一种碳纤维产品的数据采集方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:31012158 阅读:56 留言:0更新日期:2021-11-30 00:40
本发明专利技术涉及一种碳纤维产品的数据采集方法、装置及设备,包括:基于碳纤维产品加工订单获取待加工产品的三维模型;识别所述待加工产品的三维模型的加工要素,按照预设的工艺规程生成加工特征要素的加工路线;实时获取加工过程中的加工情况,并按照加工情况进行评价,得到权重值;若权重值低于预设权重值,则调整加工过程中的加工路线。本发明专利技术利用涡流检测技术对碳纤维材料在加工过程中产生的裂纹现象进行检测,从而根据裂纹的位置进行调整加工路线,减少了加工过程中碳纤维毛坯材料的断裂现象,减少了加工到一定步骤时不得不重新加工的现象,节省了碳纤维产品的加工时间,进而提高了加工效率,节省了材料成本,降低了碳纤维材料的毛坯废品率。料的毛坯废品率。料的毛坯废品率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维产品的数据采集方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及碳纤维产品领域,尤其涉及一种碳纤维产品的数据采集方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]碳纤维増强复合材料具有高强度、高模量等优异性能,已逐步成为新型飞行器的首选结构材料。碳纤维増强复合材料是由树脂基体和碳纤维增强体组合而成,这两相材料的属性相差迴异,其加工机理与传统的均质金属完全不同,加工中易出现难预料的各种加工问题,如各种加工缺陷、加工环境极具恶劣性等,因此,碳纤维増强复合材料属于典型的难加工材料。国外在复合材料加工方面的研究起步较早,而我国在这方面的开展相对迟缓,与国外相比,复合材料加工技术力量相差较大。随着复合材料在各领域中快速増长的应用趋势,碳纤维增强复合材料的应用已经被提升到了一个战略高度,关系到我国航空、航天、国防等重点发展领域的未来。虽然采用一些特种加工方法可克服某些加工问题,但送些加工方法都存在一定的局限性,且设备复杂、价格昂贵,加工成本高,现场加工也较困难,很难实现高效率、高质量、低成本的加工。
[0003]当切削一段时间后,在持续的冲击应力和切削热作用下,由于基体材料的弹性模量和热膨胀系数的原因,导致两者受力受热后的变形不同,当变形量大到足克服涂层与基体之间的粘合力时,涂层材料与基体材料之间出现脱附,并在涂层薄膜内产生较大内应力,进而导致涂层材料裂纹的产生。而且在加工时,由于碳纤维材料为脆性材料,加工过程中容易发生断裂现象,加工到一定的步骤后,由于加工过程中的毛坯断裂,不得不重新开始加工,一是又浪费加工时间,导致加工效率低下,二是浪费材料,导致加工成本高。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足,提供了一种碳纤维产品的数据采集方法、装置及设备。
[0005]为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案为:本专利技术第一方面提供了一种碳纤维产品的数据采集方法,包括以下步骤:获取碳纤维产品的订单信息;识别所述订单信息中的加工要素以及轮廓尺寸信息,并基于轮廓尺寸信息建立待加工产品的加工模型;将所述加工要素输入所述待加工产品的加工模型中,生成加工路线;实时获取加工过程中的加工情况,并对所述加工情况进行评价,得到权重值;若权重值低于预设权重值,则调整加工过程中的加工路线。
[0006]进一步地,本专利技术的一个较佳实施例中,若权重值低于预设权重值,则调整加工过程中的加工路线,具体包括一下步骤:获取从毛坯材料到碳纤维产品加工过程中的反馈的涡流信号信息;
对所述涡流信号信息进行数值模拟分析,得到分析结果,基于所述分析结果建立应力腐蚀裂纹模型;从所述应力腐蚀裂纹模型中得到各裂纹的在三维空间中的位置关系;基于所述位置关系重新规划加工过程中的加工路线。
[0007]进一步地,本专利技术的一个较佳实施例中,对所述涡流信号信息进行数值模拟分析,得到分析结果,基于所述分析结果建立应力腐蚀裂纹模型,具体包括以下步骤:对所述涡流信号进行有限元离散法进行数值分析,得到裂纹涡流信号;基于所述裂纹涡流信号确定裂纹的长度、宽度以及深度;根据所述裂纹的长度、宽度以及深度建立应力腐蚀裂纹模型。
[0008]进一步地,本专利技术的一个较佳实施例中,基于所述位置关系重新规划加工过程中的加工路线,具体包括:选取一裂纹的起始位置作为第一子起点,以所述一裂纹的起始位置最远的距离的位置点作为第一子终点,根据所述第一子起点以及第一子终点为加工路线规划出第一最优加工路径;以第一子终点作为第二子起点,选取距离所述第一子终点的位置点最远距离的另一裂纹的终止位置作为第二子终点,根据所述第二子起点以及第二子终点为加工路线规划出第二最优加工路径;按照以上方式直至规划出第N条最优加工路径,所述第一最优加工路径、所述第二最优加工路径至所述第N条最优加工路径组成最优的加工路径。
[0009]进一步地,本专利技术的一个较佳实施例中,实时获取加工过程中的加工情况,并按照加工情况进行评价,得到权重值,具体包括以下步骤:按照所述加工特征要素的加工路线确定每个加工位置的切削力向量,并将所述切削力向量分解为一维切削力向量;实时获取加工过程中的加工情况,并计算权重值,当出现加工过程中出现裂缝时,判断所述一维切削力向量是否会继续加大裂纹的形成,并重新计算权重值。
[0010]进一步地,本专利技术的一个较佳实施例中,还包括以下步骤:调整加工路线后,重新识别待加工产品的加工要素;并根据所述待加工产品的加工要素重新加载工艺规程并调整各个工序流程中的工序步骤。
[0011]本专利技术第二方面提供了一种碳纤维产品的数据采集装置,所述装置包括存储器与处理器,所述存储器中包括碳纤维产品的数据采集方法程序,所述碳纤维产品的数据采集方法程序被所述处理器执行时,实现如下步骤:获取碳纤维产品的订单信息;识别所述订单信息中的加工要素以及轮廓尺寸信息,并基于轮廓尺寸信息建立待加工产品的加工模型;将所述加工要素输入所述待加工产品的加工模型中,生成加工路线;实时获取加工过程中的加工情况,并对所述加工情况进行评价,得到权重值;若权重值低于预设权重值,则调整加工过程中的加工路线。
[0012]进一步地,本专利技术的一个较佳实施例中,若权重值低于预设权重值,则调整加工过
程中的加工路线,具体包括一下步骤:获取从毛坯材料到碳纤维产品加工过程中的反馈的涡流信号信息;对所述涡流信号信息进行数值模拟分析,得到分析结果,基于所述分析结果建立应力腐蚀裂纹模型;从所述应力腐蚀裂纹模型中得到各裂纹的在三维空间中的位置关系;基于所述位置关系重新规划加工过程中的加工路线。
[0013]进一步地,本专利技术的一个较佳实施例中,基于所述位置关系重新规划加工过程中的加工路线,具体包括:选取一裂纹的起始位置作为第一子起点,以所述一裂纹的起始位置最远的距离的位置点作为第一子终点,根据所述第一子起点以及第一子终点为加工路线规划出第一最优加工路径;以第一子终点作为第二子起点,选取距离所述第一子终点的位置点最远距离的另一裂纹的终止位置作为第二子终点,根据所述第二子起点以及第二子终点为加工路线规划出第二最优加工路径;按照以上方式直至规划出第N条最优加工路径,所述第一最优加工路径、所述第二最优加工路径至所述第N条最优加工路径组成最优的加工路径。
[0014]本专利技术第三方面提供了一种碳纤维产品的数据采集设备,其特征在于,所述碳纤维产品的数据采集设备包括:获取模块,获取碳纤维产品的订单信息;识别模块,识别所述订单信息中的加工要素以及轮廓尺寸信息,并基于轮廓尺寸信息建立待加工产品的加工模型;生成模块,将所述加工要素输入所述待加工产品的加工模型中,生成加工路线;评价模块,实时获取加工过程中的加工情况,并对所述加工情况进行评价,得到权重值;判断模块,若权重值低于预设权重值,则调整加工过程中的加工路线。
[0015]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷,能够达到如下的技术效果:本专利技术通过检测碳纤维材料加工过程中对产生的裂纹现象进行检测,从而根据裂纹的位置进行调整加工路线,不但减少了加工过程中碳纤维毛坯材料的断裂现象,减少了加工到一定步骤时不得本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维产品的数据采集方法,其特征在于,包括以下步骤:获取碳纤维产品的订单信息;识别所述订单信息中的加工要素以及轮廓尺寸信息,并基于轮廓尺寸信息建立待加工产品的加工模型;将所述加工要素输入所述待加工产品的加工模型中,生成加工路线;实时获取加工过程中的加工情况,并对所述加工情况进行评价,得到权重值;若权重值低于预设权重值,则调整加工过程中的加工路线。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维产品的数据采集方法,其特征在于,若权重值低于预设权重值,则调整加工过程中的加工路线,具体包括以下步骤:获取从毛坯材料到碳纤维产品加工过程中的反馈的涡流信号信息;对所述涡流信号信息进行数值模拟分析,得到分析结果,基于所述分析结果建立应力腐蚀裂纹模型;从所述应力腐蚀裂纹模型中得到各裂纹的在三维空间中的位置关系;基于所述位置关系重新规划加工过程中的加工路线。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维产品的数据采集方法,其特征在于,对所述涡流信号信息进行数值模拟分析,得到分析结果,基于所述分析结果建立应力腐蚀裂纹模型,具体包括以下步骤:对所述涡流信号利用有限元离散法进行数值分析,得到裂纹涡流信号;基于所述裂纹涡流信号确定裂纹的长度、宽度以及深度;根据所述裂纹的长度、宽度以及深度建立应力腐蚀裂纹模型。4.根据权利要求2所述的一种碳纤维产品的数据采集方法,其特征在于,基于所述位置关系重新规划加工过程中的加工路线,具体包括:选取一裂纹的起始位置作为第一子起点,以所述一裂纹的起始位置最远的距离的位置点作为第一子终点,根据所述第一子起点以及第一子终点为加工路线规划出第一最优加工路径;以第一子终点作为第二子起点,选取距离所述第一子终点的位置点最远距离的另一裂纹的终止位置作为第二子终点,根据所述第二子起点以及第二子终点为加工路线规划出第二最优加工路径;按照以上方式直至规划出第N条最优加工路径,所述第一最优加工路径、所述第二最优加工路径至所述第N条最优加工路径组成最优的加工路径。5.根据权利要求1所述的一种碳纤维产品的数据采集方法,其特征在于,实时获取加工过程中的加工情况,并按照加工情况进行评价,得到权重值,具体包括以下步骤:按照所述加工特征要素的加工路线确定每个加工位置的切削力向量,并将所述切削力向量分解为一维切削力向量;实时获取加工过程中的加工情况,并计算权重值,当出现加工过程中出现裂缝时,判断所述一维切削力向量是否会继续加大裂纹的形成,并重新计算权重值。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵伟
申请(专利权)人:山东天亚达新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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