[发明专利]外圆磨削工艺优化方法及装置

权利要求书

1.一种外圆磨削工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定外圆磨削工艺的优化变量和约束条件，其中，所述确定外圆磨削工艺的优化变量和约束条件包括，以粗磨阶段、半精磨阶段、精磨阶段、光磨阶段的磨深、磨削速度、工件转速、拖板速度及道次确定所述优化变量，建立表面粗糙度和光泽度的表达式，以基于表面粗糙度和光泽度确定所述约束条件，其中，所述表面粗糙度的表达式为：

R_a-final＝R_a-initial+dif_1-rough+dif_{1-semi-finish}+dif_1-finish+dif₂，

其中，R_a-final为最终的磨削表面粗糙度，R_a-initial为初始表面粗糙度，dif_1-rough为粗磨阶段表面粗糙度变化量，dif_{1-semi-finish}为半精磨阶段表面粗糙度变化量，dif_1-finish为精磨阶段表面粗糙度变化量，dif₂为光磨阶段表面粗糙度变化量，

并且，所述光泽度的表达式为：

G_final＝G_initial+G_1-rough+G_{1-semi-finish}+G_1-finish+G₂，

其中，G_final为最终的磨削表面光泽度，G_initial为初始表面光泽度，G_1-rough为粗磨阶段表面光泽度变化量，G_{1-semi-finish}为半精磨阶段表面光泽度变化量，G_1-finish为精磨阶段表面光泽度变化量，G₂为光磨阶段表面光泽度变化量；

基于所述约束条件，以材料去除量和磨削加工时间为优化目标，将所述优化变量输入改进粒子群优化算法，输出帕累托解集；

将所述帕累托解集中均衡区域的粒子输入预先训练的改进Elman神经网络，预测磨削圆度和轮廓误差；以及

通过对比磨削圆度和轮廓误差，并综合考虑磨削加工时间，获得最优的外圆磨削工艺。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料去除量和磨削加工时间的计算公式为：

R＝d_rough×n_rough+d_semi-finish×n_semi-finish+d_finish×n_finish，

其中，R为材料去除量，T为磨削加工时间，d_rough为粗磨阶段的磨深，n_rough为粗磨阶段的道次，f_a-rough为粗磨阶段的拖板速度，d_semi-finish为半精磨阶段的磨深、n_semi-finish为半精磨阶段的道次，f_{a-semi-finish}为半精磨阶段的拖板速度，d_finish为精磨阶段的磨深，n_finish为精磨阶段的道次，f_a-finish为精磨阶段的拖板速度，n_spark-out为光磨阶段的道次，f_a-spark-out为光磨阶段的拖板速度，L为工件长度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述帕累托解集中均衡区域的粒子输入所述预先训练的改进Elman神经网络之前，还包括：

获取已有的精磨阶段工艺参数及对应的磨削圆度和轮廓误差，生成样本集；

利用所述样本集的训练集和测试集训练预设的改进Elman神经网络，生成所述预先训练的改进Elman神经网络。