[發(fā)明專利]一種大型鑄鍛件加工智能化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011608152.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112835326B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文濤;李建廣;李大海;李松
• 申請（專利權(quán)）人: 天津重型裝備工程研究有限公司;哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B19/4065
• 分類號: G05B19/4065
• 代理公司: 北京天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龔頤雯

1.一種大型鑄鍛件加工智能化方法，其特征在于，包括：

根據(jù)鑄鍛件的尺寸和工藝類型，確定靜態(tài)參數(shù)，并采集實(shí)時(shí)參數(shù)；

根據(jù)所述靜態(tài)參數(shù)，在預(yù)設(shè)的模型庫中，確定主軸功率模型，包括：

所述靜態(tài)參數(shù)包括：主軸功率邊界值、主軸轉(zhuǎn)速的邊界值、給進(jìn)速度邊界值、切削深度邊界值、切削寬度邊界值、切削功率邊界值和空載主軸功率邊界值中的一個(gè)或多個(gè)；

以所述主軸功率邊界值、所述主軸轉(zhuǎn)速的邊界值、所述給進(jìn)速度邊界值、所述切削深度邊界值、所述切削寬度邊界值、所述切削功率邊界值和所述空載主軸功率邊界值中的一個(gè)或多個(gè)為邊界條件，基于所述模型庫中預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)模型，確定主軸功率模型；其中，所述標(biāo)準(zhǔn)模型具體為：

其中，為主軸功率，單位W；為空載主軸功率，單位W；為切削功率，單位W；為主軸轉(zhuǎn)速，單位rpm；為切削深度，單位mm；為切削寬度，單位mm；為進(jìn)給速度，單位mm/min；t為加工時(shí)間，單位為s；

根據(jù)所述主軸功率模型和所述實(shí)時(shí)參數(shù)，確定主軸功率偏差和主軸功率偏差變化率，包括：

所述實(shí)時(shí)參數(shù)包括加工時(shí)間、切削功率、空載主軸功率、主軸轉(zhuǎn)速和給進(jìn)速度中的一個(gè)或多個(gè)；

根據(jù)所述實(shí)時(shí)參數(shù)，確定所述主軸功率實(shí)際值；

將所述實(shí)時(shí)參數(shù)代入所述主軸功率模型，確定所述主軸功率理論值；

根據(jù)所述主軸功率實(shí)際值和所述主軸功率理論值之差，確定主軸功率偏差；

根據(jù)所述加工時(shí)間和預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，分別確定當(dāng)前時(shí)刻的主軸功率偏差和上一時(shí)刻的主軸功率偏差；

根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的主軸功率偏差和所述上一時(shí)刻的主軸功率偏差，確定所述主軸功率偏差變化率；

根據(jù)所述主軸功率偏差和所述主軸功率偏差變化率，確定進(jìn)給倍率；

所述方法還包括：

根據(jù)所述實(shí)時(shí)參數(shù)，確定當(dāng)前時(shí)刻的主軸功率的特征值，所述特征值用于表征所述主軸功率上升趨勢；

檢測所述特征值是否超過預(yù)設(shè)值，所述預(yù)設(shè)值為所述主軸功率的85%；

在所述特征值均超過預(yù)設(shè)值時(shí)，確定刀具破損；

確定給進(jìn)倍率為0并發(fā)出警報(bào)和停機(jī)指令；

所述特征值確定方法包括：

在試驗(yàn)件表面設(shè)置若干硬質(zhì)焊點(diǎn)，然后測量不同轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度下的刀片破損瞬間的功率信號變化情況；對采集到的功率信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到所述特征值，所述特征值包括均值、方差、最大值、最小值、功率譜密度以及均方根中的一個(gè)或多個(gè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根據(jù)所述主軸功率偏差和所述主軸功率偏差變化率，確定進(jìn)給倍率，包括：

確定所述主軸功率偏差與所述加工時(shí)間的第一對應(yīng)關(guān)系；

確定所述主軸功率偏差變化率與所述加工時(shí)間的第二對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述第一對應(yīng)關(guān)系和所述第二對應(yīng)關(guān)系，確定比例因子系數(shù)；

根據(jù)進(jìn)給倍率的預(yù)設(shè)初始值和所述比例因子系數(shù)，確定新的給進(jìn)倍率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

所述根據(jù)所述第一對應(yīng)關(guān)系和所述第二對應(yīng)關(guān)系，確定比例因子系數(shù)，具體為：

根據(jù)所述第一對應(yīng)關(guān)系和所述第二對應(yīng)關(guān)系，確定所述主軸功率偏差減小且所述主軸功率偏差變化率變大；

根據(jù)所述主軸功率偏差減小且所述主軸功率偏差變化率變大，確定第一比例因子系數(shù)；

所述第一比例因子系數(shù)具體為：

其中，所述λ（t）表征當(dāng)前時(shí)刻的比例因子系數(shù)，所述δ（t）表征當(dāng)前時(shí)刻的主軸功率偏差變化率，δ（t-1）表征上一時(shí)刻的主軸功率偏差變化率，α為小于0.5的常數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

所述根據(jù)所述第一對應(yīng)關(guān)系和所述第二對應(yīng)關(guān)系，確定比例因子系數(shù)，具體為：

根據(jù)所述第一對應(yīng)關(guān)系和所述第二對應(yīng)關(guān)系，確定所述主軸功率偏差變大且所述主軸功率偏差變化率變大；

根據(jù)所述主軸功率偏差變大且所述主軸功率偏差變化率變大，確定第二比例因子系數(shù)；

所述第二比例因子系數(shù)具體為：

其中，所述λ（t）表征當(dāng)前時(shí)刻的比例因子系數(shù)，所述δ（t）表征當(dāng)前時(shí)刻的主軸功率偏差變化率，δ（t-1）表征上一時(shí)刻的主軸功率偏差變化率，α為小于0.5的常數(shù)。