[发明专利]基于材料-结构-工艺-过程相关性的分层次数据库模型

说明书

本发明公开了一种基于材料‑结构‑工艺‑过程相关性的分层次数据库模型，用于解决现有分层次数据库模型实用性差的技术问题。技术方案是沿加工轨迹，依据刀具‑工件接触状态、零件结构与位置关系进行工况划分，将零件结构特征与加工工艺、过程参数进行对应。在数据存储方面，划分为切削基础数据层、工艺基础数据层和工艺过程数据层。切削基础数据层存储刀具涂层、刃口几何以及本构方程等数据；工艺基础数据层在切削基础数据层基础上附加刀具参数、工艺方法、刀具‑工件啮合关系；工艺过程数据层存储附加刀具‑主轴子系统信息、工件‑夹具子系统信息、加工环境信息和数控系统等信息。本发明实现了不同层次数据间的双向映射，实用性好。

技术领域

本发明涉及一种分层次数据库模型，特别是涉及一种基于材料-结构-工艺-过程相关性的分层次数据库模型。

背景技术

文献“申请号是201510348804.5的中国发明专利”公开了一种数据库数据的存储方法，该方法主要获取业务数据中的多个实体对象和各个所属实体对象的对象属性信息，基于所述实体对象和所述对象属性信息确定各个所述实体对象所属的数据域，并获取所述各个实体对象与所述数据域的逻辑关系，按照所述逻辑关系在数据中创建宽表，并将各个所述实体对象的描述数据存储如对应的所述宽表中。该方法针对数据库中的数据存储进行描述，没有很完善的数据划分方法，没有很好的实现不同数据库间的数据调用与转换。

发明内容

为了克服现有分层次数据库模型实用性差的不足，本发明提供一种基于材料-结构-工艺-过程相关性的分层次数据库模型。该模型沿加工轨迹，依据刀具-工件接触状态、零件结构与位置关系进行工况划分，将零件结构特征与加工工艺、过程参数进行对应。在数据存储方面，将数据的存储划分为切削基础数据层、工艺基础数据层和工艺过程数据层三个层次。切削基础数据层存储刀具涂层、刃口几何、本构方程、切削力、温度、切屑载荷、应力；工艺基础数据层在切削基础数据层基础上附加刀具参数、工艺方法、刀具-工件啮合关系；工艺过程数据层存储附加刀具-主轴子系统信息、工件-夹具子系统信息、加工环境信息、数控系统信息、系统装备响应信息。本发明实现了不同层次数据间的双向映射，将基本的切削数据与车间实际生产应用结合起来，使数据库得到合理利用，实用性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于材料-结构-工艺-过程相关性的分层次数据库模型，其特点是包括沿加工轨迹，依据刀具-工件接触状态、零件结构与位置关系进行工况划分，将零件结构与加工工艺、过程参数进行对应，建立材料、工件结构、工艺方法与加工过程之间的关联关系。在数据存储方面，将数据的存储划分为切削基础数据层、工艺基础数据层、工艺过程数据层三个层次。切削基础数据层存储刀具涂层、刃口几何、本构方程、切削力、温度、切屑载荷和应力基础数据；工艺基础数据层在切削基础数据层的基础上附加刀具参数、工艺方法和刀具-工件啮合关系工艺信息；工艺过程数据层存储进一步附加刀具-主轴子系统信息、工件-夹具子系统信息、加工环境信息、数控系统信息和系统装备响应信息。

所述的切削基础数据层的测试与获取是积累切削基础数据与建立切削数据库的基础。该层数据库主要通过最基本的正交切削或斜角切削获得基本的切削数据，这类切削数据是与工况无关的最基本切削数据。该层存储的数据有正交切削或斜角切削的基础数据：包括材料、刃口微观几何信息、刀具材料与涂层、加工形式、环境温度、冷却润滑、切削参数，以及通过实验设备采集的切削力、切削温度、切屑图形和刀具损坏信息。

其中刃口微观几何信息包括切削刃长度、切削刃前角、切削刃后角、斜角角度、切削刃主偏角和切削刃副偏角；材料信息包括材料编号、热处理状态、布氏硬度、洛氏硬度、弹性模量、切变模量、密度、屈服强度、拉伸强度和热传导；刀具材料与涂层信息包括刀具涂层材料、涂层厚度、单涂层和多涂层；冷却润滑信息包括冷却液牌号、生产商、冷却液水基水溶液、冷却液水基乳化液、冷却液油机、冷却液流量、冷却液压力、微量润滑和干切；加工形式信息包括正交切削和斜角切削；切削参数信息包括切削速度和切削厚度。测量信息包括切削力、切削温度、切屑形状和刀具损坏信息。