基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法技术

本发明专利技术公开一种基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法，包括以下步骤：(1)产品加工过程状态描述：依据产品加工过程的特点，对产品加工状态进行描述；(2)加工状态网络的建立及产品加工状态熵的计算：建立产品加工状态网络并利用产品加工时的工艺参数传感器动态地获取加工过程中的质量特性影响因素，依据网络计算加工过程中各个状态的熵值；(3)产品加工状态的评价：依据产品加工过程中计算得到的熵值波动量大小，对其加工状态进行评价。本发明专利技术通过对产品的加工状态进行描述，并分析产品加工状态网络的性能，动态计算加工状态网络的信息熵与网络结构熵，对产品的加工状态进行评价，为后续反馈调整措施提供理论指导。

Process state evaluation method based on dynamic state entropy calculation of machining process

The invention discloses a method for evaluation of process condition calculation process based on dynamic state entropy, which comprises the following steps: (1) the state of processing of the product description: according to the characteristics of the product manufacturing process, describing the product processing condition; (2) the establishment of calculation and state entropy processing products processing: the establishment of state network products the processing state of the network and the factors in product quality during machining process parameters to obtain the dynamic sensor in the process, on the basis of the network calculation of each state in the process of entropy; (3) the evaluation of product processing state: size on the basis of the entropy fluctuation calculated in the product processing, to evaluate the processing state. Through the description of the processing status of products, product processing and performance analysis to the state of the network, information entropy and network structure entropy calculation of dynamic processing state of the network, to evaluate the processing status of products, to provide theoretical guidance for the subsequent feedback adjustment measures.

【技术实现步骤摘要】
基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法
本专利技术属于加工过程动态质量控制领域，涉及一种基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法。
技术介绍
在产品的加工过程中，实现加工过程质量控制与改进对提高产品质量，减少废品损失，增强企业的市场竞争力具有重要的现实意义。产品的加工是一个工艺过程复杂、加工状态数量多、生产周期长的过程，来自人-机-环境等方面的影响因素众多，且彼此之间存在相互耦合关系，因此如何实现对产品加工状态的描述，进行加工过程状态熵的计算并对加工状态进行评价是提高产品的加工质量需要解决的关键问题。目前，传统的利用SPC控制图的质量控制和基于过程误差的加工过程质量控制方法都无法对产品加工过程进行动态分析与识别，难以对加工过程中影响质量的关键加工状态进行识别并得到控制，导致最终产品质量难以保证。针对产品加工过程中加工状态难以描述及加工质量难以控制的问题，亟需一种加工过程控制方法，能够充分展现加工状态的特点与加工状态之间耦合性，动态计算产品加工过程中的加工状态的熵值并对加工状态进行评价，从而为及时采取反馈调整措施提供理论指导，有助于提高产品的加工质量。
技术实现思路
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【技术保护点】
基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)产品加工过程状态描述：依据产品加工过程的特点，对产品加工状态进行描述；(2)加工状态网络的建立及产品加工状态熵的计算：建立产品加工状态网络并利用产品加工时的工艺参数传感器动态地获取加工过程中的质量特性影响因素，依据网络计算加工过程中各个状态的熵值；(3)产品加工状态的评价：依据产品加工过程中计算得到的熵值波动量大小，对其加工状态进行评价。

【技术特征摘要】
1.基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)产品加工过程状态描述：依据产品加工过程的特点，对产品加工状态进行描述；(2)加工状态网络的建立及产品加工状态熵的计算：建立产品加工状态网络并利用产品加工时的工艺参数传感器动态地获取加工过程中的质量特性影响因素，依据网络计算加工过程中各个状态的熵值；(3)产品加工状态的评价：依据产品加工过程中计算得到的熵值波动量大小，对其加工状态进行评价。2.根据权利要求1所述的基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法，其特征在于：步骤(1)具体包括以下步骤：1.1)产品的加工状态指的是一个多维的参数空间，用MS＝{MS1,MS2,...,MSn}表示，其中MSi表示第i个加工状态，i＝1、2、3……n，n为加工状态的总数，n为正整数；其中MSi＝{Qi,Pi,Si,Ii}，Qi表示加工状态i的质量指标,Pi表示加工状态i设定的工艺参数,Si表示加工状态i中监测得到的状态变量,Ii表示加工状态i中的过程干扰量；1.2)产品的加工状态是一个动态变化的状态；产品加工状态未加工时根据历史加工数据设置此加工状态中的质量指标、工艺参数、状态变量及过程干扰；此状态加工过程中根据加工状态的变化对其中的参数进行实时更新。3.根据权利要求1所述基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法，其特征在于：对于质量指标Qi,表示为Qi＝{Qi1,Qi2,Qi3,...Qij,...Qim1},其中Qij表示质量指标中的第j个参数，m1为质量指标参数的数目，质量指标包括表面粗糙度、表面波纹度和尺寸公差；对于工艺参数Pi，表示为Pi＝{Pi1,Pi2,Pi3,...,Pim2},其中Pij表示工艺参数中的第j个参数，m2为工艺参数的数目，工艺参数包括被吃刀量、进给量和主轴转速；对于状态变量Si,表示为Si＝{Si1,Si2,Si3,...,Sim3},其中Sij表示状态变量中的第j个参数，m3为状态变量的数目，状态变量包括主轴振动量、工件振动量、切削力和切削热；对于过程干扰量Ii,表示为Ii＝{Ii1,Ii2,Ii3,...,Iim4},其中Iij表示过程干扰量中的第j个参数，m4为过程干扰量的数目，过程干扰量包括环境温度、操作人员和操作方法。4.根据权利要求1所述的基于加工过程状态熵动态计算的加工过程状态评价方法，其特征在于：步骤(2)具体包括以下步骤：2.1)加工状态网络的建立：产品加工过程中的每个加工状态视为一个加工网络，加工网络中的网络节点由加工过程中的质量特性影响因素表示，节点的值表示质量影响因素的大小；加工状态网络表示为Sk＝{sk1,sk2,...skm}，其中Sk表示第k个加工状态网络，skx表示第k个加工状态网络中的第x个质量影响因素节点，m为质量影响因素节点的数目；网络中各个节点之间的连边表示网络中节点间的耦合度，连接边的权重大小表示节点耦合度的大小；2.2)加工过程中加工状态网络熵值的计算首先计算加工网络中节点的值，节点的值根据加工过程中测得的质量影响因素的值确定；加工状态网络为一个赋值网络，在采集到加工过程中质量特性影响因素的值后，将之进行无量纲化处理,得到质量特性影响因素的值q(skx),其中skx表示第k个加工状态网络中的第x个节点；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽萍，李博豪，胡胜，要义勇，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61