[发明专利]基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估方法及装置。所述方法包括：获取切削加工系统设备的性能退化数据；基于逆高斯过程和所述性能退化数据，建立性能退化模型；基于所述性能退化模型，根据所述性能退化数据与切削加工质量之间的对应关系，构建切削加工系统设备的精度保持能力评估模型；基于最大期望算法、贝叶斯更新算法、及实际性能退化数据，对所述精度保持能力评估模型的模型参数进行实时评估，并获取每一时刻下的切削加工系统设备的精度保持能力。本发明可以实现对切削精度保持能力的估计。

技术领域

本发明涉及一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估方法及装置。

背景技术

在切削过程中，切削加工系统设备会随着运行时间逐渐发生磨损、老化、疲劳、松动等物理现象，进而导致其性能随之衰退，当性能退化到某个临界水平时则会出现故障。这种性能退化现象具有一定的物理规律，会导致切削加工系统完成规定加工任务的能力不断下降，并长期影响切削加工的质量，导致切削加工精度的下降。

在工程中，人们常用精度保持性来描述切削加工系统设备的切削精度水平。精度保持性通常指在正常使用条件下，设备各精度指标能够长时间保持在要求范围内的能力。该指标当前主要是应用在机床中，通常会在机床出厂时对其进行评估。然而，切削过程是非常复杂多变的，影响切削精度的因素也是动态且多种多样的，仅仅对机床本身的精度在出厂时进行评判往往是不够的，也缺乏时效性，无法对切削过程中的精度保持能力进行评判。而在实际的切削过程中，操作人员判断加工是否能正常进行，通常关注的是切削加工零件的质量精度有没有异常，而对于造成切削质量精度退化的物理机理却缺乏关注，因此导致了对于切削加工质量精度的监测大多存在时效性差的特点，易受到外界环境的干扰，难以用于实际的切削过程中，往往出现了质量问题后，才能发现异常，这时已经造成了一定的损失。实际上，尽管切削质量精度特性的退化数据相对较少且规律性较差，但切削质量精度特性的退化与切削加工系统设备的性能退化紧密相关，而切削加工系统设备的性能退化具有一定的物理规律。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估方法，包括：

获取切削加工系统设备的性能退化数据；

基于逆高斯过程和所述性能退化数据，建立性能退化模型；

基于所述性能退化模型，根据所述性能退化数据与切削加工质量之间的对应关系，构建切削加工系统设备的精度保持能力评估模型；

基于最大期望算法、贝叶斯更新算法、及实际性能退化数据，对所述精度保持能力评估模型的模型参数进行实时评估，并获取每一时刻下的切削加工系统设备的精度保持能力。

可选地，所述获取切削加工系统设备的性能退化数据，包括：

根据切削加工质量特征，获取切削加工系统设备的性能退化数据；

其中，所述切削加工质量特征包括：工件的加工精度和表面质量，所述工件的表面质量包括：形位尺寸精度、表面粗糙度、表面波纹度和残余应力。

可选地，在所述基于逆高斯过程和所述性能退化数据，建立性能退化模型之前，还包括：

对所述性能退化数据进行预处理，生成预处理数据。

可选地，所述对所述性能退化数据进行预处理，生成预处理数据，包括：

剔除所述性能退化数据中的异常数据，得到所述预处理数据。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估装置，包括：

性能退化数据获取模块，用于获取切削加工系统设备的性能退化数据；