一种金刚石机械热化学修整能量的模糊控制方法技术

本发明专利技术公开一种金刚石机械热化学修整能量的模糊控制方法，包括：分析磨粒空间位置随机分布的砂轮形貌，提取特征数据作为砂轮参数，并确定金刚石机械热化学修整过程中的目标放电功率；确定金刚石机械热化学修整过程中的机床参数和电源参数初始值，并获取机床参数的控制边界；开发用于调节金刚石机械热化学修整能量的模糊控制器；通过实时追踪的脉冲放电波形特征化出放电电压和电流用于计算放电功率。若计算值与目标值误差不在预设范围内，则利用模糊控制器决策出新的机床参数和电源参数并进行调节，使放电功率满足控制要求。本发明专利技术借助模糊控制方法实现金刚石机械热化学修整能量的精准调节，以满足不同磨粒尺寸的金刚石砂轮出刃形貌在线控制需求。轮出刃形貌在线控制需求。轮出刃形貌在线控制需求。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石机械热化学修整能量的模糊控制方法


[0001]本专利技术涉及金刚石砂轮修整
，具体涉及一种金刚石机械热化学修整能量的控制方法。

技术介绍

[0002]精密磨削中工件表面质量取决于砂轮磨粒出刃等齐性。通过电火花接触放电修整技术可实现高效率的金刚石磨粒机械热化学去除，使磨粒顶端变平变齐。其中，脉冲放电能量是影响金刚石磨粒机械热化学去除效率的关键因素。基于前期的工艺原理研究，“一种微尺度磨粒修平参数的在线精准控制方法”，【专利号：ZL201810647229.2，授权日期：2020.05.22】专利中，进一步提出通过实时调节机床参数和电源参数使脉冲放电能量维持稳定，并借助统计的砂轮旋转圈数实现磨粒出刃特征参数在线精准控制的方法。然而，该专利所涉及的脉冲放电能量控制主要通过神经网络、深度学习等机器学习方法完成，尚未考虑砂轮磨粒出刃形貌不确定性的影响，其控制精度需依赖于复杂的专家数据库和反复试验。
[0003]此外，“一种基于金刚石磨粒晶面方向性的砂轮磨削性能分类方法”，【专利号：CN202010132863.X，申请日期：202本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金刚石机械热化学修整能量的模糊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：通过仿真分析磨粒空间位置随机分布的砂轮形貌，以数理统计方式在预设的置信区间内提取其特征数据作为砂轮参数，并借助金刚石温度分布模型确定金刚石机械热化学修整过程中的目标放电功率；通过砂轮参数确定金刚石机械热化学修整过程中的机床参数和电源参数初始值，并结合磨粒出刃高度模型获取机床参数的控制边界；构建脉冲放电、机械加工与磨粒出刃形貌间关联的专家数据库，设计隶属度函数及模糊规则库，开发出可用于调节金刚石机械热化学修整能量的模糊控制器；在金刚石机械热化学修整过程中，通过实时追踪的脉冲放电波形特征化出放电电压U
c
和电流I
c
以用于计算放电功率P，若计算值与目标值的误差在预设的误差范围内，机床参数和电源参数保持不变，否则，利用模糊控制器自主决策出新的机床参数和电源参数并进行调节。2.根据权利要求1所述的金刚石机械热化学修整能量的模糊控制方法，其特征在于：在95％的置信区间内提取特征数据。3.根据权利要求1所述的金刚石机械热化学修整能量的模糊控制方法，其特征在于：所述目标放电功率的计算公式如下：式中，P
tar
为目标放电功率，ΔT
c
为临界金刚石表面温升速率，F
m
为切削力，s
g
为磨粒顶端面积，N
g
为有效磨粒数，D为砂轮直径，N
max
为最大砂轮转速，v
fmin
为最小进给速度，a
pmin
为最小切削深度，λ
dm
和α
dm
分别为金刚石的导热系数和热扩散系数，η
i
和η
m
分别为放电热分配系数和机械热分配系数。4.根据权利要求1所述的金刚石机械热化学修整能量的模糊控制方法，其特征在于，所述机床参数的控制边界的计算公式如下：述机床参数的控制边界的计算公式如下：式中，U
c
为放电电压，w
g
为磨粒顶端宽度，a
p
为切削深度，v
f
为进给速度，W为砂轮宽度，h
g
为磨粒出刃高度，θ为切屑扬起角度，κ和ε为与材料特性、加工条件等相关的切屑折断系数，a、b、c和d均为与磨粒尺寸、电源工况相关的放电系数，小...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铨鹏，谢晋，黄家骏，徐鑫宇，李烈军，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：