;
µ'(u)_1…5 - новые значения выходной величины напряжения в виде новых термов функций принадлежности.1. The method of controlling the cooling of the cutter when processing parts on CNC equipment, including determining the temperature in the cutting zone, characterized in that they use a thermocouple made in the form of a plate, which is placed in the tool holder and connected to a DC generator, while as a device a thermocouple is used to determine the temperature, the diameter of the part is determined using an optical sensor, if the measured temperature and diameter of the part do not match the required temperature, the cutting tool cooling is controlled we can increase or decrease the output voltage u '' of the generator with the determination of its value using seven fuzzy control rules (NPU):
NPU 1: if t = t ₁ and d = d ₁ , then u = u ₅ ;
NPU 2: if t = t ₁ and d = d ₂ , then u = u ₄ ;
NPU 3: if t = t ₁ and d = d ₃ , then u = u ₃ ;
NPU 4: if t = t ₂ and d = d ₁ , then u = u ₄ ;
NPU 5: if t = t ₂ and d = d ₂ , then u = u ₃ ;
NPU 6: if t = t ₂ and d = d ₃ , then u = u ₂ ;
NPU 7: if t = t ₃ and d = d ₁ , then u = u ₃ ;
NPU 8: if t = t ₃ and d = d ₂ , then u = u ₂ ;
NPU 9: if t = t ₃ and d = d ₃ , then u = u ₁ ;
according to the formula
$$u\text{'}\text{'}\text{'}\text{'}=\frac{{\displaystyle \sum _{i=\mathrm{one}}^n{u}_{\mathrm{one}...5}}\cdot \mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_{\mathrm{one}...5}}{{\displaystyle \sum _{i=\mathrm{one}}^n\mu \text{'}\text{'}{\left(u\right)}_{\mathrm{one}...5}}}$$

where u _{1 ... 5} are the numerical values of the output voltage from minimum to maximum values;
t _{1 ... 3} - numerical values of temperature from minimum to maximum values;
d _{1 ... 3} - numerical values of the diameter of the part from minimum to maximum values;
µ '(u) _{1 ... 5} - new values of the output voltage value in the form of new terms of membership functions. 2. Устройство управления охлаждением резца при обработке на оборудовании с ЧПУ, включающее компьютер и датчик температуры, встроенный в резец, отличающееся тем, что оно снабжено оптическим датчиком измерения диаметра детали, предназначенным для охлаждения термоэлементом в виде пластины, установленной в державке резца и соединенной с управляемым генератором постоянного тока, включающим операционный усилитель, потенциометр и резистор, нечетким контроллером для перерасчета значения напряжения в зависимости от нечетких правил управления, причем датчик температуры выполнен в виде термопары, при этом компьютер соединен с потенциометром, вход пластины при помощи токопроводов соединен с выходом операционного усилителя, выход пластины соединен с резистором и вторым входом операционного усилителя, первый вход операционного усилителя соединен с потенциометром, первый вход нечеткого контроллера соединен с оптическим датчиком, второй вход нечеткого контроллера соединен с термопарой, выход нечеткого контроллера соединен с потенциометром. 2. The control device for cooling the cutter during processing on CNC equipment, including a computer and a temperature sensor, built into the cutter, characterized in that it is equipped with an optical sensor for measuring the diameter of the part, intended for cooling with a thermocouple in the form of a plate mounted in the tool holder and connected to controlled DC generator, including an operational amplifier, potentiometer and resistor, a fuzzy controller to recalculate the voltage value depending on fuzzy control rules moreover, the temperature sensor is made in the form of a thermocouple, while the computer is connected to a potentiometer, the input of the plate is connected to the output of the operational amplifier using current leads, the output of the plate is connected to a resistor and the second input of the operational amplifier, the first input of the operational amplifier is connected to the potentiometer, the first input of the fuzzy controller connected to an optical sensor, the second input of the fuzzy controller is connected to a thermocouple, the output of the fuzzy controller is connected to a potentiometer.

Images