基于磨粒出刃高度的放电修整方法技术

本申请实施例提供了一种基于磨粒出刃高度的放电修整方法

【技术实现步骤摘要】
基于磨粒出刃高度的放电修整方法、系统、设备及介质


[0001]本申请涉及金刚石修整
，尤其涉及一种基于磨粒出刃高度的放电修整方法
、
系统
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]目前，金刚石材料由于硬度高
、
耐磨性好且具备优越的导热性能，其通常作为精密
/
超精密加工领域最为常见的应用材料之一，以用于其他工件的修整
。
然而，也正因为金刚石的硬度极高，其加工难度远超其它材料
。
[0003]相关技术中，常使用传统的机械加工方法对金刚石进行修整，或者采用模糊控制方法对金刚石进行修整，但是传统的机械加工效率低且刀具易磨损，还会引起裂纹等损伤，而相关模糊控制方法使用的模糊控制策略通常为固定的，无论哪种修整方法，金刚石修整的精确度都不高
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的主要目的在于提出一种基于磨粒出刃高度的放电修整方法
、
系统
、
设备及介质，旨在提高金刚石修正的精确度
。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种基于磨粒出刃高度的放电修整方法，所述方法包括：获取金刚石砂轮的砂轮参数，根据所述砂轮参数从数据库中提取模糊控制策略
、
磨粒出刃高度变化阈值
、
运动参数和电源参数，并根据所述砂轮参数计算得到目标放电功率；根据所述运动参数运行数控机床以切削所述金刚石砂轮，根据所述电源参数进行脉冲放电并获取脉冲放电波形，根据所述脉冲放电波形计算实时放电功率；根据预设的磨粒出刃高度模型和所述脉冲放电波形，计算所述金刚石砂轮在不同放电时间下的磨粒出刃高度，并根据不同的所述磨粒出刃高度得到脉冲放电过程中的出刃高度差值，当所述出刃高度差值大于所述磨粒出刃高度变化阈值时，更新所述模糊控制策略；若所述实时放电功率和所述目标放电功率的功率差值大于预设的功率偏差阈值，利用更新后的所述模糊控制策略调整所述运动参数和所述电源参数
。
[0006]在一些实施例中，所述运动参数包括进给速度和砂轮转速，所述电源参数包括限流值；所述计算所述金刚石砂轮在不同放电时间下的磨粒出刃高度，包括：根据所述脉冲放电波形，得到各放电时间下的放电电压；获取所述限流值对不同所述放电电压的灵敏度；将所述放电电压
、
所述灵敏度
、
所述限流值和所述砂轮转速作为所述预设的磨粒出刃高度模型的约束条件，计算得到各放电时间下的磨粒出刃高度
。
[0007]在一些实施例中，所述根据不同的所述磨粒出刃高度得到脉冲放电过程中的出刃高度差值，包括：对多个所述磨粒出刃高度进行线性拟合，得到磨粒出刃高度拟合函数；从各所述放电时间中确定起始放电时间和终止放电时间；将起始放电时间对应的起始放电电压输入所述磨粒出刃高度拟合函数，得到第一磨粒出刃高度，将终止放电时间对应的终止放电电压输入所述磨粒出刃高度拟合函数，得到第二磨粒出刃高度；计算所述第一磨粒出
刃高度和所述第二磨粒出刃高度的高度差，得到出刃高度差值
。
[0008]在一些实施例中，所述当所述出刃高度差值大于所述磨粒出刃高度变化阈值时，更新所述模糊控制策略，包括：将所述第二磨粒出刃高度输入预先训练好的神经网络模型中，得到所述运动
/
电源参数对第二放电电压的更新灵敏度；根据基于所述更新灵敏度的脉冲放电功率传递函数，计算得到各所述模糊控制策略的放电功率变化量；利用粒子群算法计算得到各所述模糊控制策略对应的增益系数；根据所述放电功率变化量和所述增益系数，确定更新后的模糊控制策略，并将更新后的所述模糊控制策略存储至数据库中
。
[0009]在一些实施例中，所述神经网络模型通过以下步骤训练得到，包括：获取预设的磨粒出刃高度训练集，并为所述磨粒出刃高度训练集的各磨粒出刃高度样本设置对应的标签信息；从所述磨粒出刃高度训练集中选取任意的所述磨粒出刃高度样本输入到所述神经网络模型中，得到所述磨粒出刃高度预测的更新灵敏度；根据所述标签信息和所述神经网络模型预测的所述更新灵敏度计算所述神经网络模型的模型损失值，并根据所述模型损失值调整所述神经网络模型的参数，得到训练后的所述神经网络模型
。
[0010]在一些实施例中，所述利用更新后的所述模糊控制策略调整所述运动参数和所述电源参数，包括：根据所述功率差值查询第一模糊控制策略，得到调节进给速度和调节限流值；若所述调节进给速度的累计值超过预先设定的累计阈值，启用第二模糊控制策略；当启用所述第二模糊控制策略时，根据所述功率差值，查询第二模糊控制策略得到调节砂轮转速和更新后的调节限流值；将所述调节进给速度
、
所述调节限流值和所述调节砂轮转速分别与所述进给速度
、
所述限流值和所述砂轮转速相加，得到调整后的更新进给速度
、
更新限流值和更新砂轮转速
。
[0011]在一些实施例中，所述方法还包括：显示交互界面和监控界面，其中，所述监控界面包括电源参数监控界面
、
脉冲放电监控界面和运动参数监控界面；响应于电源参数调节操作，在所述电源参数监控界面显示电源参数信息，所述电源参数信息包括电源参数和调整后的所述电源参数；响应于脉冲放电波形追踪操作，在所述脉冲放电监控界面显示脉冲放电波形，所述脉冲放电波形包括放电时间和所述放电时间对应的放电电压；响应于运动参数调节操作，在所述运动参数监控界面显示运动参数信息，所述运动参数信息包括运动参数和调整后的所述运动参数；响应于决策分析操作，在所述交互界面显示当前的金刚石砂轮修整信息
。
[0012]为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种磨粒出刃高度的放电修整系统，所述系统包括：第一获取模块，用于获取金刚石砂轮的砂轮参数，根据所述砂轮参数从数据库中提取模糊控制策略
、
磨粒出刃高度变化阈值
、
运动参数和电源参数，并根据所述砂轮参数计算得到目标放电功率；第二获取模块，用于根据所述运动参数运行数控机床以切削所述金刚石砂轮，根据所述电源参数进行脉冲放电并获取脉冲放电波形，根据所述脉冲放电波形计算实时放电功率；更新模块，用于根据预设的磨粒出刃高度模型和所述脉冲放电波形，计算所述金刚石砂轮在不同放电时间下的磨粒出刃高度，并根据不同的所述磨粒出刃高度得到脉冲放电过程中的出刃高度差值，当所述出刃高度差值大于所述磨粒出刃高度变化阈值时，更新所述模糊控制策略；调整模块，用于若所述实时放电功率和所述目标放电功率的功率差值大于预设的功率偏差阈值，利用更新后的所述模糊控制策略调整所述运动参数和所述电源参数
。
[0013]为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法
。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于磨粒出刃高度的放电修整方法，其特征在于，所述方法包括：获取金刚石砂轮的砂轮参数，根据所述砂轮参数从数据库中提取模糊控制策略
、
磨粒出刃高度变化阈值
、
运动参数和电源参数，并根据所述砂轮参数计算得到目标放电功率；根据所述运动参数运行数控机床以切削所述金刚石砂轮，根据所述电源参数进行脉冲放电并获取脉冲放电波形，根据所述脉冲放电波形计算实时放电功率；根据预设的磨粒出刃高度模型和所述脉冲放电波形，计算所述金刚石砂轮在不同放电时间下的磨粒出刃高度，并根据不同的所述磨粒出刃高度得到脉冲放电过程中的出刃高度差值，当所述出刃高度差值大于所述磨粒出刃高度变化阈值时，更新所述模糊控制策略；若所述实时放电功率和所述目标放电功率的功率差值大于预设的功率偏差阈值，利用更新后的所述模糊控制策略调整所述运动参数和所述电源参数
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动参数包括进给速度和砂轮转速，所述电源参数包括限流值；所述计算所述金刚石砂轮在不同放电时间下的磨粒出刃高度，包括：根据所述脉冲放电波形，得到各放电时间下的放电电压；获取所述限流值对不同所述放电电压的灵敏度；将所述放电电压
、
所述灵敏度
、
所述限流值和所述砂轮转速作为所述预设的磨粒出刃高度模型的约束条件，计算得到各放电时间下的磨粒出刃高度
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据不同的所述磨粒出刃高度得到脉冲放电过程中的出刃高度差值，包括：对多个所述磨粒出刃高度进行线性拟合，得到磨粒出刃高度拟合函数；从各所述放电时间中确定起始放电时间和终止放电时间；将起始放电时间对应的起始放电电压输入所述磨粒出刃高度拟合函数，得到第一磨粒出刃高度，将终止放电时间对应的终止放电电压输入所述磨粒出刃高度拟合函数，得到第二磨粒出刃高度；计算所述第一磨粒出刃高度和所述第二磨粒出刃高度的高度差，得到出刃高度差值
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当所述出刃高度差值大于所述磨粒出刃高度变化阈值时，更新所述模糊控制策略，包括：将所述第二磨粒出刃高度输入预先训练好的神经网络模型中，得到所述运动
/
电源参数对第二放电电压的更新灵敏度；根据基于所述更新灵敏度的脉冲放电功率传递函数，计算得到各所述模糊控制策略的放电功率变化量；利用粒子群算法计算得到各所述模糊控制策略对应的增益系数；根据所述放电功率变化量和所述增益系数，确定更新后的模糊控制策略，并将更新后的所述模糊控制策略存储至数据库中
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述神经网络模型通过以下步骤训练得到，包括：获取预设的磨粒出刃高度训练集，并为所述磨粒出刃高度训练集的各磨粒出刃高度样本设置对应的标签信息；从所述磨粒出刃高度训练集中选取任意的所述磨粒出刃高度样本输入到所述神经网
络模型中，得到所述磨粒出刃高度预测的更新灵敏度；根据所述标签信息和所述神经网络模型预测的所述更新灵敏度...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铨鹏，邓辉，王银惠，庄泽洪，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：