(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111478885.2 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 北京航星机 器制造有限公司 地址 100013 北京市东城区和平里东 街1号 (72)发明人 卢志远　韩维群　宋海勇　靳世海　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 臧春喜 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态 评估方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于逆高斯过程的切削 精度保持能力动态评估 方法及装置。 所述方法包 括： 获取切削加工系统设备的性能退化数据； 基 于逆高斯过程和所述性能退化数据， 建立性能退 化模型； 基于所述性能退化模型， 根据所述性能 退化数据与切削加工质量之间的对应 关系， 构建 切削加工系统设备的精度保持能力评估模型； 基 于最大期望算法、 贝叶斯更新算法、 及实际性能 退化数据， 对 所述精度保持能力评估模 型的模型 参数进行实时评估， 并获取每一时刻下的切削加 工系统设备的精度保持能力。 本发 明可以实现对 切削精度保持能力的估计 。 权利要求书1页 说明书12页 附图3页 CN 114638083 A 2022.06.17 CN 114638083 A 1.一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估方法， 其特 征在于， 包括： 获取切削加工系统设备的性能退化数据； 基于逆高斯过程和所述 性能退化数据， 建立 性能退化模型； 基于所述性能退化模型， 根据所述性能退化数据与切削加工质量之间的对应关系， 构 建切削加工系统设备的精度保持能力评估 模型； 基于最大期望算法、 贝叶斯更新算法、 及实际性能退化数据， 对所述精度保持能力 评估 模型的模型参数进行实时评估， 并获取每一时刻下的切削加工系统设备的精度保持能力。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取切削加工系统设备的性 能退化数 据， 包括： 根据切削加工质量特 征， 获取切削加工系统设备的性能退化数据； 其中， 所述切削加工质量特征包括： 工件的加工精度和表面质量， 所述工件的表面质量 包括： 形位尺寸精度、 表面 粗糙度、 表面波纹度和残余应力。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在所述基于逆高斯过程和所述性 能退化数 据， 建立性能退化模型之前， 还 包括： 对所述性能退化数据进行 预处理， 生成预处 理数据。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述对所述性能退化数据进行预处理， 生 成预处理数据， 包括： 剔除所述 性能退化数据中的异常数据， 得到所述预处 理数据。 5.一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估 装置， 其特 征在于， 包括： 性能退化数据获取模块， 用于获取切削加工系统设备的性能退化数据； 性能退化模型建立模块， 用于基于逆高斯过程和所述性能退化数据， 建立性能退化模 型； 精度评估模型构建模块， 用于基于所述性能退化模型， 根据所述性能退化数据与切削 加工质量之间的对应关系， 构建切削加工系统设备的精度保持能力评估 模型； 精度保持能力获取模块， 用于基于最大期望算法、 贝叶斯更新算法、 及实际性能退化数 据， 对所述精度保持能力评估模型 的模型参数进行实时评估， 并获取每一时刻下 的切削加 工系统设备的精度保持能力。 6.根据权利要求5所述的装置， 其特 征在于， 所述 性能退化数据获取模块包括： 性能退化数据获取单元， 用于根据切削加工质量特征， 获取切削加工系统设备的性能 退化数据； 其中， 所述切削加工质量特征包括： 工件的加工精度和表面质量， 所述工件的表面质量 包括： 形位尺寸精度、 表面 粗糙度、 表面波纹度和残余应力。 7.根据权利要求5所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括： 预处理数据生成模块， 用于对所述 性能退化数据进行 预处理， 生成预处 理数据。 8.根据权利要求7 所述的装置， 其特 征在于， 所述预处 理数据生成模块包括： 预处理数据获取单元， 用于剔除所述性能退化数据中的异常数据， 得到所述预处理数 据。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114638083 A 2基于逆高斯过 程的切削精度保持能力动态 评估方法及装置 技术领域 [0001]本发明涉及一种基于逆高斯过程的切削精度保持能力动态评估方法及装置 。 背景技术 [0002]在切削过程中， 切 削加工系统设备会 随着运行时间逐渐发生磨损、 老化、 疲劳、 松 动等物理现象， 进而导致其性能随之衰退， 当性能退化到某个临界水平时则会出现故障。 这 种性能退化现象具有一定的物理规律， 会导致切削加工系统完成规定加工任务的能力不断 下降， 并长期影响切削加工的质量， 导 致切削加工精度的下降。 [0003]在工程中， 人们常用精度保持性来描述切 削加工系统设备的切 削精度水平。 精度 保持性通常指在正常使用条件下， 设备各精度指标能够长时间保持在要求范围内的能力。 该指标当前主要是应用在机床中， 通常会在机床出厂时对其进 行评估。 然而， 切削过程是非 常复杂多变的， 影响切削精度的因素也是动态且多种多样的， 仅仅对机床本身的精度在出 厂时进行评判往往是不够的， 也缺乏时效性， 无法对切削过程中的精度保持能力进 行评判。 而在实际的切削过程中， 操作人员判断加工是否能正常进行， 通常关注的是切削加工零件 的质量精度有没有异常， 而对于造成切削质量精度退化的物理机理却 缺乏关注， 因此导致 了对于切削加工质量精度的监测大多存在时效性差的特点， 易受到外界环境的干扰， 难以 用于实际的切削过程中， 往往出现了质量问题后， 才能发现异常， 这时已经造成了一定的损 失。 实际上， 尽管切削质量精度特性的退化数据相对较少且规律性较差， 但切削质量精度特 性的退化与切削加工系统设备的性能退化紧密相关， 而切削加工系统设备的性能退化具有 一定的物理规 律。 发明内容 [0004]本发明解决的技术问题是： 克服现有技术的不足， 提供了一种基于逆高斯过程的 切削精度保持能力动态评估方法及装置 。 [0005]为了解决上述技术问题， 本发明实施例提供了一种基于逆高斯过程的切削精度保 持能力动态评估方法， 包括： [0006]获取切削加工系统设备的性能退化数据； [0007]基于逆高斯过程和所述 性能退化数据， 建立 性能退化模型； [0008]基于所述性能退化模型， 根据所述性能退化数据与切削加工质量之间的对应关 系， 构建切削加工系统设备的精度保持能力评估 模型； [0009]基于最大期望算法、 贝叶斯更新算法、 及实际性能退化数据， 对所述精度保持 能力 评估模型的模型参数进行实时评估， 并获取每一时刻下的切削加工系统设备的精度保持能 力。 [0010]可选地， 所述获取切削加工系统设备的性能退化数据， 包括： [0011]根据切削加工质量特 征， 获取切削加工系统设备的性能退化数据； [0012]其中， 所述切削加工质量特征包括： 工件的加工精度和表面质量， 所述工件的表面说　明　书 1/12 页 3 CN 114638083 A 3