1.一種超精車削中表面微觀形貌與粗糙度的在線監(jiān)測方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的一種超精車削中表面微觀形貌與粗糙度的在線監(jiān)測方法,其特征在于,所述步驟(a)中,參考位置信號、參考位置信號和位置誤差信號按照設(shè)定的采樣時長和采樣頻率進(jìn)行采集,每完成時長的采樣后,緊接著進(jìn)行下一個時長的采樣;完成采樣的信號數(shù)據(jù)發(fā)送至加工表面微觀形貌幾何仿真程序中。
3.如權(quán)利要求2所述一種超精車削中表面微觀形貌與粗糙度的在線監(jiān)測方法,其特征在于,所述加工表面微觀形貌幾何仿真程序?qū)崟r接收每隔時間傳入的機(jī)床內(nèi)部信號數(shù)據(jù),動態(tài)地更新幾何仿真的結(jié)果;該程序?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的加工表面微觀形貌幾何仿真的步驟包括:
4.如權(quán)利要求1所述的一種超精車削中表面微觀形貌與粗糙度的在線監(jiān)測方法,其特征在于,所述步驟(c)中,所采用的深度學(xué)習(xí)模型為深度長短期記憶網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)接受序列輸入,輸出為等長的序列;該模型用于將步驟(b)中得到的僅考慮運(yùn)動學(xué)因素的徑向輪廓轉(zhuǎn)化為考慮塑性側(cè)流和彈性回復(fù)的徑向輪廓;網(wǎng)絡(luò)的輸入序列長度等于徑向輪廓的離散點(diǎn)數(shù),輸入序列的每一步為一個由離散點(diǎn)的輪廓高度值、車削加工的切深、進(jìn)給速度和離散點(diǎn)對應(yīng)的切削線速度組成的四維向量,其中;輸出序列的每一步為一個標(biāo)量值,即考慮塑性側(cè)流與彈性回復(fù)后的離散點(diǎn)輪廓高度值;網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為順序結(jié)構(gòu),依次由輸入層、4個雙向lstm層、leaky?relu激活層、兩個全連接層和輸出層構(gòu)成;其中,4個雙向lstm層的隱藏狀態(tài)和細(xì)胞狀態(tài)的維度均設(shè)置為150,并且在相鄰雙向lstm層之間添加了概率為0.2的dropout層用來緩解網(wǎng)絡(luò)的過擬合;兩個全連接層的神經(jīng)元數(shù)目分別為300和30,并且每個全連接層也都采用leaky?relu作為激活函數(shù);網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集和訓(xùn)練過程步驟如下:
5.如權(quán)利要求1所述的一種超精車削中表面微觀形貌與粗糙度的在線監(jiān)測方法,其特征在于,所述步驟(d)中,上位機(jī)中的預(yù)測結(jié)果繪制程序?qū)⑸弦粋€時間段內(nèi)加工過的環(huán)形區(qū)域在徑向和周向分別等距劃分為若干個子區(qū)域,隨后根據(jù)步驟(c)得到的加工表面的三維微觀形貌預(yù)測結(jié)果,分別計(jì)算所有子區(qū)域的面粗糙度值,然后將計(jì)算結(jié)果使用偽彩色圖繪制出來,得到仿真粗糙度分布圖,用來直觀地展示整個加工表面上不同局部區(qū)域的預(yù)測粗糙度分布規(guī)律;仿真粗糙度分布圖每隔秒刷新一次,用來展示過去秒內(nèi)的最新加工結(jié)果,由此實(shí)現(xiàn)在加工過程中對加工質(zhì)量的在線監(jiān)測;預(yù)測結(jié)果繪制程序能以三維曲面圖的形式繪制指定區(qū)域內(nèi)的局部微觀形貌預(yù)測結(jié)果,并給出該區(qū)域內(nèi)的粗糙度指標(biāo)計(jì)算結(jié)果。
6.如權(quán)利要求1所述的一種超精車削中表面微觀形貌與粗糙度的在線監(jiān)測方法,其特征在于,所采用的刀具為單點(diǎn)金剛石刀具。
7.如權(quán)利要求3所述的一種超精車削中表面微觀形貌與粗糙度的在線監(jiān)測方法,其特征在于,所述運(yùn)動學(xué)因素包括刀尖半徑、進(jìn)給速度和相對振動。