基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统

1.一种基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是包含以下子系统：
一用于存储和提取难加工材料数控加工参数数据的参数数据库子系统；
一用于存储和提取包括机床参数、实验数据、工艺特性数据的无变量参数的固定数据源子系统；
一用于对部件加工质量在线检测并将检测结果反馈到参数数据库子系统的在线检测与反馈子系统；
一用于对参数数据库子系统的数据进行工艺综合筛选的工艺智能综合筛选最优化方案系统；
一用于对工艺智能综合筛选最优化方案系统的数据进行挖掘与增补的数据挖掘与增补子系统；
一用于对数据挖掘与增补子系统所挖掘与增补的数据进行验证的仿真验证子系统；
一用于对各个子系统进行交互和协调的应用操作系统。
2.根据权利要求1所述的基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是所述的参数数据库子系统由以下7个数据库组成：
1)、用于存储与提取各类难加工材料强度、刚度、弹性及塑性、硬度、冲击韧性、断裂韧度、疲劳强度方面数据的难加工材料特性数据库；
2)、用于存储与提取各类难加工材料的数控加工(车、铣、钻、磨)时的三要素---主轴转速S、进刀量F，进刀深度数据的数控加工(车、铣、钻、磨)参数数据库；
3)、用于存储与提取机床各刀具材料、几何角度、硬度、强度、抗机械磨损系数、红硬性参数等方面数据的机床刀具参数数据库；
4)、用于存储与提取工件形状、工件尺寸、切削余量方面参数等方面数据的工件参数数据库；
5)、用于存储与提取工装夹具类型、自由度可靠性参数等方面数据的工装参数数据库； 
6)、用于存储与提取各类零件类型参数数据的模型参数数据库；
7)、用于存储与提取各类已加工过零件加工工艺、加工参数、加工质量数据的已有加工实例数据库。
3.根据权利要求1所述的基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是所述的固定数据源子系统由以下无变量参数数据组成：
1)、机床参数：包括机床最大加工直径、最大切削长度最大切削外径(轴类)、最大切削外径(盘类)、主轴转速、主轴电机功率、行程、快移速度、定位精度、重复定位精度、X/Z轴反向差值、刀塔形式及刀具数量、换刀时间(相邻/最远)数据；
2)、实验数据：包括数控机床静刚度与数控机床可靠性数据，其中数控机床可靠性数据是在通过对机床加工实例简单随机抽样、分层随机抽样和二阶抽样中得到的；
3)、工艺特性参数：包括由机床加工工件的平面、轴、孔所反映出的工艺特性参数。
4.根据权利要求1所述的基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是所述的在线检测与反馈子系统包括静态在线检测与反馈系统和动态在线检测与反馈系统；所述的静态测试在线检测与反馈系统由冲击力锤、设置于冲击力锤上的力传感器、设置于刀具上的小型加速度计、与力传感器和小型加速度计连接的两通道电荷放大器、USB四通道数据采集器AD8304、将两通道电荷放大器和工控连接的A/D转换器组成；所述的动态在线检测与反馈系统采用三台数码相机以获取拍摄物的三维立体成像，通过工控PC机显示出立体图像。
5.根据权利要求1所述的基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是所述的工艺智能综合筛选最优化方案子系统嵌入有前向型网络——RBF(Radial Basis Function)神经网络，用RBF神经网络模型来描述难加工金属材料数控加工参数和性能的映射关系，把数据库中已有的加工实例的样本输入、输出作为学习对象，通过训练对加工参数和结果的映射关系进行建模。在追求最佳质量、最小成本、最高效率、最长刀具寿命诸多目标之下，对数控加工工艺及刀具参数实施优化处理；对于新的工件则采用基于实例推理的方法查找成功的数控加工工艺实例，并进行适当 的修正从而得到更接近于最优一组的解决方案。
6.根据权利要求1所述的基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是所述的数据挖掘与增补子系统嵌入有双神经网络结构模型，双神经网络对数控加工的粗糙度试验数据进行处理，在所述的工艺智能综合筛选最优化方案系统所得到的最优一组解决方案的加工三要素参数范围内，通过不同分级组合的可量化切削条件作为网络输入，从而可将最佳质量、最小成本、最高效率、最长刀具寿命诸多目标影响因素纳入模型中，将最佳的数控加工工艺记录到参数数据库子系统中的已有加工实例数据库当中，为今后同类工件加工提供数控加工工艺依据。
7.根据权利要求1所述的基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是所述的仿真验证子系统采用Cuboid2array模型，该模型利用多个立方体阵列接近毛坯和刀具实体，较完整的表述三维信息，多角度显示工件的三维状态，实体在变换三维观察角度后无需重新计算显示体，模型有效近似表示实体仿真状态，并将仿真结果数据传输给PC机显示。
8.根据权利要求1所述的基于难加工金属数控加工工艺的智能筛选系统，其特征是所述的应用操作系统用来输入、接收数据及各个子系统之间的数据共享，更新数据挖掘的结果。 

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