本發(fā)明涉及機械加工領(lǐng)域，具體是涉及一種基于大數(shù)據(jù)的cd紋絲印流程優(yōu)化方法、系統(tǒng)及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、cd紋是通過應用精密的cd紋機在金屬表面去除材料而得到的，其紋路間距是根據(jù)產(chǎn)品的外觀尺寸效果而定。這種工藝在業(yè)界被廣泛認可，因為它能夠為金屬表面帶來一種高檔的外觀效果。cd紋的紋路類似于cd光盤的紋路，通過這種方式，金屬表面可以呈現(xiàn)出一種獨特目具有吸引力的視覺效果。cd紋可以通過機械加工進行切割得到。

2、cd紋絲印加工時，使用的刀頭很小，單位時間切削量過大，則刀頭受到的切削反作用力過大，容易出現(xiàn)斷刀或損傷刀頭的情況，而單位時間切削量過小，則切削深度或切削的行進速度小，為了切削出目標形狀，需耗費大量時間，導致加工出紋絲印的時間延長，導致整個加工過程效率降低，此外加工過程，容易出現(xiàn)導致紋絲印精度不足的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，提供一種基于大數(shù)據(jù)的cd紋絲印流程優(yōu)化方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，本技術(shù)方案解決了上述背景技術(shù)中提出的cd紋絲印加工時，使用的刀頭很小，單位時間切削量過大，則刀頭受到的切削反作用力過大，容易出現(xiàn)斷刀或損傷刀頭的情況，而單位時間切削量過小，則切削深度或切削的行進速度小，為了切削出目標形狀，需耗費大量時間，導致加工出紋絲印的時間延長，導致整個加工過程效率降低，此外加工過程，容易出現(xiàn)導致紋絲印精度不足的情況的問題。

2、為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種基于大數(shù)據(jù)的cd紋絲印流程優(yōu)化方法，包括：

4、獲取加工成型的紋絲印的目標三維圖像；

5、獲取目標三維圖像架工過程中的所用到的至少一種刀具，刀具分為粗加工刀具和精加工刀具；

6、對加工原材料進行三維建模；

7、根據(jù)目標三維圖像，生成粗加工三維圖像；

8、根據(jù)粗加工三維圖像規(guī)劃得出粗加工路徑，使用預設(shè)剛性參數(shù)的粗加工刀具以預設(shè)切削量速度進行加工，得到粗加工坯料，預設(shè)切削量速度由預設(shè)走位速度和預設(shè)切削深度決定，預設(shè)切削量速度為粗加工刀具單位時間的切削量，預設(shè)切削量速度等于預設(shè)走位速度和預設(shè)切削深度的乘積，所述預設(shè)切削深度為刀具切削時在加工原材料切削表面以下的給進深度；

9、以已有的精加工參數(shù)對粗加工坯料進行加工，得到加工成型的紋絲印，獲取加工總時長，判斷加工總時長是否大于預設(shè)時間，若是，則對已有的精加工參數(shù)進行修正，若否，則不作任何處理；

10、獲取加工原材料的第一剛性參數(shù)，獲取精加工刀具的第二剛性參數(shù)，獲取精加工刀具旋轉(zhuǎn)速度；

11、建立切削斷刀模型；

12、根據(jù)第一剛性參數(shù)、第二剛性參數(shù)和精加工刀具旋轉(zhuǎn)速度，計算得出精加工刀具的修正切削量速度，修正切削量速度由修正走位速度和修正切削深度決定，修正切削量速度為精加工刀具單位時間的切削量，修正切削量速度等于修正走位速度和修正切削深度的乘積，所述修正切削深度為刀具切削時在加工原材料切削表面以下的給進深度；

13、根據(jù)修正切削深度，重新規(guī)劃精加工刀具的行進路徑；

14、精加工過程中，獲取精加工的刀具加工工序，按照精加工的刀具加工工序進行換刀作業(yè)，換刀后，精加工刀具按照對應的行進路徑和修正切削量速度進行切削作業(yè)；

15、精加工過程中，對精加工刀具切削表面進行實時監(jiān)測，實時監(jiān)測時對暴露表面監(jiān)測；

16、根據(jù)實時監(jiān)測結(jié)果判斷切削表面尺寸精度是否合格，若是，則不作任何處理，若否，則對精加工刀具的行進路徑進行優(yōu)化，將優(yōu)化后的行進路徑覆蓋原有的行進路徑。

17、優(yōu)選的，所述根據(jù)目標三維圖像，生成粗加工三維圖像包括以下步驟：

18、對目標三維圖像進行擬合，得到目標三維圖像擬合函數(shù)；

19、根據(jù)目標三維圖像擬合函數(shù)對目標三維圖像放大預設(shè)比例，生成粗加工三維圖像，所述預設(shè)比例大于1。

20、優(yōu)選的，所述根據(jù)粗加工三維圖像規(guī)劃得出粗加工路徑包括以下步驟：

21、對粗加工三維圖像使用水平面等間距分割，得到至少一個粗加工切片；

22、獲取每個粗加工切片的高度；

23、對粗加工切片的邊緣進行擬合，得到切片擬合函數(shù)，將切片擬合函數(shù)與粗加工切片的高度配對；

24、獲取預設(shè)切削深度，根據(jù)切片擬合函數(shù)，得到粗加工切片的邊緣上每個點的第一切線方程；

25、根據(jù)第一切線方程，得到粗加工切片的邊緣上每個點的第一法線方程，所述第一法線方程對應的直線與第一切線方程對應的直線垂直；

26、獲取粗加工刀具旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的第一切削范圍圓的半徑，第一切削范圍圓的半徑減去預設(shè)切削深度，得到第一切削范圍圓中心與切削面的第一切削間距；

27、在第一法線方程對應的直線上，獲取到第一切線方程對應的直線距離為第一切削間距的點，作為粗加工路徑擬合點；

28、根據(jù)至少一個粗加工路徑擬合點，擬合得出粗加工路徑擬合函數(shù)，將粗加工路徑擬合函數(shù)與粗加工切片的高度配對。

29、優(yōu)選的，所述建立切削斷刀模型包括以下步驟：

30、獲取加工原材料的第一剛性參數(shù)范圍，獲取精加工刀具的第二剛性參數(shù)范圍，獲取精加工刀具的旋轉(zhuǎn)速度范圍；

31、等間距分割第一剛性參數(shù)范圍，得到至少一個第一剛性點；

32、等間距分割第二剛性參數(shù)范圍，得到至少一個第二剛性點；

33、等間距分割旋轉(zhuǎn)速度范圍，得到至少一個旋轉(zhuǎn)速度點；

34、將第一剛性點、第二剛性點和旋轉(zhuǎn)速度點相互配對；

35、以第一剛性點、第二剛性點和旋轉(zhuǎn)速度點的值作為測試參數(shù)，對精加工刀具進行測試，得到精加工刀具在斷刀前的最大切削量速度；

36、以第一剛性點、第二剛性點和旋轉(zhuǎn)速度點的值為自變量，以最大切削量速度為因變量進行擬合，得到切削量速度擬合函數(shù)。

37、優(yōu)選的，所述根據(jù)第一剛性參數(shù)、第二剛性參數(shù)和精加工刀具旋轉(zhuǎn)速度，計算得出精加工刀具的修正切削量速度包括以下步驟：

38、將第一剛性參數(shù)、第二剛性參數(shù)和精加工刀具旋轉(zhuǎn)速度代入切削量速度擬合函數(shù)，得到修正切削量速度。

39、優(yōu)選的，所述根據(jù)修正切削深度，重新規(guī)劃精加工刀具的行進路徑包括以下步驟：

40、對粗加工坯料使用水平面等間距分割，得到至少一個坯料切片；

41、獲取每個坯料切片的高度；

42、對坯料切片的邊緣進行擬合，得到坯料擬合函數(shù)，將坯料擬合函數(shù)與坯料切片的高度配對；

43、獲取將粗加工坯料加工為目標三維圖像的修正切削深度，根據(jù)坯料擬合函數(shù)，得到坯料切片的邊緣上每個點的第二切線方程；

44、根據(jù)第二切線方程，得到坯料切片的邊緣上每個點的第二法線方程，所述第二法線方程對應的直線與第二切線方程對應的直線垂直；

45、獲取精加工刀具旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的第二切削范圍圓的半徑，第二切削范圍圓的半徑減去修正切削深度，得到第二切削范圍圓中心與切削面的第二切削間距；

46、在第二法線方程對應的直線上，獲取到第二切線方程對應的直線距離為第二切削間距的點，作為精加工路徑擬合點；

47、根據(jù)至少一個精加工路徑擬合點，擬合得出精加工路徑擬合函數(shù)，將精加工路徑擬合函數(shù)與坯料切片的高度配對。

48、優(yōu)選的，所述對暴露表面監(jiān)測包括以下步驟：

49、激光探頭對暴露表面進行建模，得到暴露表面擬合函數(shù)；

50、將暴露表面擬合函數(shù)與目標三維圖像對應位置進行比對，得到暴露表面誤差函數(shù)；

51、將暴露表面作為積分區(qū)域，對暴露表面誤差函數(shù)積分，得到目標積分值；

52、判斷目標積分值是否大于預設(shè)值，若是，則切削表面尺寸精度不合格，若否，則切削表面尺寸精度合格。

53、優(yōu)選的，所述對精加工刀具的行進路徑進行優(yōu)化包括以下步驟：

54、0減去暴露表面誤差函數(shù)，得到暴露表面修正函數(shù)；

55、使用暴露表面修正函數(shù)在對應位置對精加工路徑擬合函數(shù)進行補償，并使用補償結(jié)果替換原有的精加工路徑擬合函數(shù)。

56、一種基于大數(shù)據(jù)的cd紋絲印流程優(yōu)化系統(tǒng)，用于實現(xiàn)上述的基于大數(shù)據(jù)的cd紋絲印流程優(yōu)化方法，包括：

57、圖像建模模塊，所述圖像建模模塊獲取加工成型的紋絲印的目標三維圖像；

58、刀具確定模塊，所述刀具確定模塊獲取目標三維圖像架工過程中的所用到的至少一種刀具，刀具分為粗加工刀具和精加工刀具；

59、三維建模模塊，所述三維建模模塊對加工原材料進行三維建模；

60、圖像建模模塊，所述圖像建模模塊根據(jù)目標三維圖像，生成粗加工三維圖像；

61、路徑規(guī)劃模塊，所述路徑規(guī)劃模塊根據(jù)粗加工三維圖像規(guī)劃得出粗加工路徑，使用預設(shè)剛性參數(shù)的粗加工刀具以預設(shè)切削量速度進行加工，得到粗加工坯料；

62、判斷模塊，所述判斷模塊判斷加工總時長是否大于預設(shè)時間，若是，則對已有的精加工參數(shù)進行修正，若否，則不作任何處理，判斷模塊根據(jù)實時監(jiān)測結(jié)果判斷切削表面尺寸精度是否合格；

63、參數(shù)獲取模塊，所述參數(shù)獲取模塊獲取加工原材料的第一剛性參數(shù)，獲取精加工刀具的第二剛性參數(shù)，獲取精加工刀具旋轉(zhuǎn)速度；

64、模型建立模塊，所述模型建立模塊建立切削斷刀模型；

65、數(shù)據(jù)計算模塊，所述數(shù)據(jù)計算模塊計算得出精加工刀具的修正切削量速度；

66、參數(shù)優(yōu)化模塊，所述參數(shù)優(yōu)化模塊重新規(guī)劃精加工刀具的行進路徑；

67、監(jiān)測模塊，所述監(jiān)測模塊對精加工刀具切削表面進行實時監(jiān)測，實時監(jiān)測時對暴露表面監(jiān)測；

68、參數(shù)優(yōu)化模塊，所述參數(shù)優(yōu)化模塊對精加工刀具的行進路徑進行優(yōu)化，將優(yōu)化后的行進路徑覆蓋原有的行進路徑。

69、一種介質(zhì)，其上存儲有計算機可讀程序，所述計算機可讀程序被調(diào)用時執(zhí)行上述的基于大數(shù)據(jù)的cd紋絲印流程優(yōu)化方法。

70、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

71、通過設(shè)置刀具確定模塊、路徑規(guī)劃模塊、模型建立模塊、數(shù)據(jù)計算模塊、參數(shù)優(yōu)化模塊和監(jiān)測模塊，使用粗加工刀具以預設(shè)切削量速度進行加工，得到粗加工坯料，粗加工刀具剛性大，因此，單位時間的切削量大，不會斷刀，且粗加工坯料對精度要求不高，因此，切削速度快產(chǎn)生的較大的震動所導致的誤差，不會對最終的精度產(chǎn)生影響，而使用精加工刀具加工時，采用模塊建立切削斷刀模型計算得出精加工刀具所能達到的最大的修正切削量速度，進而可以保證精加工刀具能以最快的速度進行切削，從而能降低紋絲印加工的時間，提升加工的效率，此外，對切削表面進行實時監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果進行實時的反向補償，優(yōu)化切削精度，進而保證紋絲印的精度。