【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及智能制造領域，具體是一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法及系統。
技術介紹
1、金屬強力旋壓是一種無切屑加工工藝，此工藝易于制作無縫環狀制件，特別適用于大徑厚比的構件成形。金屬強力旋壓工藝具有節省材料消耗，成本低廉、設備簡單和產品質量高等優點，目前在航空航天和機械等國家關鍵工業領域獲得了廣泛應用。隨著先進制造技術快速發展，工業領域對旋壓零件的成形質量要求日益增加，金屬旋壓成形質量控制已迫在眉睫。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，包括以下步驟：
2、步驟一，基于金屬構件的金屬材料的本構模型、機床的動態特性模型以及回彈模型，建立虛擬加工環境；
3、步驟二，在虛擬加工環境中，通過模擬金屬構件強力旋壓剪切旋壓過程和回彈過程，復現金屬構件旋壓成形加工過程及成形缺陷；通過部署傳感器模擬模塊，對金屬構件的加工狀態、加工質量和應力狀態進行實時監測，通過預設的評價函數，結合加工質量指標，獲得對應的獎勵值；
4、步驟三，以進給率、加工狀態、獎勵值為輸入，通過深度學習算法建立映射關系，并經過強化學習算法尋優，更新深度學習策略，經過不同工況下的多次訓練，獲得訓練完成的控制模型，輸出優化的進給率；
5、步驟四，將訓練完成的控制模型部署到旋壓機運動控制器，通過實時數據采集，獲取旋壓機的實時加工狀態數據，根據實時加工狀態數據，通過在線更新和優化進給率，實現旋壓機的實時控制。>
6、進一步的，所述的基于金屬構件的金屬材料的本構模型、機床的動態特性模型以及回彈模型，建立虛擬加工環境，包括：
7、根據金屬材料在旋壓過程中的應力-應變關系，構建金屬材料的本構模型；根據機床的振動、剛度建立機床的動態特性模型；建立回彈模型，預測旋壓成形后工件的回彈行為；通過金屬材料的本構模型、機床的動態特性模型以及回彈模型，形成完整的虛擬加工環境。
8、進一步的，所述的在虛擬加工環境中，通過模擬金屬構件強力旋壓剪切旋壓過程和回彈過程，復現金屬構件旋壓成形加工過程及成形缺陷；通過部署傳感器模擬模塊，對金屬構件的加工狀態、加工質量和應力狀態進行實時監測，通過預設的評價函數，結合加工質量指標，獲得對應的獎勵值，包括：
9、通過虛擬環境中的傳感器，實時監測金屬構件在旋壓過程中的各種狀態參數，得到加工模擬結果；根據模擬結果，對金屬構件的加工質量進行評估，得到加工質量評估結果；根據金屬構件在加工過程中的應力狀態，得到低應力狀態的監測結果；根據加工狀態、加工質量評估結果以及低應力狀態的監測結果，計算得到對應的獎勵值。
10、進一步的，所述的以進給率、加工狀態、獎勵值為輸入，通過深度學習算法建立映射關系，并經過強化學習算法尋優，更新深度學習策略，經過不同工況下的多次訓練，獲得訓練完成的控制模型，輸出優化的進給率，包括：
11、選擇深度學習算法，以進給率、加工狀態、獎勵值為輸入，構建深度學習模型，通過訓練數據學習輸入與輸出之間的映射關系；利用強化學習算法對深度學習模型進行尋優，在不同工況下進行多次訓練，完成控制模型的訓練；其中的深度學習算法為卷積神經網絡、循環神經網絡中的一種。
12、進一步的，所述的將訓練完成的控制模型部署到旋壓機運動控制器，通過實時數據采集，獲取旋壓機的實時加工狀態數據，根據實時加工狀態數據，通過在線更新和優化進給率，實現旋壓機的實時控制，包括：
13、將訓練完成的控制模型部署到旋壓機運動控制器中，在實際加工過程中，實時采集旋壓機的運動狀態和金屬構件的加工狀態；將采集到的實時數據輸入到控制模型中，根據當前加工狀態在線更新和優化進給率；將優化后的進給率輸出到旋壓機運動控制器中，實現實時旋壓機運動控制。
14、一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控系統，應用所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，包括旋壓機運動控制器、金屬構件強力旋壓模擬模塊、數據采集模塊、數據處理模塊和通信模塊；
15、所述的旋壓機運動控制器、金屬構件強力旋壓模擬模塊、數據采集模塊、通信模塊分別與所述的數據處理模塊連接。
16、本專利技術的有益效果是：通過對金屬構件進行模擬加工，得到優化的進給率，自動調節旋壓成形的主要工藝參數進給率，實現旋壓輪對金屬成形作用力發生改變，改善塑性變形區的應力應變狀態，從而改善工件質量。
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1.一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，所述的基于金屬構件的金屬材料的本構模型、機床的動態特性模型以及回彈模型，建立虛擬加工環境，包括：
3.根據權利要求2所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，所述的在虛擬加工環境中，通過模擬金屬構件強力旋壓剪切旋壓過程和回彈過程，復現金屬構件旋壓成形加工過程及成形缺陷；通過部署傳感器模擬模塊，對金屬構件的加工狀態、加工質量、加工精度和低應力狀態進行實時監測，通過預設的評價函數，結合加工質量指標，獲得對應的獎勵值，包括：
4.根據權利要求3所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，所述的以進給率、加工狀態、獎勵值為輸入，通過深度學習算法建立映射關系，并經過強化學習算法尋優，更新深度學習策略，經過不同工況下的多次訓練，獲得訓練完成的控制模型，輸出優化的進給率，包括：
5.根據權利要求4所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，所述的將訓練完成的
6.一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控系統，應用權利要求1-5任一所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，包括旋壓機運動控制器、金屬構件強力旋壓模擬模塊、數據采集模塊、數據處理模塊和通信模塊；
...【技術特征摘要】
1.一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，所述的基于金屬構件的金屬材料的本構模型、機床的動態特性模型以及回彈模型，建立虛擬加工環境，包括：
3.根據權利要求2所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，其特征在于，所述的在虛擬加工環境中，通過模擬金屬構件強力旋壓剪切旋壓過程和回彈過程，復現金屬構件旋壓成形加工過程及成形缺陷；通過部署傳感器模擬模塊，對金屬構件的加工狀態、加工質量、加工精度和低應力狀態進行實時監測，通過預設的評價函數，結合加工質量指標，獲得對應的獎勵值，包括：
4.根據權利要求3所述的一種金屬構件強力旋壓成形自適應調控方法，...
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