7. Simulações
7.4. Identificação de Parâmetros com
Conforme analisado no item (5.3.4), a identificação de parâmetros para o caso de processos com monitoramento de força de corte caracteriza-se por um sistema com erro na entrada, o que justifica a utilização do estimador de variáveis instrumentais. A simulação apresentada visa demonstrar esta afirmação.
A tabela 7.4 mostra um quadro comparativo entre os valores estimados para a utilizando o procedimento das variáveis
instrumentais (VI), e mínimos quadrados (MQ), para diferentes níveis percentuais de erro (Eb) em relação ao valor exato, para a variância de erro de medição de Vb. A variância do erro de medição da força foi feito constante e igual a 1% do valor de Fc. Utilizou-se os valores de Kc i.i e (l-mc ) para o mesmo material das aplicações anteriores (valores na tabela 7.1) para a simulação de medição de força. Os valores utilizados foram Fin i = 129,77N (determinado pela fórmula de Kienzle) e a = 30,00 N/mm
(estipulado). Para a estimação de a foram utilizados os
resultados de simulações de cinco vidas de ferramenta. Observa-se na tabela 7.4, o efeito de polarização que os erros de medição
Tabela 7.4: Valores estimados para a
a [N/mm] Eb [%] MQ VI 1 27.00 28.28 2 27.39 28.85 5 24.47 28 .30 7 . 5 23.35 28.55
de Vb têm sobre o estimador MQ. Já o estimador de variáveis instrumentais é menos suceptível a erros de medição de Vb. Para o nível de 1 % de erro de medição de Vb, os estimadores não convergiram para resultados melhores devido ao número pequeno
CAPÍTULO VIII
Conclusão
A implementação da metodologia proposta em sistemas produtivos tem como vantagens:
Eliminação das principais dificuldades práticas para utilização de condições ótimas de corte, uma vez que os parâmetros de um dado processo podem ser estimados através de variáveis de saída que são relativamente simples de serem medidas
(desgaste e tempo de vida da ferramenta).
Precisão na determinação dos parâmetros de um dado processo. Simulações mostraram que os coeficientes das equações de Taylor e Kienzle podem ser estimadas com boa precisão mesmo que os erros de medição sejam grandes ou hajam mudanças em poucas variáveis de corte (equações de Taylor reduzidas). Volume suficiente de dados para se alcançar boa precisão é facilmente alcançado com dados de produção.
• Melhor aproveitamento de dados de corte provenientes de bancos de dados de usinagem ou de recomendações fornecidas em manuais ou por fabricantes de ferramentas. O sistema permite ajustar estas informações para situações particulares. De forma recíproca, dados gerados em aplicações do sistema podem servir
\
para realimentar estas fontes de informações sobre dados de usinagem.
Redução do tempo necessário à identificação das características de um processo. Demonstrou-se que a velocidade de convergência do método aplicado para estimar os parâmetros (Estimador de Máximo a Posteriori - MAP) é bastante influenciada pela precisão que se tem nos valores iniciais do procedimento. A utilização, no sistema computacional desenvolvido, de bancos
de dados para armazenar parâmetros já identificados em um determinado processo e a possibilidade de utiliza-los como valores iniciais em novas situações garante esta precisão, mesmo que algumas variações em relação à situação precedente possa ter ocorrido.
Adequação a processos monitorados. A perspectiva da utilização das forças de corte para a estimação de coeficientes para a otimização do processo de usinagem, apresenta como grande vantagem o fato de permitir a automatização dos procedimentos de ajuste e otimização.
A característica de modularidade do sistema desenvolvido permite que lhe sejam atribuidas algumas perspectivas de continuidade, tais como:
• Utilização de outros modelos representativos do processo de usinagem.
• Desenvolvimento de procedimentos para determinação do erro do modelo.
• Desenvolvimento de métodos para determinar a forma ideal de como condições de corte devem variar para se alcançar condições ótimas de corte com menor número de experimentos.
• Adaptação dos procedimentos de restrições para outros processo de usinagem.
• Possibilidade de implementação no ambiente de configuração
de características específicas de processos.
• Desenvolvimento de um módulo de interfaceamento com o comando de máquinas CNC para aquisição automática de condições de corte, tempos de usinagem, e tempo de troca de ferramenta.
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ANEXO
I Ge r a c a o R e a l i n e n t a c a o A p r e s e n t a c a o r e C a n e n d a c o e s
C o n d i c a o
OTIMIZACAO
DE
CONDI COES DE USINflGEN DEEME - UFU Data: DEZ/1994
Tl S e l e c i n n a n < F N T E R > Exer.nta O p ç a o ESC uolta ao DOS
Fig. A .1 - Menu principal e submenu Geração
itrada da noua Tarefa Codigo:
DescriçXo:
T ipo Da Opor ac ao :
Profundidade Total da Corte: Rugosidade flaxina Permitida:
Material Utilizado na Confeccao da Peca: Codi^o da Ferramenta Utilizada:
Maquina Utilizada no ensaio: Conf iguracao padrao:
Angulo de posicao da Ferranenta: Forca Haxina no Acabamento: Dinensao A l :
Dinensao A 2 :
Dianetro <Peca ou Fresa>: Mune ro de Passes de Desbaste: Coeficientes da equacao de Tavlor:
C: E: F:
Custo De Usinagen: [R$1 Custo
Custo Troca Fer. : [R$] Custo
Custo Preparacao: [R?J Custo
[nnl [uni [Graus] [N] [mui [nnl [nnl G: Ferramenta: De Opere a o : Fixo: H: CH$1 CR$3 Cfl$ 3 T e c l e "H O M E ” o u " n A C K S P f lC E " p a r a e n t r a r c n n n o u o u a l o r R e t o r n a
146 C o n d i c i e n t e s De C o r t e D a d o s p a r a A c a b a m e n to : U e l o c i d a d e de C o r t e : A w an ca de C o r t e : P r o f u n d i d a d e de C o r t e : F o r c a de C o r t e P r e v i s t a : D a d o s p a r a D e s b a s t e : U e l o c i d a d e de C o r t e : A v a n ç a de C u r t e P r o f u n d i d a d e de C o r t e ' F o r c a de C o r t e P r e v i s t a : N um ero de P a s s e s ( D e s b ) : 0.0000 m/Mini 0.0000 [mm/Rot] 0.0000 [nm] 0.08 [N] 142.3891 TM/Min 1 1 .0000 Trim/Rot J 2.5000 [nmJ 40'j .00 INJ
ti Selecionan <ENTFR> Executa Opção ESC uolta ao DOS
Fig. A . 3 - Exemplo de dados de corte gerados,
C e r a c a o Realinentacao S e t u p A p r e s e n t a c a o r e C o m e n d a c o e
TET
3 Codigo i l ---1WEPIÍT
UTTA UTTfll flOMIl.l FCti BlttX CINFUS ação de Tarefas Descrição d e n o n s t r a c a obanco da dados de usinaient dados recoiiendados - Tschatsch
ex. de Torneanento
ex. de Fresanento Restrição de forca restrição de acabaiaento banco de dados
Incluir Consultar Listar Selecionar ti PgUp PgDn
TBa^íHenitacao A p r e s e n t a c a o r e C o n e n d a r .o e s
Rl-iI 1 iim:iit.íc.iu ilt: D«ulu:; —
U a l o r I Avanco [rw/Rot] P r u f u n d id itd e In in l U e l o c i d a d e [ M / M in ] U i d a d a F e r . LM in J D e s g a s t e ín m l Ruyii;: id a d e fu n il F u r c u de C o r t e LNJ llo u u e q u e b r a ? Acabamento ?
Deita t D i a / ’Me s/'fin o 1
T4 S e l e c i o n a m < E N IfcK > fc x e c u ta O p ça o Retorna
Fig. A.5 - Realimentação do sistema.
Gerdcao ERealiMentacao Apresentacao reConendacnes
tliiiiiu u :: Q u a d railn :; Markow Naxino a Posteriori U a r i a v e i o I n c t r u m e n t a i Ci i h í it: ie n Lm; F i l i a i I t c n U a l o r c 147.9112^,0 F -0.2898R1 F -0.1H R201 G - ü . i j y v u H í . y y t t y y a
elecionan <ENTEfl> Executa Opçao ESC volta ao DO
148
Fig. A.7 - Definição da configuração.
1 Arquivos do Sistena Usi ll
P a r a n e t r o n d a C.ilcnlo ilt: cu U i a u a l i z a c a o I d e n t i f i c a c a o e q . de t a y l n r 1 ( 1 * V u r a f i c a d a t a r e f a 1 Práticos ll í Ge »'a i s T a r e f a s M a t e r i a i s F e r r a n e n t a s E x p o e n t e s maQii i n a s C o n f i g u r a c a o
T-l Selecionar» <ENIfcK> tx c c u ta Opçao
ESC Hetorna
Fig. A.9 - Seleção do tipo de tabela para dados recomendados.
Ge r ac ao Realinentacao Setup Apresentacao B W i B H W H n B W B B M
■■■ - "■= ~ — - Consulta a Tahela da Dado« Reconandados ■ ■■= '= Titulo: handbuch 88
None Ferran/Matei* KTOimiffWffTiW Auancos FatorCorrec
ti«-» Selecionan <EMTER> Executa Opcao EÍC Retorna