(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110111026.3 (22)申请日 2021.01.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 112765751 A (43)申请公布日 2021.05.07 (73)专利权人 南昌航空大 学 地址 330063 江西省南昌市丰和南大道696 号 (72)发明人 秦国华　叶海潮　娄维达　候源君　 陶江　 (74)专利代理 机构 南昌市平凡知识产权代理事 务所 36122 代理人 张文杰 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 3/12(2006.01) B23C 3/28(2006.01) G06F 119/14(2020.01)(56)对比文件 CN 107824918 A,2018.0 3.23 CN 103084708 A,2013.0 5.08 CN 108182325 A,2018.0 6.19 DE 10201710420 5 A1,2018.09.0 6 CN 102890739 A,2013.01.23 秦国华等.基于残余应力释放的航空结构件 加工变形模型与结构优化方法. 《工程力学》 .2018,214-2 22. 付嘉宝.2124铝合金薄壁结构件加工 变形控 制技术研究. 《中国优秀博硕士学位 论文全文数 据库(硕士)工程科技 Ⅱ辑》 .2017,C 031-984. 刘秦龙等.开槽 应力释放法优化整体结构件 切削加工 研究. 《机 械设计与制造 工程》 .2014, 21-24. Z LIU等.the devel opment of a hybirid firefly algorithm for multi-pas s grinding process optimizati on. 《Journal of Intelligent Manufacturi ng》 .2018,1-4. Sidahmed Gaf four等.Optimisati on of metal microstructure usi ng a Populati on Adaptive based Im mune Algorithm (PAIA). 《18th Mediter ranean Co nference o n Control and Automati on, MED"10》 .2010,767-7 72. 审查员 李宁 (54)发明名称 一种铝合金厚板铣削过程加工变形控制方 法 (57)摘要 本发明公开了一种铝合金厚板铣削过程加 工变形控制方法。 所述铝合金厚板铣削过程加工 变形控制方法包括以下步骤： 步骤一： 建立毛坯 有限元模型， 其长为L， 宽为W， 高为H； 步骤二： 在 毛坯上开槽， 槽深为H0， 槽宽为W0， 槽长为L0； 步骤 三： 在ABAQUS软件中根据槽和零件的形状以及毛 坯初始残余应力分布状态在毛坯中划分单元分 隔面， 并生成 网格； 步骤四： 依据零件加工过程中需要去除的材料及其去除顺序分别定义槽单元 集合和零件 单元与节点集合。 本发 明的铝合金厚 板铣削过程加工变形控制方法， 抑制铝合金构 件 加工变形的效果较好。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 112765751 B 2022.04.19 CN 112765751 B 1.一种铝合金厚板铣削过程加工变形控制方法， 其特 征在于： 所述方法包括以下步骤： 步骤一： 建立毛坯有限元模型， 其长为 L， 宽为W， 高为H； 步骤二： 在毛坯上开槽， 槽深为H0， 槽宽为W0， 槽长为L0； 步骤三： 在ABAQUS软件中根据零件的形状、 位置h0以及毛坯初始残余应力分布状态在毛 坯中划分单 元分隔面， 并生成网格； 步骤四： 依据零件加工过程中需要去除的材料及其去除顺序分别定义槽单元集合和零 件单元与节点 集合； 步骤五： 沿厚度方向设置残余应力单元集合并施加对应的初始残余应力， 采用 “单元生 死”技术杀死对应槽单 元集合， 模拟开槽效应并计算毛坯释放变形和相应的应力； 步骤六： 选用零件单元反向集合， 继续利用 “单元生死 ”技术模拟零件的加工过程， 施加 位置约束条件后计算可获得有限元 结果， 得到零件加工变形与毛坯释放变形的关系； 步骤七： 确定开槽方向是沿轧制方向还是横向方向； 步骤八： 使用神经网络预测 加工变形； 具体步骤如下： S01： 确定输入变量槽深x1、 槽宽x2、 位置x3， 使用有限元方法， 计算出每组输入样本对应 的毛坯释放变形或零件加工变形y； S02： 确定神经网络结构； S03： 对输入输出量进行数据归一化处理， 把数据转化为[0,1]之间的数， 计算方法如 下： 式中， xi,min、 ymin为相应样本的最小值， xi,max、 ymax为相应样本的最大值； S04： 利用MATLAB的sim函数对上述建立的网络进行训练， 得毛坯释放变形的网络预测 模型： y＝sim(net,x) 式中， net—BP网络， sim—网络 仿真函数， x＝[x1,x2,x3]T—输入样本； 步骤九： 开槽方式的优化模型进一 步改进为： 步骤十： 采用遗传算法来 解算步骤九中改进开槽方式的优化模型。 2.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板铣削过程加工变形控制方法， 其特征在于： 所 述步骤七中的确定开槽方向是沿轧制方向还是横向方向的方式为， 分别 在两个方向上的毛 坯表面上开通槽， 选取零件下表面的中点作为观测点来揭示开槽方位对变形 的影响规律， 计算两个方向上毛坯释放最大变形和零件最小变形值， 判断哪种方式使零件加工变形最权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 112765751 B 2小。 3.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板铣削过程加工变形控制方法， 其特征在于： 所 述步骤十中采用遗传算法来 解算步骤九中改进开槽方式的优化模型的方式为； 采用二进制编码方法先解算空间 的数据x1、 x2、 x3编码为长度 为30的染色体U， 即遗传空 间的基因串结构； 随机产生N个初始串结构数据， 每个串结构数据称为一个个体Uk(1≤k≤N)， N个个体构 成了一个种群， 染色体Uk中第一个10位代表槽深x1的取值， 第二个10位代表槽宽x2的取值， 第三个10位代 表位置x3取值， 并确定 遗传代数； 定义适应度函数； 在MATLAB中求解计算得到观测点处的目标函数值max{|y|}和此时毛坯释放的最大变 形ymax， 得到相应的开槽参数x1、 x2和x3。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 112765751 B 3