[发明专利]基于数字孪生的大型薄腔壁智能化加工预警系统

说明书

本发明公开一种基于数字孪生的大型薄腔壁智能化加工预警系统，目的为了解决大型薄腔壁加工中易报废的问题，其包括工件实时状态识别模块、工件状态信息显示预警模块及数字孪生系统，工件状态信息显示预警模块、数字孪生系统分别与工件实时状态识别模块连接；工件实时状态识别模块包括工件扫描模块、工件测量模块和工件拍照模块。本发明一种基于数字孪生的大型薄腔壁智能化加工预警系统通过结合数字孪生技术及智能扫描测量技术，极大降低了大型薄腔壁加工中产生的工件报废，增强了工件加工的稳定性，能显著提高经济效益。

技术领域

本发明涉及智能制造领域，具体而言，本发明涉及一种基于数字孪生的大型薄腔壁智能化加工预警系统。

背景技术

薄壁类零件具有腔深、壁薄、易变形的特点，属于数控加工中的一大难题。以航空航天领域中大型薄腔壁为例，其在加工中容易产生变形，这就会造成加工中过切、切削不到位等情况，工件精度得不到保证，甚至会造成工件报废的问题。

发明内容

为了解决大型薄腔壁加工中易报废的问题，本发明提供了一种基于数字孪生的大型薄腔壁智能化加工预警系统，该基于数字孪生的大型薄腔壁智能化加工预警系统包括工件实时状态识别模块、工件状态信息显示预警模块及数字孪生系统，所述工件状态信息显示预警模块、数字孪生系统分别与所述工件实时状态识别模块连接；

所述工件实时状态识别模块包括：

工件扫描模块，用于实时扫描工件状态及加工状态，并将所述实时扫描的工件状态及加工状态反馈给所述数字孪生系统，同时，将所述实时扫描的工件状态及加工状态输出到所述工件状态信息显示预警模块；

工件测量模块，用于获取工件加工结果信息，并将工件加工结果信息反馈给所述数字孪生系统，同时，将工件加工结果信息输出到所述工件状态信息显示预警模块；

工件拍照模块，用于拍照获取工件加工前后数据信息，并将所述工件加工前后数据信息反馈给所述数字孪生系统，同时，将工件加工前后数据信息输出到所述工件状态信息显示预警模块。

优选地，所述数字孪生系统包括孪生模型在线更新模块和数字孪生模型模块，所述孪生模型在线更新模块与所述工件实时状态识别模块连接，所述孪生模型在线更新模块和所述数字孪生模型模块连接。

优选地，所述孪生模型在线更新模块包括工件数据在线采集模块和工件数据在线更新模块，所述工件数据在线采集模块与所述工件实时状态识别模块连接，所述工件数据在线更新模块与所述工件数据在线采集模块连接。

优选地，所述工件数据在线采集模块与所述工件实时状态识别模块中的所述工件扫描模块连接；所述工件数据在线更新模块包括用于根据所述工件扫描模块实时扫描的工件状态及加工状态优化工件加工工艺信息的经验单元，所述经验单元与所述数字孪生模型模块连接。

优选地，所述数字孪生模型模块包括工件加工经验升级模块和与所述工件加工经验升级模块连接的工件加工经验模块，所述工件加工经验升级模块与所述经验单元连接。

优选地，所述工件数据在线采集模块与所述工件实时状态识别模块中的所述工件测量模块连接，所述工件数据在线更新模块包括孪生判断单元，所述孪生判断单元用于根据工件测量模块采集的工件加工结果信息判断是否需要再次执行加工。

优选地，所述工件数据在线采集模块与所述工件实时状态识别模块中的所述工件拍照模块连接，所述工件数据在线更新模块包括与所述数字孪生模型模块连接的工件库单元，所述工件库单元用于根据工件拍照模块采集的工件加工前后数据信息更新工件加工前及加工后数据库。

优选地，所述数字孪生模型模块还包括工件结构模块和用于在工件加工前的模拟切削仿真的工件加工仿真模块，所述工件结构模块基于预置的待加工大型薄腔壁构建。