CN111079234A - 一种喷丸最佳强度确定方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷丸最佳强度确定方法、系统、装置及存储介质，其通过获取靶材应变数据，然后获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据，最后根据靶材应变数据，结合弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。本发明通过靶材应变数据，以及结合弹丸数据和靶材属性数据，能快速的确定喷丸过程中应该使用的喷丸速度，避免了实施疲劳寿命的实验，从而节省了实验成本，加快了产品开发的速度。本发明可广泛应用于喷丸速度检测领域中。
Description
技术领域
本发明涉及喷丸技术领域，尤其涉及一种喷丸最佳强度确定方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
谐波减速器相对一般齿轮传动具有减速比高、齿隙小、精度高、体积小、重量轻等优点，因此被广泛应用于工业机器人关节中。但由于其传动原理为利用柔轮的周期性变形，因此柔轮极易出现疲劳断裂，这就严重的限制了谐波减速机的使用寿命。
疲劳破坏是目前谐波减速机用柔轮主要的失效形式之一，为了推迟疲劳断裂发生的时间，延长谐波减速机的使用寿命，工程中常常使用表面热处理技术和表面处理技术，由于喷丸过程方便，成本低，且适应复杂的形状，因此常常被用来作为提高柔轮寿命的较优方案。
一般来讲柔轮的疲劳源往往萌生于柔轮的表面，而喷丸技术却往往可以将疲劳源“逼移”至柔轮的表下，从而使表观疲劳极限转变成内部疲劳极限，相关研究结果表明内部疲劳极限是表面疲劳极限的1.35～1.38倍，因此大大提高了柔轮的疲劳寿命。在一定的喷丸强度范围内柔轮的表面残余压应力随着喷丸强度的增大而增大，因此这时的“逼移”是有效的，但是随着喷丸强度的继续增大，由于对柔轮的表面造成严重的损伤，又会使得疲劳源转移到柔轮的表面，从而失去了“逼移”效果。相关文献也表明，如果喷丸强度过大，反而会降低柔轮的疲劳极限，甚至还不如不喷丸。因此有必要给出对于适合柔轮喷丸的最佳喷丸强度。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种喷丸最佳强度确定方法、系统、装置及存储介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定方法，包括以下步骤：
利用喷丸机将弹丸对预设置的靶材进行喷丸操作，并检测喷丸后的靶材应变数据；
获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据；
根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
作为所述的一种喷丸最佳强度确定方法的进一步改进，所述的靶材应变数据包括喷丸后的靶材实际应变量，其中，所述靶材实际应变量与所述喷丸速度呈正比例关系；
或，所述弹丸数据包括弹丸密度、弹丸直径和弹丸撞击靶材入射角，其中，所述弹丸密度与所述喷丸速度呈反比例关系，所述弹丸直径与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸撞击靶材入射角与所述喷丸速度呈反比例关系；
或，所述靶材属性数据包括所述靶材的屈服强度，其中，所述屈服强度与所述喷丸速度呈正比例关系。
作为所述的一种喷丸最佳强度确定方法的进一步改进，所述喷丸速度的计算公式为：
其中，v表示喷丸速度，D表示弹丸直径，εf表示靶材实际应变量，θ表示弹丸撞击靶材入射角，ρ表示弹丸密度，σs表示屈服强度。
第二方面，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定方法，包括以下步骤：
获取预设置靶材的靶材应变数据；
获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据；
根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
作为所述的一种喷丸最佳强度确定方法的进一步改进，所述的靶材应变数据包括靶材的极限非均匀应变量，其中，所述极限非均匀应变量与所述喷丸速度呈正比例关系；
或，所述弹丸数据包括弹丸密度、弹丸直径和弹丸撞击靶材入射角，其中，所述弹丸密度与所述喷丸速度呈反比例关系，所述弹丸直径与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸撞击靶材入射角与所述喷丸速度呈反比例关系；
或，所述靶材属性数据包括所述靶材的屈服强度，其中，所述屈服强度与所述喷丸速度呈正比例关系。
作为所述的一种喷丸最佳强度确定方法的进一步改进，所述喷丸速度的计算公式为：
其中，v表示喷丸速度，D表示弹丸直径，εnu表示极限非均匀应变量，θ表示弹丸撞击靶材入射角，ρ表示弹丸密度，σs表示屈服强度。
第三方面，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定系统，包括：
第一检测单元，用于利用喷丸机将弹丸对预设置的靶材进行喷丸操作，并检测喷丸后的靶材应变数据；
第一获取单元，用于获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据
第一计算单元，用于根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
第四方面，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定系统，包括：
第一采集单元，用于获取预设置靶材的靶材应变数据；
第二采集单元，用于获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据；
第一处理单元，用于根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
第五方面，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述一种喷丸最佳强度确定方法。
第六方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述一种喷丸最佳强度确定方法。
本发明的有益效果是：
本发明一种喷丸最佳强度确定方法、系统、装置及存储介质通过靶材应变数据，以及结合弹丸数据和靶材属性数据，能快速的确定喷丸过程中应该使用的喷丸速度，避免了实施疲劳寿命的实验，从而节省了实验成本，加快了产品开发的速度。
附图说明
图1是本发明实施例一种喷丸最佳强度确定方法一个实施例的步骤流程图；
图2是本发明实施例一种喷丸最佳强度确定方法另一个实施例的步骤流程图；
图3是本发明实施例一种喷丸最佳强度确定系统一个实施例的模块方框图；
图4是本发明实施例一种喷丸最佳强度确定系统另一个实施例的模块方框图；
图5是本发明实施例一种喷丸最佳强度确定装置一个实施例的结构方框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。而且需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
参考图1，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定方法，包括以下步骤：
S101、利用喷丸机将弹丸对预设置的靶材进行喷丸操作，并检测喷丸后的靶材应变数据。
S102、获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据。
S103、根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
本实施例中，所述的靶材应变数据包括喷丸后的靶材实际应变量，所述弹丸数据包括弹丸密度、弹丸直径和弹丸撞击靶材入射角，所述靶材属性数据包括所述靶材的屈服强度。
在本实施例中，所述喷丸速度采用如下计算公式进行计算：
式中，v表示喷丸速度，D表示弹丸直径，εf表示靶材实际应变量，θ表示弹丸撞击靶材入射角，ρ表示弹丸密度，σs表示屈服强度。
基于上述公式可得到，所述靶材实际应变量与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸密度与所述喷丸速度呈反比例关系，所述弹丸直径与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸撞击靶材入射角与所述喷丸速度呈反比例关系，所述屈服强度与所述喷丸速度呈正比例关系。
在本实施例中通过检测得到靶材应变数据，并结合已知的弹丸数据和靶材属性数据，能快速的确定喷丸过程中应该使用的喷丸速度，避免了实施疲劳寿命的实验，从而节省了实验成本，加快了产品开发的速度。
参考图2，本发明另一个实施例提供了一种喷丸最佳强度确定方法，包括以下步骤：
S401、获取预设置靶材的靶材应变数据。
S402、获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据。
S403、根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
本实施例中，所述的靶材应变数据包括靶材的极限非均匀应变量，所述弹丸数据包括弹丸密度、弹丸直径和弹丸撞击靶材入射角，所述靶材属性数据包括所述靶材的屈服强度。
在本实施例中，所述喷丸速度采用如下计算公式进行计算：
式中，v表示喷丸速度，D表示弹丸直径，εnu表示极限非均匀应变量，θ表示弹丸撞击靶材入射角，ρ表示弹丸密度，σs表示屈服强度。
基于上述公式可得到，所述极限非均匀应变量与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸密度与所述喷丸速度呈反比例关系，所述弹丸直径与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸撞击靶材入射角与所述喷丸速度呈反比例关系，所述屈服强度与所述喷丸速度呈正比例关系。
本实施例中靶材以柔轮所用材料40CrNiMoA为例，来对该方法的应用予以实例说明，由材料手册得知40CrNiMoA的屈服强度σs＝480Mpa，极限非均匀应变εnu＝0.08，所用的弹丸直径为D＝0.06mm，所用弹丸为铸钢丸，其密度为ρ＝7800kg/m3，将上述数据代入到上述公式中，便可以得到喷丸的最佳速度为114m/s，因此只需在喷丸机上设置喷丸的速度为114m/s，就可以得到最佳的喷丸速度。理论上来讲，这种喷丸速度可以充分的发挥材料的疲劳极限，大大的提高了相应工件的使用寿命。反之，也可以在已知喷丸速度的前提下，快速的确定出应该使用的弹丸尺寸的大小。
由上面的技术方案实施过程可知，该发明能够不通过实验，便可以快速的确定出喷丸强度的大小，从而极大的降低了试验成本，大大提高了喷丸标准制定的速度。并且通过本实施例中的公式可以快速的找到影响喷丸强度的因素，为喷丸人员在更换丸粒和被喷工件时，喷丸标准的制定，提供了依据。
参考图3，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定系统，包括：
第一检测单元，用于利用喷丸机将弹丸对预设置的靶材进行喷丸操作，并检第一检测单元，用于利用喷丸机将弹丸对预设置的靶材进行喷丸操作，并检测喷丸后的靶材应变数据；
第一获取单元，用于获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据
第一计算单元，用于根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
参考图4，本发明另一个实施例提供了一种喷丸最佳强度确定系统，包括：
第一采集单元，用于获取预设置靶材的靶材应变数据；
第二采集单元，用于获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据；
第一处理单元，用于根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
参考图5，本发明实施例提供了一种喷丸最佳强度确定装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述一种喷丸最佳强度确定方法。
可见，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
此外，本发明实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述一种商照护等级智能分析方法。
从上述内容可知，本发明通过靶材应变数据，以及结合弹丸数据和靶材属性数据，能快速的确定喷丸过程中应该使用的喷丸速度，避免了实施疲劳寿命的实验，从而节省了实验成本，加快了产品开发的速度。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种喷丸最佳强度确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用喷丸机将弹丸对预设置的靶材进行喷丸操作，并检测喷丸后的靶材应变数据；
获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据；
根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
2.根据权利要求1所述的一种喷丸最佳强度确定方法，其特征在于：所述的靶材应变数据包括喷丸后的靶材实际应变量，其中，所述靶材实际应变量与所述喷丸速度呈正比例关系；
或，所述弹丸数据包括弹丸密度、弹丸直径和弹丸撞击靶材入射角，其中，所述弹丸密度与所述喷丸速度呈反比例关系，所述弹丸直径与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸撞击靶材入射角与所述喷丸速度呈反比例关系；
或，所述靶材属性数据包括所述靶材的屈服强度，其中，所述屈服强度与所述喷丸速度呈正比例关系。
3.根据权利要求2所述的一种喷丸最佳强度确定方法，其特征在于：所述喷丸速度的计算公式为：
其中，v表示喷丸速度，D表示弹丸直径，εf表示靶材实际应变量，θ表示弹丸撞击靶材入射角，ρ表示弹丸密度，σs表示屈服强度。
4.一种喷丸最佳强度确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取预设置靶材的靶材应变数据；
获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据；
根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
5.根据权利要求4所述的一种喷丸最佳强度确定方法，其特征在于：所述的靶材应变数据包括靶材的极限非均匀应变量，其中，所述极限非均匀应变量与所述喷丸速度呈正比例关系；
或，所述弹丸数据包括弹丸密度、弹丸直径和弹丸撞击靶材入射角，其中，所述弹丸密度与所述喷丸速度呈反比例关系，所述弹丸直径与所述喷丸速度呈正比例关系，所述弹丸撞击靶材入射角与所述喷丸速度呈反比例关系；
或，所述靶材属性数据包括所述靶材的屈服强度，其中，所述屈服强度与所述喷丸速度呈正比例关系。
6.根据权利要求5所述的一种喷丸最佳强度确定方法，其特征在于：所述喷丸速度的计算公式为：
其中，v表示喷丸速度，D表示弹丸直径，εnu表示极限非均匀应变量，θ表示弹丸撞击靶材入射角，ρ表示弹丸密度，σs表示屈服强度。
7.一种喷丸最佳强度确定系统，其特征在于，包括：
第一检测单元，用于利用喷丸机将弹丸对预设置的靶材进行喷丸操作，并检测喷丸后的靶材应变数据；
第一获取单元，用于获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据第一计算单元，用于根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
8.一种喷丸最佳强度确定系统，其特征在于，包括：
第一采集单元，用于获取预设置靶材的靶材应变数据；
第二采集单元，用于获取所述弹丸的弹丸数据和所述靶材的靶材属性数据；
第一处理单元，用于根据靶材应变数据、弹丸数据和靶材属性数据，计算得出喷丸速度。
9.一种喷丸最佳强度确定装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-6任一项所述一种喷丸最佳强度确定方法。
10.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-6任一项所述一种喷丸最佳强度确定方法。
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