[发明专利]一种大型铸锻件加工智能化方法及系统

权利要求书

1.一种大型铸锻件加工智能化方法，其特征在于，包括：

根据铸锻件的尺寸和工艺类型，确定静态参数，并采集实时参数；

根据所述静态参数，在预设的模型库中，确定主轴功率模型，包括：

所述静态参数包括：主轴功率边界值、主轴转速的边界值、给进速度边界值、切削深度边界值、切削宽度边界值、切削功率边界值和空载主轴功率边界值中的一个或多个；

以所述主轴功率边界值、所述主轴转速的边界值、所述给进速度边界值、所述切削深度边界值、所述切削宽度边界值、所述切削功率边界值和所述空载主轴功率边界值中的一个或多个为边界条件，基于所述模型库中预存的标准模型，确定主轴功率模型；其中，所述标准模型具体为：

其中，为主轴功率，单位W；为空载主轴功率，单位W；为切削功率，单位W；为主轴转速，单位rpm；为切削深度，单位mm；为切削宽度，单位mm；为进给速度，单位mm/min；t为加工时间，单位为s；

根据所述主轴功率模型和所述实时参数，确定主轴功率偏差和主轴功率偏差变化率，包括：

所述实时参数包括加工时间、切削功率、空载主轴功率、主轴转速和给进速度中的一个或多个；

根据所述实时参数，确定所述主轴功率实际值；

将所述实时参数代入所述主轴功率模型，确定所述主轴功率理论值；

根据所述主轴功率实际值和所述主轴功率理论值之差，确定主轴功率偏差；

根据所述加工时间和预设时间间隔，分别确定当前时刻的主轴功率偏差和上一时刻的主轴功率偏差；

根据所述当前时刻的主轴功率偏差和所述上一时刻的主轴功率偏差，确定所述主轴功率偏差变化率；

根据所述主轴功率偏差和所述主轴功率偏差变化率，确定进给倍率；

所述方法还包括：

根据所述实时参数，确定当前时刻的主轴功率的特征值，所述特征值用于表征所述主轴功率上升趋势；

检测所述特征值是否超过预设值，所述预设值为所述主轴功率的85%；

在所述特征值均超过预设值时，确定刀具破损；

确定给进倍率为0并发出警报和停机指令；

所述特征值确定方法包括：

在试验件表面设置若干硬质焊点，然后测量不同转速、进给速度下的刀片破损瞬间的功率信号变化情况；对采集到的功率信号进行数据处理，得到所述特征值，所述特征值包括均值、方差、最大值、最小值、功率谱密度以及均方根中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据所述主轴功率偏差和所述主轴功率偏差变化率，确定进给倍率，包括：

确定所述主轴功率偏差与所述加工时间的第一对应关系；

确定所述主轴功率偏差变化率与所述加工时间的第二对应关系；

根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定比例因子系数；

根据进给倍率的预设初始值和所述比例因子系数，确定新的给进倍率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定比例因子系数，具体为：

根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定所述主轴功率偏差减小且所述主轴功率偏差变化率变大；

根据所述主轴功率偏差减小且所述主轴功率偏差变化率变大，确定第一比例因子系数；

所述第一比例因子系数具体为：

其中，所述λ（t）表征当前时刻的比例因子系数，所述δ（t）表征当前时刻的主轴功率偏差变化率，δ（t-1）表征上一时刻的主轴功率偏差变化率，α为小于0.5的常数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定比例因子系数，具体为：

根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定所述主轴功率偏差变大且所述主轴功率偏差变化率变大；

根据所述主轴功率偏差变大且所述主轴功率偏差变化率变大，确定第二比例因子系数；

所述第二比例因子系数具体为：

其中，所述λ（t）表征当前时刻的比例因子系数，所述δ（t）表征当前时刻的主轴功率偏差变化率，δ（t-1）表征上一时刻的主轴功率偏差变化率，α为小于0.5的常数。