【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳纤维加工，尤其涉及一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法。
技术介绍
1、碳纤维材料具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀性及可设计性等诸多优点,在航空航天、轨道交通轻量化等领域的应用日益广泛。而碳纤维材料在这些领域应用时通常需要进行二次加工,如通过铣削、钻削加工等来实现构件的最终尺寸精度和装配需求。统计数据表明:2020年全球碳纤维消费量较2019年同比增长4.94％,已达１0.7万吨,未来碳纤维需求将持续处于高速增长期,预计2025年将达到20万吨,2030年将达到40万吨.因此, 碳纤维材料二次加工所产生的能耗也将快速增大。然而，在加工的过程中，若加工的路线规划不合理，就会导致加工机床的工作功率增大，长时间工作时导致加工过程中能耗是很高的，导致加工成本增大。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法。
2、为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、本专利技术第一方面提供了一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，具体包括：
4、获取碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息，并根据所述碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息构建碳纤维复合材料异型零件的加工路线；
5、设置进给量以及吃刀量，并根据所述进给量以及吃刀量对所述碳纤维复合材料异型零件的加工路线进行分析，获取每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息；
6、获取加工机床在各加工工况数
7、基于所述能耗预测模型以及每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息预测每一加工子路线的能耗信息，并根据所述每一加工子路线的能耗信息对碳纤维复合材料异型零件干法加工成型进行优化，得到最终的加工路线。
8、进一步的，在本方法中，获取碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息，并根据所述碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息构建碳纤维复合材料异型零件的加工路线，具体为：
9、获取碳纤维复合材料异型零件的加工图纸信息，通过对所述碳纤维复合材料异型零件的加工图纸信息进行加工要素提取，获取碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息；
10、引入遗传算法，基于所述遗传算法设置遗传代数，根据所述碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息进行加工路线初始化规划，将所述碳纤维复合材料异型零件的初始路线信息作为种群；
11、对所述种群进行遗传，直至达到最大遗传代数，则获取碳纤维复合材料异型零件的初始路线信息，并获取每一所述初始路线信息的加工路程信息；
12、设置加工路程阈值，当所述加工路程信息小于加工路程阈值所对应的初始路线信息，并将所述加工路程信息小于加工路程阈值所对应的初始路线信息作为碳纤维复合材料异型零件的加工路线。
13、进一步的，在本方法中，设置进给量以及吃刀量，并根据所述进给量以及吃刀量对所述碳纤维复合材料异型零件的加工路线进行分析，获取每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息，具体为：
14、通过大数据获取碳纤维复合材料异型零件在各进给量以及吃刀量之下加工切削力信息，并引入图神经网络，将所述碳纤维复合材料异型零件在各进给量以及吃刀量之下加工切削力信息输入到图神经网络中；
15、将进给量以及吃刀量作为第一节点，将加工切削力信息作为第二节点，构建有向描述关系，基于所述有向描述关系将所述第一节点以及第二节点连接，构建拓扑结构图；
16、构建知识图谱，将所述拓扑结构图输入到知识图谱中进行存储，并设置进给量以及吃刀量，将所述进给量以及吃刀量输入到苏所述知识图谱中进行数据匹配；
17、通过数据匹配，获取进给量以及吃刀量所对应的预估切削力信息，并将所述碳纤维复合材料异型零件的加工路线进行分割，获取若干子路线，并获取每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息。
18、进一步的，在本方法中，获取加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息，并根据所述加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息构建能耗预测模型，具体包括：
19、获取加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息，基于深度神经网络构建能耗预测模型，根据所述加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息构建特征矩阵；
20、将所述特征矩阵输入到所述能耗预测模型中进行训练，当所述能耗预测模型的损失函数收敛至预设值时，保存能耗预测模型的模型参数，并输出能耗预测模型。
21、进一步的，在本方法中，基于所述能耗预测模型以及每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息预测每一加工子路线的能耗信息，具体为：
22、获取预设时间之内加工机床的能耗变化特征数据信息，获取每一加工子路线的加工路程信息；
23、将所述每一加工子路线的加工路程信息、每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息以及预设时间之内加工机床的能耗变化特征数据信息输入到所述能耗预测模型中进行预测；
24、通过预测，获取每一加工子路线的能耗信息，并将所述每一加工子路线的能耗信息作为输出结果进行输出。
25、进一步的，在本方法中，根据所述每一加工子路线的能耗信息对碳纤维复合材料异型零件干法加工成型进行优化，得到最终的加工路线，具体为：
26、根据所述每一加工子路线的能耗信息，统计每一碳纤维复合材料异型零件的加工路线的总能耗信息，并设置总能耗阈值，判断是否存在总能耗信息大于总能耗阈值的碳纤维复合材料异型零件的加工路线；
27、当存在总能耗信息大于总能耗阈值的碳纤维复合材料异型零件的加工路线时，则将总能耗信息大于总能耗阈值的碳纤维复合材料异型零件的加工路线作为最终的加工路线；
28、当不存在总能耗信息大于总能耗阈值的碳纤维复合材料异型零件的加工路线时，则将重新规划进给量以及吃刀量，并获取进给量以及吃刀量之下每一碳纤维复合材料异型零件的加工路线的总能耗信息；
29、当总能耗信息不大于总能耗阈值时，则获取总能耗信息不大于总能耗阈值的碳纤维复合材料异型零件的加工路线，并对总能耗信息不大于总能耗阈值的碳纤维复合材料异型零件的加工路线进行排序，获取最小的总能耗的加工路线作为最终的加工路线。
30、本专利技术第二方面提供了一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析系统，包括存储器以及处理器，所述存储器中包括碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序，所述碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序被所述处理器执行时，实现任一项所述的纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法的步骤。
31、本专利技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质，包括碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序，所述碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序被处理器执行时，实现任一项所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，获取碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息，并根据所述碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息构建碳纤维复合材料异型零件的加工路线，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，设置进给量以及吃刀量，并根据所述进给量以及吃刀量对所述碳纤维复合材料异型零件的加工路线进行分析，获取每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，获取加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息，并根据所述加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息构建能耗预测模型，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，基于所述能耗预测模型以及每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息预测每一加工子路线的能耗信息
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，根据所述每一加工子路线的能耗信息对碳纤维复合材料异型零件干法加工成型进行优化，得到最终的加工路线，具体为：
7.一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析系统，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器中包括碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序，所述碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序，所述碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，具体包括：
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，获取碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息，并根据所述碳纤维复合材料异型零件的工艺要素信息构建碳纤维复合材料异型零件的加工路线，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，设置进给量以及吃刀量，并根据所述进给量以及吃刀量对所述碳纤维复合材料异型零件的加工路线进行分析，获取每一加工子路线在每个位置的预估切削力信息，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法，其特征在于，获取加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息，并根据所述加工机床在各加工工况数据之下的历史能耗变化特征数据信息构建能耗预测模型，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料异型零件干法加工成型分析方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：李天海，吴建玲，黄少群，
申请(专利权)人：深圳鼎信德新材料科创有限公司，
类型：发明
国别省市：
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