基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的方法与系统与流程

本发明涉及机械加工设备，具体涉及一种基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的方法与系统。

背景技术：

1、目前，现有轮毂为成为最终满足精度和质量要求的成品时，需要使用机床对毛坯进行机加工。因为毛坯情况、精度、轮毂造型和加工机床的要求，往往需要对轮毂的尺寸进行调整，而数量繁多的尺寸又往往相互关联，形成复杂的尺寸链，调整一个尺寸会造成其他诸多尺寸的变化，轮毂产品往往有40、50个尺寸，因此调整难度极大，花费工时时间较长，学习成本高，具有调机能力的工艺员往往需2到3年方能培养成功。且工艺员调机时一次调机成功率低，会出现废品，在小批量、多批次强调敏捷生产、柔性制造的现代离散性制造业中，该问题尤为严重，因调机出现的废品约占0.3%，对产出影响较大。因此，本发明人研究利用工业机理模型，固化轮毂尺寸链调机原理，运用该方法实现直接调整尺寸链。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的方法，能够解决轮毂复杂尺寸链调整困难、调整时间长、调整废品多的问题，实现替代人工的技术，实现智能化调机，并通过该工业机理模型，助推机加工工业互联网平台的建立。

2、为了解决上述问题，提供一种基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、步骤一：基于轮毂产品的每个尺寸号si和用于轮毂加工的多个刀具号tj的相关关系，获得刀具和尺寸变化关系的规则nsij,其中，i=1,2,……n，j=1,2,……m；

4、步骤二：获取要调整的产品的尺寸号作为自变量，包含尺寸号的当前值si、调整后值ssi、最大公差smaxi、最小公差smini、标准值smi；

5、步骤三：获取该产品的外观造型条件，如果产品造型有接刀要求时，满足｜ta-tb｜=0，其中，ta表示某一个刀具号的调整长度；tb表示另一个刀具号的调整长度；

6、步骤四：获取该产品的工艺要求，各尺寸的调整后值ssi满足：

7、，

8、其中，尺寸的调整后值ssi为当前值si加上对应刀具号的调整值；

9、步骤五：在尺寸公差范围内，联立形成方程组：

10、；

11、步骤六：对各尺寸的调整后值距离标准值的距离归一化后进行累加，建立积分方程：

12、；

13、步骤七：求解积分方程取值的最小值：；

14、步骤八：将步骤七、步骤五和步骤四的方程联立进行并集处理，建立工业机理模型，在｜ta-tb｜=0的前提下，求解：

15、，

16、获得因变量[t1、t2……tm]的值，即各刀具号的调整值。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供了一种基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的办法，通过该工业机理模型，彻底打开了轮毂加工工艺的黑盒子，将之前需要多年经验工艺人员操作的经验固化，通过输入产品当前尺寸，可以直接输出调机方案。提高首件成品率至100%，可直接减少0.3%的废品率，减少每班操作人员12.5%的工作时间，降低了对人员的依赖，保证刀具控制尺寸均满足公差范围，避免了人为影响，保障了产品精度，更是通过更精准的控制产品尺寸，提高了金属利用率。将轮毂生产的多种复杂工艺、多种尺寸和刀具关系固化成一个工业机理模型，提高计算的科学性和稳定性，工业机理模型更具有鲁棒性，使整体调机过程即精准又健壮，能够适应数智化时代的潮流，力助公司实现数智化转型，能够符合现代离散型工业的敏捷制造和柔性制造。除此之外，可以作为机加工工业互联网平台的机理模型，促进工业互联网平台的建设，进一步提高互联网时代的分享能力，实现以数促智。

技术特征：

1.一种基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤九：对步骤八的方程组依次验证t1、t2……tm为0时是否有解，如有解，则将tn=0放入方程组内继续计算，直至所有刀具号为0验证完毕，当验证完毕后输出的因变量[t1、t2……tm]的值，即各刀具号的调整值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在出现超出公差导致尺寸链异常的尺寸时，排除该尺寸重新计算，以便二次确认。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在同一个轮型持续生产时，在班首、中、末对若干个关键尺寸进行测量、调整。

5.一种工业互联网平台，其特征在于，基于权利要求1至4中任一项所述的方法中的工业机理模型，通过云—边—端协同作用，将尺寸自动上传与自动下发到机床端，利用边缘计算得到刀具的调整值。

6.一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令用于由处理器加载并执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

8.一种基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的系统，其特征在于，包括如下模块：

技术总结
一种基于工业机理模型调整轮毂机加工尺寸链的方法与系统，该方法首先获得产品的初始尺寸作为本工业机理模型的自变量模型输入参数，通过对自变量的数据进行预处理确保符合要求，将其利用工业机理模型中的模型参数进行计算，得到刀具调整值因变量模型输出参数，其中包括获得刀具和尺寸变化关系的规则，获取产品的外观造型条件和工艺要求，在尺寸公差范围内联立形成方程组，对各尺寸的调整后值距离标准值的距离归一化后进行累加建立积分方程，求解积分方程取值的最小值，从而建立工业机理模型，从而可降低对人员的依赖，保证刀具控制尺寸均满足公差范围，保障了产品精度，提高了金属利用率。

技术研发人员：张昕炜,张东辉,刘双勇,王春伟,刘长才,李宇星
受保护的技术使用者：中信戴卡股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8