Ứng dụng phương pháp trí tuệ nhân tạo để xác định chế độ cất tối ưu khi gia công thép hợp kim trên trung tâm gia công CNC 5 trục

12 Từ những phân tích trên để nâng cao hơn nữa hiệu quả vận hành của các trung tâm gia công, đặc biệt là khi gia công các chi tiết phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao mà vẫn đảm bảo năng

KIM TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG CNC 5 TRỤC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KỸ THUẬT CƠ KHÍ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

Phạm Thanh Tùng

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP TRÍ TUỆ NHÂN TẠO ĐỂ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT TỐI ƯU KHI GIA CÔNG THÉP HỢP KIM

TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG CNC 5 TRỤC

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong Luận văn là do bản thân Tôi

thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS Nguyễn Ngọc Kiên Ngoài các

phần tài liệu tham khảo đã được liệt kê và nêu rõ trong Luận văn, các số liệu và kết quả thực nghiệm là trung thực, chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Người thực hiện

Phạm Thanh Tùng

2

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Ngọc Kiên đã hướng dẫn và giúp

đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến quá trình viết và hoàn chỉnh Luận văn

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đối với Ban lãnh đạo và Viện Đào tạo sau đại học, Viện Cơ khí của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này

Tác giả xin chân thành cảm ơn Trung tâm hỗ trợ đào tạo và nghiên cứu đổi mới công nghệ cơ khí, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và các giáo viên thuộc trung tâm đã tạo điều kiện về thiết bị và giúp đỡ trong quá trình sự dụng thiết bị để tiến hành thực nghiệm; đồng thời tác giả cũng chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo thuộc Viện Cơ khí và các đồng nghiệp đã giúp đỡ tác giả tháo gỡ những vướng mắc trong thời gian thực hiện Luận văn

Do năng lực bản thân còn nhiều hạn chế nên luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để Luận văn được hoàn thiện hơn và có ý nghĩa trong

3

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC BẢNG 8

DANH MỤC HÌNH VẼ 9

PHẦN MỞ ĐẦU 11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG CNC 14

1.1 Trung tâm gia công CNC 14

1.1.1 Đặc điểm cơ bản của trung tâm phay CNC 14

1.1.2 Dụng cụ cắt trên trung tâm gia công 17

1.1.3 Đồ gá trên trung tâm gia công 19

1.2 Gia công bề mặt phức tạp trên trung tâm gia công 20

1.2.1 Ứng dụng CAD/CAM trên trung tâm gia công CNC 20

1.2.2 Ứng dụng trung tâm gia công 5 trục để gia công bề mặt khuôn 25

1.3 Các chỉ tiêu chất lượng bề mặt khi gia công trên trung tâm gia công 27

1.3.1 Các yếu tố hình học 27

1.3.2 Tính chất cơ lý 29

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 30

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TRÍ TUỆ NHÂN TẠO VÀ ỨNG DỤNG TRONG TỐI ƯU HÓA GIA CÔNG CƠ KHÍ 31

2.1 Trí tuệ nhân tạo 31

2.1.1 Khái niệm trí tuệ nhân tạo 31

4

2.1.2 Các hệ thống trí tuệ nhân tạo 31

2.1.3 Các xu hướng nghiên cứu trí tuệ nhân tạo 32

2.2 Mạng mờ noron 34

2.2.1 Mạng noron nhân tạo 34

2.2.2 Logic mờ 38

2.2.3 Mạng mờ noron 40

2.3 Giải thuật PSO 41

2.3.1 Trí tuệ nhân tạo tiến hóa 41

2.3.2 Thuật toán tối ưu bầy đàn PSO 42

2.3.3 Xây dựng giải thuật PSO 45

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 46

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 47

3.1 Mô hình thực nghiệm 47

3.1.1 Sơ đồ thí nghiệm 47

3.1.2 Mô hình thí nghiệm 48

3.1.3 Các đại lượng đầu vào 49

3.1.4 Các đại lượng đầu ra 49

3.1.5 Các đại lượng cố định 49

3.1.6 Các đại lượng nhiễu 49

3.2 Điều kiện thí nghiệm 50

3.2.1 Trung tâm gia công CNC 50

3.2.2 Phôi thí nghiệm 51

3.2.3 Dụng cụ cắt 52

3.2.4 Đồ gá chi tiết 53

5

3.2.5 Các thông số cố định khác 53

3.2.6 Thiết bị đo 53

3.3 Xây dựng quy hoạch thực nghiệm và tiến hành thí nghiệm 54

3.4 Xác định mối quan hệ toán học thực nghiệm giữa các thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt 59

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 62

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP TRÍ TUỆ NHÂN TẠO, GIẢI THUẬT PSO ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU 63

4.1 Xây dựng bài toán tối ưu khi phay trên trung tâm gia công 63

4.1.1 Xác định hàm mục tiêu 63

4.1.2 Xác định hàm biên 63

4.1.3 Phát biểu bài toán tối ưu 65

4.2 Ứng dụng giải thuật PSO để giải bài toán tối ưu 65

4.2.1 Xây dựng lưu đồ giải thuật PSO giải bài toán tối ưu 67

4.2.2 Ứng dụng giải thuật PSO để xác định bộ thông số chế độ cắt tối ưu 69

4.3 Xác định chế độ cắt tối ưu khi phay trên trung tâm gia công 73

4.3.1 Sử dụng giải thuật PSO trên phần mềm Matlab để xác định chế độ cắt tối ưu 73

4.3.2 Kiểm nghiệm kết quả 74

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 75

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

1 CNC Computer numerical control

2 NC Numerical control

3 Rz Chiều cao nhấp nhô tế vi µm

4 Ra Sai lệch profin trung bình µm

8

DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG 3

Bảng 3.1: Đặc tính kỹ thuật của máy phay MIKRON UCP 600 50

Bảng 3.2: Thành phần hóa học và cơ tính của thép SKD61 52

Bảng 3.3: Thông số của dao phay sử dụng trong thí nghiệm 52

Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật của máy SJ – 400 54

Bảng 3.5: Bảng trực giao OA25 (54) 55

Bảng 3.6: Bảng thông số chế độ cắt 57

Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm 57

CHƯƠNG 4 Bảng 4.1: Bộ thông số chế độ cắt thu được 74

Bảng 4.2: Kết quả thử nghiệm bộ thông số chế độ cắt thu được 74

9

DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1

Hình 1.1:Trung tâm gia công CNC UCP600 15

Hình 1.2: Mô hình trung tâm gia công 5 trục kiểu đầu quay 16

Hình 1.3: Mô hình trung tâm gia công 5 trục kiểu bàn quay 16

Hình 1.4: Mô hình trung tâm gia công 5 trục kiểu kết hợp bàn quay và đầu quay 17

Hình 1.5: Các dạng dao phay chủ yếu trên trung tâm gia công phay CNC 18

Hình 1.6: Một số loại đồ gá trên trung tâm phay CNC 20

Hình 1.7: Sơ đồ chu kỳ sản xuất ứng dụng CAD/CAM 22

Hình 1.8: Quy trình thiết kế và gia công các bề mặt phức tạp 23

Hình 1.9: Quy trình thiết kế và gia công tạo hình ứng dụng CAD/CAM 24

Hình 1.10: Gia công khuôn trên trung tâm gia công CNC 27

Hình 1.11: Sơ đồ xác định độ nhấp nhô tế vi 28

CHƯƠNG 2 Hình 2.1: Mô hình noron sinh vật 35

Hình 2.2: Mô hình hệ mờ noron 41

CHƯƠNG 3 Hình 3.1: Sơ đồ thực nghiệm 47

Hình 3.2: Mô hình thực nghiệm 48

Hình 3.3: Máy phay MIKRON UCP600 51

Hình 3.4: Dao phay cầu 53

Hình 3.5: Đường quan hệ thực nghiệm và dự đoán 59

10

CHƯƠNG 4

Hình 4.1: Bầy đàn cá thể trong không gian tìm kiếm 2 chiều 67

Hình 4.2: Lưu đồ giải thuật PSO 68

Hình 4.3: Khởi tạo vị trí ban đầu 69

Hình 4.4: Khởi tạo vector vận tốc ban đầu 70

Hình 4.5: Khởi tạo vị trí tốt nhất ban đầu của cá thể và của cả quần thể 71

Hình 4.6: Cập nhật cá thể tốt nhất trong quần thể 72

Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn giá trị tối ưu Rz trên các lần lặp 73

Trong quá trình gia công, ngoài các yếu tố ảnh hưởng khách quan không kiểm soát được từ bên ngoài thì năng suất và chất lượng bề mặt chi tiết gia công được quyết định chủ yếu bởi thông số chế độ cắt Do đó, để năng cao năng suất và kiểm soát chất lượng bề mặt chi tiết gia công, điều khiển bộ thông số chế độ cắt là phương pháp cơ bản và hiệu quả nhất

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã tạo thành một làn sóng các giải pháp đột phá trong nhiều lĩnh vực như công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu mới, tính toán lượng từ và đặc biệt là trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence – AI) Trí tuệ nhân tạo bao gồm các cơ sở lý thuyết và việc lập trình các hệ thống máy tính để có thể thực hiện các nhiệm vụ thường đòi hỏi trí thông minh của con người như nhận thức tri giác, nhận dạng giọng nói, ra quyết định,… Nếu như trước đây, khi giải các bài toán tối ưu, các nhà khoa học gặp rất nhiều khó khăn khi phải xử lý những khối dữ liệu lớn thì hiện nay AI đã cho phép họ giải quyết các bài toán này một cách dễ dàng hơn Vì vậy, khoa học trí tuệ nhân tạo sẽ ngày càng được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong lĩnh vực điều khiển tối ưu

12

Từ những phân tích trên để nâng cao hơn nữa hiệu quả vận hành của các trung tâm gia công, đặc biệt là khi gia công các chi tiết phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao mà vẫn đảm bảo năng suất và tính kinh tế, tác giả đã chọn đề tài:

“Ứng dụng phương pháp trí tuệ nhân tạo để xác định chế độ cắt tối ưu khi gia công thép hợp kim trên trung tâm gia công CNC 5 trục”

2 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

2.1 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt tới chất lượng bề mặt khi gia công

thép hợp kim trên trung tâm gia công CNC

- Ứng dụng phương pháp trí tuệ nhân tạo để xác định mối quan hệ thực nghiệm giữa chế độ cắt đến chất lượng bề mặt khi gia công thép hợp kim trên trung tâm gia công 5 trục Từ đó làm cơ sở xác định chế độ cắt hợp lý cho

quá trình công nghệ

- Dùng làm tài liệu tham khảo cho sản xuất, giảng dạy và học tập

2.2 Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt tới chất lượng bề mặt khi gia công thép hợp kim SKD61 trên trung tâm gia công

5 trục UCP600 bằng dao phay cầu

- Phương pháp trí tuệ nhân tạo được ứng dụng để xác định bộ thông số chế độ

cắt tối ưu

2.3 Phạm vi nghiên cứu

Xác định mối quan hệ thực nghiệm giữa thông số chế độ cắt và chất lượng bề mặt chi tiết khi gia công thép hợp kim SKD61 bằng dao phay cầu trên trung tâm gia công CNC 5 trục và xác định bộ thông số chế độ cắt tối ưu bằng phương pháp trí tuệ nhân tạo

3 Tóm tắt nội dung thực hiện và đóng góp mới của tác giả

Nội dung nghiên cứu gồm:

13

- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ gia công trên trung tâm gia công 5 trục;

- Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp trí tuệ nhân tạo trong tối ưu hóa kỹ thuật

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu chung là kết hợp nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm

- Phân tích và đánh giá kết quả

14

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG CNC

1.1 Trung tâm gia công CNC

1.1.1 Đặc điểm cơ bản của trung tâm phay CNC

Gia công trên trung tâm gia công 5 trục cho phép người sử dụng có thể gia công được các bề mặt phức tạp và xử lý được hầu hết các kích thước Thuật ngữ “5 trục” đề cập đến số hướng mà dụng cụ cắt có thể di chuyển được Trên một trung tâm gia công 5 trục, dụng cụ cắt có thể di chuyển trên các trục tuyến tính X, Y, Z và đồng thời cũng có thể quay quanh các trục này Do đó, giúp dụng cụ cắt có thể tiếp cận phôi từ bất cứ hướng nào, giúp người sử dụng có thể xử lý 5 mặt của chi tiết trong cùng một lần gá đặt Ngoài ra tính linh hoạt được tăng cường bằng quá trình thay dao tự động, sử dụng bộ thay dao để giảm thời gian chạy không, phân độ cho mặt bên của chi tiết, sử dụng chuyển động quay của các trục phụ và nhiều tính năng khác Trung tâm gia công CNC 5 trục có thể đưa dụng cụ gia công tới một điểm bất

kỳ và thực hiện chuyển động cắt trên bề mặt chi tiết, đồng thời duy trì một góc nghiêng nhất định so với bề mặt chi tiết Trung tâm gia công CNC có thể được trang

bị phần mềm riêng biệt để điều khiển tốc độ cắt, lượng ăn dao, đo tự động trong quá trình gia công, điều chỉnh độ lệch nếu có và các tính năng khác cho phép tiết kiệm thời gian và tăng năng suất gia công Từ đó, có thể thấy ưu điểm của trung tâm gia công 5 trục so với các máy công cụ CNC thông thường khác là:

- Có thể gia công các bề mặt phức tạp trong một lần gá đặt, giúp tăng năng suất gia công;

- Giúp tăng độ chính xác chi tiết do chi tiết không phải di chuyển giữa các lần

gá đặt;

- Giúp tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất do sử dụng ít thiết bị và đồ gá;

- Có thể sử dụng những dụng cụ cắt ngắn hơn với tốc độ cắt cao hơn, giúp hạn chế rung động và hư hỏng dụng cụ;

- Đạt được chất lượng bề mặt chi tiết tốt hơn [14], [15], [16]

15

Hình 1.1:Trung tâm gia công CNC UCP600

Trung tâm gia công CNC 5 trục có thể được phân loại theo vị trí các trục quay được thực hiện [14], bao gồm:

- Trục chính mang dụng cụ cắt quay theo hai trục (kiểu đầu quay)

- Bàn máy mang phôi quay theo hai trục (kiểu bàn quay)

- Bàn máy thực hiện quay theo 1 trục, trục chính thực hiện quay theo 1 trục (kiểu kết hợp giữa đầu quay và bàn quay)

16

Hình 1.2: Mô hình trung tâm gia công 5 trục kiểu đầu quay

Hình 1.3: Mô hình trung tâm gia công 5 trục kiểu bàn quay

17

Hình 1.4: Mô hình trung tâm gia công 5 trục kiểu kết hợp bàn quay và đầu

quay

1.1.2 Dụng cụ cắt trên trung tâm gia công

Trên trung tâm phay CNC sử dụng nhiều loại dao phay khác nhau tùy vào mục đích gia công nhưng chủ yếu vẫn là một số loại sau [5]:

- Dao phay mặt đầu (FaceMilling);

- Dao phay ngón (End Mills);

- Dao phay cầu (Ball-nose End Mills);

- Dao phay ngón đầu phẳng có góc lượn (End Mills with radius)

a Dao phay mặt đầu ( Face Milling)

18

b Dao phay ngón ( End Mills)

c Dao phay cầu ( Ball-nose End Mills)

d Dao phay ngón đầu phẳng có góc lượn ( End Mills with radius)

Hình 1.5: Các dạng dao phay chủ yếu trên trung tâm gia công phay CNC

Các loại vật liệu chế tạo dao phay thường sử dụng hiện nay bao gồm [3], [6]:

- Thép cacbon dụng cụ: có độ cứng sau nhiệt luyện cao, dễ mài bóng, mài sắc tuy nhiên độ cứng của thép giảm rất nhanh khi nhiệt độ cắt lên tới 200 –

250oC, biến dạng của thép sau khi nhiệt luyện lớn Do đó, thép cacbon dụng

cụ chỉ dùng để chế tạo dap cắt ở tốc độ thấp (< 15m/ph) và dao có hình dáng đơn giản;

- Thép hợp kim dụng cụ: thép hợp kim dụng cụ ít bị biến dạng trong nhiệt luyện nên được dùng để chế tạo dao có kích thước nhỏ, chiều dài lớn;

19

- Hợp kim cứng: hiện nay, trong ngành chế tạo máy thường dùng ba loại hợp kim cứng đó là hợp kim cứng 1 carbit – BK (gồm bột carbit Wolfram và bột kết dính Koban); hợp kim cứng 2 carbit - TK (gồm bột carbit Wolfram, bột carbit Titan trộn với bột dính kết Koban để thiêu kết); hơp kim cứng 3 carbit - TTK (gồm carbit Wolfram, bột carbit Titan và bột carbit Tantan với bột Koban đem thiêu kết) Hợp kim cứng được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay Nhóm BK có độ dẻo tốt hơn nên thường dùng để gia công gang, nhóm TK thường dùng trong gia công thép

- Vật liệu siêu cứng: ngoài các loại vật liệu thông dụng kể trên, một số vật liệu khác cũng được dùng để chế tạo dụng cụ cắt kim loại như kim cương hay vật liệu siêu cứng, kim cương,…

1.1.3 Đồ gá trên trung tâm gia công

Đồ gá cũng là một yếu tố ảnh hưởng rất lớn tới độ chính xác gia công bởi vì sai số chuẩn khi định vị chi tiết trên đồ gá là một trong những thành phần sai số tổng cộng Đồ gá trên các trung tâm CNC phải đảm bảo độ chính xác gá đặt cao hơn các đồ gá trên máy vạn năng thông thường Một số loại đồ gá thường dùng trên máy phay CNC như: E tô máy, bàn từ tính, đồ gá kẹp cơ khí…

20

Hình 1.6: Một số loại đồ gá trên trung tâm phay CNC

a: Eto máy; b: Đồ gá kẹp bằng từ tính; c: Trunnion Jig

1.2 Gia công bề mặt phức tạp trên trung tâm gia công

1.2.1 Ứng dụng CAD/CAM trên trung tâm gia công CNC

Quá trình gia công các bề mặt phức tạp trước đây gặp rất nhiều khó khăn cho đến khi có sự ra đời của máy công cụ CNC và sự hỗ trợ rất đắc lực và không thể thiếu của các phần mềm CAD/CAM [14], [16]

Trong thực tế, CAD/CAM tương ứng với các hoạt động của hai quá trình hỗ trợ cho phép biến một ý tưởng trừu tượng thành một vật thể thực Hai quá trình này thể hiện rõ trong công việc nghiên cứu và triển khai chế tạo Xuất phát từ mục tiêu đặt ra ban đầu, việc nghiên cứu đảm nhận thiết kế một mô hình mẫu thể hiện ở bản

vẽ biểu diễn chi tiết Từ bản vẽ chi tiết, quá trình triển khai chế tạo đảm nhận việc lập ra quá trình chế tạo các chi tiết cùng các vấn đề liên quan đến dụng cụ và phương pháp thực hiện Hai quá trình này trong chế tạo máy được thực hiện liên tiếp nhau và được phân biệt bởi các kết quả của nó:

- Kết quả của CAD là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếu khác nhau của một chi tiết cơ khí Các phần mềm CAD là các công cụ tin học đặc thù cho việc nghiên cứu và được chia thành hai loại: các phần mềm thiết

kế và các phần mềm vẽ

21

- Kết quả của CAM là một chi tiết cơ khí cụ thể CAM không truyền đạt một sự biểu diễn mà thực hiện một cách cụ thể công việc Việc chế tạo bao gồm các vấn đề liên quan đến vật thể, cắt gọt vật liệu, công suất của trang thiết bị, các điều kiện sản xuất khác nhau để đạt được giá thành nhỏ nhất với việc tối ưu hóa đồ gá và dụng cụ cắt nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cơ khí

Trong nghiên cứu thiết kế có hai loại dụng cụ tin học đó là:

- Các phần mềm vẽ có sự tham gia của máy tính điện tử: Computer Aided Drawing – CAD

- Các phần mềm thiết kế có sự tham gia của máy tính điện tử: Computer Aided Design – CAD

Trong tiếng Anh ta sử dụng từ CAD chung cho cả hai loại phần mềm này Trong triển khai chế tạo ra sản phẩm từ các bản vẽ thiết kế, ngày nay có các phần mềm ứng dụng đó là các phần mềm chế tạo có sự tham gia của máy tính điện tử: Computer Aided Manufacturing – CAM Xu hướng phát triển chung của các ngành công nghiệp chế tạo theo công nghệ tiên tiến là kết hợp các thành phần của quy trình sản xuất trong một hệ thống tích hợp điều khiển bởi máy tính điện tử (Computer Integrated Manufacturing – CIM) Các thành phần của hệ thống CIM được quản lý và điều hành dựa trên cơ sở dữ liệu trung tâm với thành phần quan trọng là các dữ liệu từ quá trình CAD Kết quả của quá trình CAD không chỉ là cơ

sở dữ liệu để thực hiện phân tích kỹ thuật, lập quy trình chế tạo, gia công điều khiển

số mà chính là dữ liệu điều khiển thiết bị sản xuất điều khiển số như các loại máy công cụ, người máy, tay máy công nghiệp và các thiết bị phụ trợ khác

22

Hình 1.7: Sơ đồ chu kỳ sản xuất ứng dụng CAD/CAM

Có thể thấy CAD/CAM chi phối hầu hết các dạng hoạt động và chức năng của chu kỳ sản xuất Ở các nhà máy hiện đại, trong công đoạn thiết kế và chế tạo,

kỹ thuật tính toán hiện đại ngày càng phát huy tác dụng và là yêu cầu không thể thiếu được

Khác biệt cơ bản với quy trình thiết kế theo công nghệ truyền thống, CAD cho phép quản lý đối tượng thiết kế dưới dạng mô hình hình học số trong cơ sở dữ liệu trung tâm Do vậy, CAD có khả năng hỗ trợ các chức năng kỹ thuật ngay từ giai đoạn phát triển sản phẩm cho đến giai đoạn cuối của quá trình sản xuất đó là hỗ trợ điều khiển các thiết bị sản xuất điều khiển số Khả năng làm việc của hệ thống CAD phụ thuộc và chức năng xử lý của các phần mềm thiết kế Ứng dụng của CAD trong công nghiệp chế tạo máy hiện nay đó là: Thiết kế và gia công tạo hình ứng dụng CAD/CAM

Trong công nghệ chế tạo truyền thống, các bề mặt phức tạp được gia công trên các máy vạn năng theo phương pháp chép hình sử dụng mẫu hoặc dưỡng Do vậy, quy trình thiết kế và gia công bao gồm 4 giai đoạn đó là:

Quy trình nêu trên có những hạn chế đó là [7], [8],[10]:

- Khó đạt được độ chính xác gia công, chủ yếu do quá trình chép hình;

- Dễ xảy ra sai sót do nhầm lẫn hay hiểu sai vì phải xử lý một số lượng lớn dữ liệu;

- Năng suất thấp do mẫu được thiết kế theo phương pháp thủ công và quy trình phải được thực hiện tuần tự

Hình 1.8: Quy trình thiết kế và gia công các bề mặt phức tạp

theo công nghệ truyền thống

Sự phát triển không ngừng và những thành tựu của công nghệ thông tin, công nghệ điện tử, kỹ thuật điều khiển số đã có những ảnh hưởng trực tiếp đến công nghệ thiết kế và gia công tạo hình

24

Hình 1.9: Quy trình thiết kế và gia công tạo hình ứng dụng CAD/CAM

- Bản vẽ kỹ thuật được tạo từ hệ thống vẽ và xuất bản vẽ dưới sự trợ giúp của máy tính

- Quá trình tạo mẫu thủ công được thay thế bằng mô hình số học thu được trực tiếp từ quá trình lấy mẫu 3D

- Mẫu chép hình được thay thế bằng mô hình toán học - mô hình hình học lưu trữ trong bộ nhớ máy tính và ánh xạ trên màn hình dưới dạng mô hình khung lưới

- Gia công chép hình được thay thế bằng gia công điều khiển số (CAM)

Có thể thấy, khác biệt cơ bản giữa gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống và gia công dưới sự hỗ trợ của CAD/CAM là thay thế tạo hình theo mẫu bằng

mô hình hóa hình học Kết quả là mẫu chép hình và công nghệ gia công chép hình được thay thế bằng mô hình hình học số và gia công điều khiển số Ngoài ra còn có

sự tham gia của quá trình kiểm tra kích thước trực tiếp và khả năng lựa chọn chế độ gia công thích hợp (gia công thô, bán tinh và tinh) Với sự hỗ trợ của CAD/CAM, phần lớn những khó khăn của quá trình thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thống được khắc phục, bề mặt gia công đạt độ chính xác và tinh xảo hơn, khả

25

năng sai sót do chủ quan người công nhân bị hạn chế đáng kể, giảm đáng kể thời gian thực hiện quá trình thiết kế và gia công tạo hình

1.2.2 Ứng dụng trung tâm gia công 5 trục để gia công bề mặt khuôn

Theo phương pháp truyền thống trước đây, các chi tiết được thiết kế và trình bày trên các bản vẽ kỹ thuật, quy trình công nghệ được vạch ra trong hồ sơ thiết kế

và sử dụng các máy công cụ truyền thống để gia công chế tạo Tuy nhiên công nghệ sản xuất khuôn mẫu truyền thống này bộc lộ những hạn chế đó là [3], [14], [15]:

- Độ chính xác gia công đạt được không cao;

- Các chi tiết có độ phức tạp cao gây khó khăn cho việc thiết kế và gia công chế tạo, mất nhiều thời gian trong việc chỉnh sửa bản vẽ thiết kế cũng như khắc phục các lỗi thiết kế trong quá trình gia công

- Thời gian tạo mẫu sản phẩm lâu, không chính xác;

- Yêu cầu người thợ gia công có trình độ tay nghề cao;

- Mất nhiều thời gian trong việc lắp ghép và chỉnh sửa khuôn do quá trình gia công chế tạo đạt độ chính xác không cao

Trên thế giới, cuộc cách mạng về công nghệ thông tin và máy tính điện tử đã

có tác động lớn vào nền sản xuất công nghiệp Đặc biệt, trong ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu hiện đại, công nghệ thông tin được ứng dụng rộng rãi, quá trình sản xuất theo phương pháp truyền thống nhanh chóng được chuyển đổi sang sản xuất công nghệ cao Nhờ đó, các giai đoạn thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được tự động hóa Hiện nay, các trung tâm gia công phay dùng để gia công khuôn mẫu thường có cấu hình từ 3 đến 5 trục Tuy nhiên, khi sử dụng máy công cụ CNC

3 trục để gia công các loại khuôn có lòng khuôn sâu yêu cầu phải sử dụng các dụng

cụ cắt dài và mảnh Tốc độ cắt và lượng tiến dao cũng phải giảm xuống để đảm bảo dụng cụ cắt không bị hư hỏng Do đó, các máy CNC 3 trục gặp nhiều khó khăn trong quá trình gia công cũng như khó đạt được chất lượng bề mặt tốt nhất Với việc

sử dụng trung tâm gia công 5 trục, người sử dụng có thể sử dụng dụng cụ cắt ngắn

- Thiết kế mô phỏng hình học 3D những chi tiết phức tạp;

- Kết hợp với các thiết bị đo, quét tọa độ 3D thực hiện nhanh chóng các chức năng mô phỏng hình học từ dữ liệu số;

- Phân tích và liên kết dữ liệu, tạo mặt phân khuôn, quản lý kết cấu lắp ghép;

- Tạo bản vẽ và ghi kích thước tự động: có khả năng liên kết các bản vẽ 2D với

mô hình 3D và ngược lại;

- Liên kết với các chương trình tính toán thực hiện các chức năng phân tích kỹ thuật: tính biến dạng khuôn, mô phỏng dòng chảy vật liệu, trường áp suất, trường nhiệt độ, độ co rút vật liệu,…

- Nội suy hình học, biên dịch các kiểu đường chạy dao chính xác cho công nghệ gia công điều khiển số;

- Giao tiếp dữ liệu theo dạng đồ hoạ chuẩn;

- Xuất dữ liệu đồ họa 3D dưới dạng tập tin STL để giao tiếp với các thiết bị tạo mẫu nhanh theo công nghệ tạo hình lập thể;

- Tạo mẫu nhanh thông qua giao tiếp dữ liệu với thiết bị tạo mẫu nhanh theo công nghệ tạo hình lập thể (đo quét tọa độ);

- Giảm đáng kể thời gian mô phỏng hình học bằng cách tạo mô hình hình học theo cấu trúc mặt cong từ dữ liệu số;

- Chức năng mô phỏng hình học mạnh, có khả năng mô tả những hình dáng phức tạp nhất;

- Khả năng mô hình hóa cao cho các phương pháp phân tích, cho phép lựa chọn giải pháp kỹ thuật tối ưu

27

Hình 1.10: Gia công khuôn trên trung tâm gia công CNC

1.3 Các chỉ tiêu chất lượng bề mặt khi gia công trên trung tâm gia công

Chất lượng bề mặt gia công là tập hợp các chỉ tiêu về các yếu tố hình học, tính chất cơ lý mà nó là kết quả để lại sau tương tác giữa dụng cụ cắt với bề mặt chi tiết gia công Chất lượng bề mặt được đặc trưng bởi 4 yếu tố: độ nhấp nhô tế vi Rz,

28

Hình 1.11: Sơ đồ xác định độ nhấp nhô tế vi Chiều cao nhấp nhô R z: là trị số trung bình 5 khoảng từ 5 đỉnh cao nhất đến 5 đáy thấp nhất của nhấp nhô tế vi tính trong phạm vi chiều dài chuẩn và được đo song song với đường kính trung bình

Rz = ( 1 3 9) ( 2 4 10)

5

(1.1)

Sai lệch profil trung bình cộng R a : là trị số trung bình của khoảng cách (h1, h2,

hn) từ các đỉnh trên đường nhấp nhô tế vi đến đường trung bình của nó (m)

bề mặt ở các mức độ nhất định có vai trò quan trọng trong quá trình gia công, chế tạo sản phẩm Giá thành sản phẩm sẽ tăng lên nhanh chóng khi muốn giảm độ nhám

bề mặt đến một giá trị nào đó theo mong muốn

29

Sm(RSm) được đo với trung bình các khoảng cách của các đỉnh nhấp nhô liên tiếp trên phạm vi chiều dài chuẩn đo Bước nhấp nhô tế vi phản ảnh tần suất xuất hiện những mô nhám trên một đơn vị diện tích Khi bước nhám nhỏ thì số đỉnh nhám sẽ nhiều hơn trên một đơn vị diện tích, từ đó sẽ làm tăng số điểm tiếp xúc trên bề mặt

và làm tăng các tính chất sử dụng cho chi tiết máy

c) Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công bao gồm:

- Các thông số hình học của dụng cụ cắt và các góc độ dụng cụ với chi tiết khi gia công;

- Độ cứng vững của hệ thống công nghệ: máy, dao, đồ gá, chi tiết gia công;

- Vật liệu gia công mà chủ yếu là khả năng biến dạng dẻo của vật liệu kim loại;

- Các thông số của chế độ cắt bao gồm: vận tốc cắt, chiều sâu cắt, lượng tiến dao Thông thường, khi gia công với vận tốc cắt cao, chiều sâu cắt và lượng tiến dao nhỏ sẽ làm giảm chiều cao nhấp nhô tế vi và ngược lại;

- Ngoài ra còn một số yếu tố khác ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết gia công như dung dịch bôi trơn hoặc các yếu tố nhiễu không điều khiển được khác

Có thể thấy, đối với một hệ thống công nghệ nhất định, chất lượng bề mặt chi tiết và năng suất gia công phụ thuộc chủ yếu vào chế độ cắt được cài đặt Do đó, điều khiển các thông số chế độ cắt là phương pháp cơ bản và hiệu quả để kiểm soát chất lượng gia công, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị

1.3.2 Tính chất cơ lý

Trong quá trình gia công chi tiết, sự tương tác giữa dụng cụ cắt và vật liệu gia công ngoài làm thay đổi các yếu tố hình học của chi tiết còn tạo ra lớp biến cứng

và ứng suất dư trên bề mặt chi tiết

- Biến cứng bề mặt là hiện tượng bề mặt chi tiết sau gia công cứng hơn so với ban đầu do khi gia công cắt gọt, mạng tinh thể kim loại bị xô lệch, độ từ thẩm thay đổi dẫn đến độ cứng thay đổi

30

- Ứng suất dư: là ứng suất còn dư thừa lại sau khi gia công cắt gọt hoặc rèn vật liệu Ứng suất này có thể là ứng suất kéo hoặc nén Các nguyên nhân gây ra ứng suất dư bao gồm: lực cắt, nhiệt cắt, sự chuyển pha và biến dạng dẻo bề mặt kim loại

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Chương này đã nghiên cứu tìm hiểu các vấn đề sau:

- Tổng quan về trung tâm phay CNC, dụng cụ cắt và đồ gá sử dụng trên trung tâm phay CNC

- Ứng dụng CAD/CAM và gia công bề mặt phức tạp trên trung tâm gia công CNC

- Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng bề mặt khi gia công trên trung tâm gia công CNC

31

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TRÍ TUỆ NHÂN TẠO VÀ ỨNG DỤNG TRONG TỐI ƯU HÓA GIA CÔNG CƠ KHÍ

2.1 Trí tuệ nhân tạo

2.1.1 Khái niệm trí tuệ nhân tạo

Ngày nay, lĩnh vực trí tuệ nhân tạo phát triển và tiến bộ với một tốc độ ngày càng tăng Do đó, không có một định nghĩa chính xác nào về trí tuệ nhân tạo Theo Nils J Nilsson: “Trí tuệ nhân tạo là hoạt động làm cho máy móc thông minh, và trí thông minh là chất lượng cho phép một thực thể hoạt động một cách phù hợp và với tầm nhìn trước trong một môi trường của nó” Trí tuệ nhân tạo có thể được định nghĩa như một ngành của khoa học máy tính, liên quan đến việc tự động hóa các hành vi thông minh Trí tuệ nhân tạo là một trong những ngành nghiên cứu, tiếp cận khả năng tư duy của bộ não và khả năng học Cho đến nay, trí tuệ nhân tạo vẫn là một ngành khoa học trẻ, những mối quan tâm và những phương pháp của nó chưa được rõ ràng so với tất cả các ngành khoa học đã trưởng thành trước đó [16], [17], [21]

2.1.2 Các hệ thống trí tuệ nhân tạo

Trí tuệ nhân tạo bao gồm trí tuệ nhân tạo truyền thống và trí tuệ nhân tạo tính toán Trí tuệ nhân tạo truyền thống bao gồm các phương pháp được phân loại là các phương pháp học máy (machine learning), hệ hình thức (formalism) và phân tích thống kê Các phương pháp gồm có:

- Hệ chuyên gia: áp dụng các khả năng suy luận để đạt tới một kết luận Một hệ chuyên gia có thể xử lý các lượng lớn thông tin để biết và đưa ra các kết luận dựa trên các thông tin đó

- Lập luận theo tình huống

- Mạng Bayes

Trí tuệ nhân tạo tính toán là một trong những hướng nghiên cứu, tiếp cận của trí tuệ nhân tạo mà chủ yếu là nghiên cứu việc học và phát triển lặp Việc học dựa

- Tính toán tiến hóa: ứng dụng các khái niệm sinh học như quần thể, biến dị và đấu tranh sinh tồn để sinh các lời giải ngày càng tốt hơn cho bài toán Các phương pháp này thường được chia thành các thuật toán tiến hóa (thuật toán gen) và trí tuệ bầy đàn

- Trí tuệ nhân tạo dựa trên hành vi; phương pháp module để xây dựng các hệ thống trí tuệ nhân tạo bằng tay

Ngoài ra hiện này còn phát triển các hệ thống trí tuệ nhân tạo lai, trong đó kết hợp giữa hai trường phái này Các luật suy diễn của hệ chuyên gia có thể được sinh ra bởi mạng noron hoặc các luật dẫn xuất từ việc học [16], [17]

2.1.3 Các xu hướng nghiên cứu trí tuệ nhân tạo

Hiện nay, trí tuệ nhân tạo ngày càng thâm nhập vào cuộc sống của con người Khi trở thành một lực lượng trung tâm trong xã hội, lĩnh vực này đang chuyển từ những hệ thống chỉ đơn giản là thông minh sang chế tạo các hệ thống có nhận thức như con người và đáng tin cậy Một số xu hướng nghiên cứu trí tuệ nhân tạo trong thời gian tới đó là:

- Học máy quy mô lớn: nhiều vấn đề cơ bản trong học máy (như học có giám sát và học không giám sát) đã được hiểu rõ Trọng tâm nghiên cứu tiếp theo là

mở rộng quy mô các thuật toán hiện có để làm việc với các tập dữ liệu rất lớn

- Học sâu: khả năng để đào tạo thành công các mạng lưới thần kinh xoắn đã mang lại nhiều lợi ích cho lĩnh vực thị giác máy tính như các ứng dụng nhận dạng đối tượng, nhận dạng hoạt động,… Học sâu cũng đang thâm nhập đáng

- Người máy: các kỹ thuật điều khiển robot trong môi trường tĩnh phần lớn đã được giải quyết Những mục tiêu tiếp theo đó là xây dựng được các robot có thể tương tác được với thế giới xung quanh theo một cách khái quát và dự đoán được

- Thị giác máy tính: nhiều nghiên cứu hiện nay đang tập trung vào tự động chú thích ảnh hoặc video

- Xử lý ngôn ngữ tự nhiên: quá trình này thường kết hợp với nhận dạng giọng nói tự động Các nghiên cứu hiện nay đang hướng đến phát triển các hệ thống tinh tế và có khả năng tương tác với con người qua hộp thoại

- Các hệ thống hợp tác: nghiên cứu về các hệ thống hợp tác tìm kiếm các mô hình và các thuật toán để giúp phát triển các hệ thống có thể tự hợp tác làm việc với các hệ thống khác và với con người

- Tạo nguồn từ đám đông và tính toán của con người: do khả năng của con người vượt trội so với các thiết bị tự động trong nhiều nhiệm vụ, xu hướng nghiên cứu này tìm kiếm các phương pháp để tăng cường các hệ thống máy tính bằng cách sử dụng trí tuệ của con người để giải quyết các vấn đề mà máy tính không thể giải quyết nổi

- Internet vạn vật: đây là lĩnh vực nghiên cứu tập trung vào ý tưởng rằng một loạt các thiết bị có thể được kết nối với nhau để thu thập và chia sẻ thông tin cảm biến của chúng

- Tính toàn mô phỏng theo noron thần kinh: các nhà sản xuất máy tính đang tích cực theo đuổi các mô hình tính toán lấy cảm hứng từ các mạng thần kinh sinh học nhằm nâng cao hiệu quả phần cứng và sức mạnh của hệ thống máy tính

34

2.2 Mạng mờ noron

2.2.1 Mạng noron nhân tạo

Mô hình noron nhân tạo có nguồn gốc từ mô hình tế bào thần kinh (hay còn gọi là noron sinh vật) Những nguyên lý cơ bản của noron nhân tạo đã được bắt chước từ mô hình noron sinh vật Các mô hình noron sinhvật có nhiều dạng khác nhau tuy nhiên chúng đều có cấu trúc và nguyên lý hoạt động chung Một tế bào noron chuẩn bao gồm các phần cơ bản là:

- Các nhánh và rễ: là các bộ phận nhận thông tin

- Thân thần kinh (soma) chứa các nhân và cơ quan tổng hợp protein Các ion vào được tổng hợp và biến đổi Khi nồng độ các ion đạt đến một giá trị nhất định, xẩy ra quá trình phát xung (hay kích thích) Xung đó được phát ở các đầu ra của nơ ron Dây dẫn đầu ra xung được gọi là dây thần kinh (axon)

- Dây thần kinh (axon) là đầu ra Đó là phương tiện truyền dẫn tín hiệu Dây thần kinh được cấu tạo gồm các đốt và có thể dài từ vài micro mét đến vài mét tùy từng kết cấu cụ thể Đầu ra này có thể truyền tín hiệu đến các nơ ron khác

- Khớp thần kinh (synape) là bộ phận tiếp xúc của các đầu ra nơ ron với rễ, nhánh của các nơ ron khác Chúng có cấu trúc màng đặc biệt để tiếp nhận các tín hiệu khi có sự chênh lệch về nồng độ ion giữa bên trong và bên ngoài Nếu

độ lệch về nồng độ càng lớn thì việc truyền các ion càng nhiều và ngược lại Mức độ thấm của các ion có thể coi là một đại lượng thay đổi tùy thuộc vào nồng độ như một giá trị đo thay đổi và được gọi là trọng

35

Hình 2.1: Mô hình noron sinh vật

Theo nghiên cứu của các nhà noron sinh vật, một noron xử lý tốc độ chỉ bằng 1/6 đến 1/7 tốc độ của cổng logic Những noron không có ý nghĩa khi xử lý đơn lẻ

mà cần thiết liên kết với nhau tạo thành mạng Các noron sinh học thường được liên kết hàng nghìn, hàng vạn các phần tử với nhau theo nhiều cách tổ chức phức tạp khác nhau Với cấu trúc tầng lớp và phân vùng, các noron liên kết với nhau để thực hiện quá trình xử lý thông tin liên tục và song song phát huy sức mạnh của khối noron liên kết Dựa trên cơ sở tiếp nhận thông tin, xử lý thông tin và cấu trúc mạng noron sinh học, mạng noron nhân tạo được hình thành nhằm có được cách tiếp cận

xử lý thông tin của mạng noron sinh học Mô hình mạng noron nhân tạo bao gồm:

- Lớp vào gồm một hay nhiều tín hiệu vào, trong đó mỗi tín hiệu đặc trưng cho một loại tín hiệu chứa đựng một hoạt các thông tin về một đại lượng vào Các tín hiệu vào được thể hiện bởi một vector đầu vào x gồm nhiều thành phần, mỗi thành phần là một loại tín hiệu đặc trưng Tại thời điểm i, vector đầu vào được thể hiện:

( ) [ ( ), ( ), m( )]T

x i = x i x i x i (2.1)

36

- Lớp ẩn gồm một lớp hay nhiều lớp, mỗi lớp gồm một hay nhiều noron tùy theo mức độ phức tạp và yêu cầu của bài toán Tuy nhiên nếu số lớp quá nhiều hay số noron trong một lớp quá lớn sẽ làm tăng thời gian xử lý và tính hiệu quả của mô hình bị giảm

- Lớp ra gồm một hay nhiều đầu ra: độ nhấp nhô tế vi, bước nhám, năng suất gia công, lực cắt, tại thời điểm i, vector đầu ra được thể hiện:

w( ) i = [w ( ), w ( ), w ( )] i i m i T (2.3)

- Trên mỗi noron đặt một bias đánh giá mức độ ảnh hưởng của tổng tất cả các yếu tố vào Hàm tác động vào mỗi noron là f(u) Hàm tác động ở mỗi lớp có thể giống nhau hoặc khác nhau

37

2 1

.( )

Gọi e là giá trị sai lệch giữa giá trị cần di và giá trị kết xuất ra bởi mạng yi tại vòng lặp thứ n là:

e n = d n − y n (2.7) Tổng trung bình bình phương các sai lệch cho các noron đầu ra tại vòng lặp thứ n là:

ei là cơ sở để điều chỉnh cho giá trị trọng số Hiện nay có nhiều phương pháp tìm kiếm nhưng phổ biến nhất là phương pháp giảm dốc Gradient

38

Quá trình điều chỉnh trọng số nhằm mục đích để giá trị kết xuất bởi mạng noron y(i) luôn bám theo giá trị cần mong muốn d(i) tương ứng với mỗi cặp đầu vào x(i) Nghĩa là trong không gian các lời giải của các vector trọng số w(1), w(2), , w(n) tìm ra bộ trọng số tốt nhất w* để giá trị sai lệch nhỏ nhất

*

(w ) (w)

E  E (2.10) Quá trình thí nghiệm thu được các cặp mẫu tín hiệu đầu ra là

 x i d i ( ), ( )  với k=1,2 n (2.11) Trong đó:

x là bộ giá trị đầu vào: x(i)=[x1(i), x2(i), , xm(i)]T

d là bộ giá trị đầu ra tương ứng với x(i): d(i)=[d1(i), d2(i), ,dm(i)]T

Quá trình điều chỉnh giá trị trọng số gồm hai bước:

- Bước 1: Các bộ mẫu dữ liệu đầu vào x(i) lan truyền theo chiều thuận từ lớp vào qua các lớp ẩn đến lớp ra để tạo tín hiệu ra y(i) Quá trình này nhằm mục đích tính toán giá trị dự đoán y kết xuất của mạng tương ứng với bộ trọng số w(i) là một lời giải cho bài toán

- Bước 2: Giá trị sai lệch e = d – y được sử dụng để lan truyền theo hướng ngược lại từ lớp ra qua các lớp ẩn để trở về lớp vào Quá trình này nhằm điều chỉnh các giá trị trọng số giữa các lớp sao cho tín hiệu ra y luôn bám theo được tín hiệu đầu ra d

2.2.2 Logic mờ

Logic mờ (tiếng Anh: Fuzzy logic) được phát triển từ lý thuyết tập mờ để thực hiện lập luận một cách xấp xỉ thay vì lập luận chính xác theo lôgic vị từ cổ điển Lôgic mờ có thể được coi là mặt ứng dụng của lý thuyết tập mờ để xử lý các giá trị trong thế giới thực cho các bài toán phức tạp (Klir 1997) Trong các bài toán

kỹ thuật cũng như các bài toán thực tế tồn tại những biến số mà không thể định