權利要求

1.用于高真空爐的熱處理工藝控制方法，其特征在于，所述方法包括：

交互預加工工件的工件特性，其中，所述工件特性至少包括材料特性與幾何特性;

讀取高真空爐的規(guī)格機制與熱處理工藝，搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，所述場域分析模型包括預處理層、熱處理層與參數轉換層;

基于所述預加工工件的熱處理質量標準，結合所述工件特性，于所述場域分析模型中進行基于工件全局均勻性的局部預處理，與基于溫度場、真空場與壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數;

結合可編程控制器，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，對所述高真空爐進行熱處理控制，其中，所述場域分析模型、所述可編程控制器與所述高真空爐建立有通信連接;

基于所述熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間與基于加工參數的參數寬容區(qū)間;

同步進行熱處理監(jiān)測，結合所述參數寬容區(qū)間進行設備控制監(jiān)管，結合所述特征寬容區(qū)間進行熱處理狀態(tài)監(jiān)管，確定異常加工數據，所述熱處理狀態(tài)至少包括空間均勻度與時序趨勢;

基于所述異常加工數據，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，所述方法還包括：

讀取所述高真空爐的規(guī)格機制，確定基于空間場的空間坐標系;

構建基于所述空間坐標系的溫度場、真空場與壓力場，并進行場域擬合，監(jiān)督訓練基于擬合場域的所述熱處理層;

結合所述規(guī)格機制，確定場域參數與設備控制參數的轉換關系，監(jiān)督訓練所述參數轉換層;

關聯所述預處理層、所述熱處理層與所述參數轉換層，生成所述場域分析模型。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述構建基于所述空間坐標系的溫度場、真空場與壓力場，并進行場域擬合，監(jiān)督訓練基于擬合場域的所述熱處理層，所述方法還包括：

基于所述規(guī)格機制進行工業(yè)大數據同源檢索，篩選樣本熱處理記錄;

基于所述樣本熱處理記錄，挖掘溫度、真空度與壓力的互影響關系，確定場域擬合函數;

基于所述樣本熱處理記錄，進行所述溫度場、真空場與壓力場的單場域訓練，與基于所述場域擬合函數的協同訓練，生成所述熱處理層。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，所述方法還包括：

識別所述動態(tài)加工參數，確定參控變化節(jié)點，所述參控變化節(jié)點標識有鄰接節(jié)點間隔;

基于所述參控變化節(jié)點與所述動態(tài)加工參數，確定周期控制程序;

對所述可編程控制器進行基于所述周期控制程序的設置，基于所述參控變化節(jié)點進行連續(xù)控制指令的生成與定時控制響應。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數之后，所述方法還包括：

基于加熱元件與所述預加工工件的相對點云距離，確定基于所述有效工作空間的熱輻射梯度;

結合所述熱輻射梯度，進行基于所述預加工工件的熱應力集中分析，確定熱應力集中部位;

結合所述熱輻射梯度與所述熱應力集中部位，對所述動態(tài)加工參數進行補償。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控，所述方法還包括：

識別所述異常加工數據，確定場域分布的全局波動趨勢，所述全局波動趨勢標識有滿足所述特征寬容區(qū)間的特征差;

結合所述熱處理層進行全局調控分析確定調控趨勢，所述調控趨勢包括場域特征調控趨勢與位置調整趨勢;

結合所述參數轉換層，確定基于所述調控趨勢的反饋調控參數。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對熱處理后的預加工工件進行質量檢測，獲取質量指標系數;

若所述質量指標系數中存在不滿足所述熱處理質量標準的質量指標，進行工藝加工溯源，確定異常加工源;

基于所述異常加工源，進行熱處理加工的控制補償。

8.用于高真空爐的熱處理工藝控制系統(tǒng)，其特征在于，用于實施權利要求1-7任意一項所述的用于高真空爐的熱處理工藝控制方法，所述系統(tǒng)包括：

交互模塊，所述交互模塊用于交互預加工工件的工件特性，其中，所述工件特性至少包括材料特性與幾何特性;

模型搭建模塊，所述模型搭建模塊用于讀取高真空爐的規(guī)格機制與熱處理工藝，搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，所述場域分析模型包括預處理層、熱處理層與參數轉換層;

分析模塊，所述分析模塊用于基于所述預加工工件的熱處理質量標準，結合所述工件特性，于所述場域分析模型中進行基于工件全局均勻性的局部預處理，與基于溫度場、真空場與壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數;

控制模塊，所述控制模塊用于結合可編程控制器，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，對所述高真空爐進行熱處理控制，其中，所述場域分析模型、所述可編程控制器與所述高真空爐建立有通信連接;

寬容區(qū)間設定模塊，所述寬容區(qū)間設定模塊用于基于所述熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間與基于加工參數的參數寬容區(qū)間;

監(jiān)測模塊，所述監(jiān)測模塊用于同步進行熱處理監(jiān)測，結合所述參數寬容區(qū)間進行設備控制監(jiān)管，結合所述特征寬容區(qū)間進行熱處理狀態(tài)監(jiān)管，確定異常加工數據，所述熱處理狀態(tài)至少包括空間均勻度與時序趨勢;

調控模塊，所述調控模塊用于基于所述異常加工數據，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控。

說明書

技術領域

[0001]本發(fā)明涉及熱處理技術領域，具體涉及用于高真空爐的熱處理工藝控制方法及系統(tǒng)。

背景技術

[0002]高真空爐是一種用于熱處理工藝的設備，常被應用于金屬材料的加熱、冷卻和改變物理性質的過程。在高真空爐中進行熱處理需要嚴格控制溫度、壓力和真空度等參數，以確保工件可以達到預期的性能要求。由于不同材料、不同幾何形狀的工件對熱處理工藝的要求各異，如何精確控制高真空爐的熱處理過程，確保工件在熱處理過程中獲得均勻且穩(wěn)定的加熱效果，一直是工業(yè)制造領域面臨的重要挑戰(zhàn)。目前，多通過人機交互的方式，通過結合工況進行工藝調試，結合技術人員經驗進行動態(tài)把控，存在一定的不確定性與主觀性，現有技術還存在一定的局限性，使得熱處理控制與工件無法達到高度適配，且無法有效且精準的把控動態(tài)熱處理過程，自動化程度不足，使得熱處理控制受限。

發(fā)明內容

[0003]本申請實施例提供了用于高真空爐的熱處理工藝控制方法及系統(tǒng)，解決了現有技術中熱處理控制與工件無法達到高度適配，從而難以精準的把控動態(tài)熱處理過程使熱處理控制受限的技術問題。

[0004]鑒于上述問題，本申請實施例提供了用于高真空爐的熱處理工藝控制方法及系統(tǒng)。

[0005]本申請實施例的第一個方面，提供了用于高真空爐的熱處理工藝控制方法，所述方法包括：

交互預加工工件的工件特性，其中，所述工件特性至少包括材料特性與幾何特性;

讀取高真空爐的規(guī)格機制與熱處理工藝，搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，所述場域分析模型包括預處理層、熱處理層與參數轉換層;

基于所述預加工工件的熱處理質量標準，結合所述工件特性，于所述場域分析模型中進行基于工件全局均勻性的局部預處理，與基于溫度場、真空場與壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數;

結合可編程控制器，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，對所述高真空爐進行熱處理控制，其中，所述場域分析模型、所述可編程控制器與所述高真空爐建立有通信連接;

基于所述熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間與基于加工參數的參數寬容區(qū)間;

同步進行熱處理監(jiān)測，結合所述參數寬容區(qū)間進行設備控制監(jiān)管，結合所述特征寬容區(qū)間進行熱處理狀態(tài)監(jiān)管，確定異常加工數據，所述熱處理狀態(tài)至少包括空間均勻度與時序趨勢;

基于所述異常加工數據，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控。

[0006]本申請實施例的第二個方面，提供了用于高真空爐的熱處理工藝控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

交互模塊，所述交互模塊用于交互預加工工件的工件特性，其中，所述工件特性至少包括材料特性與幾何特性;

模型搭建模塊，所述模型搭建模塊用于讀取高真空爐的規(guī)格機制與熱處理工藝，搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，所述場域分析模型包括預處理層、熱處理層與參數轉換層;

分析模塊，所述分析模塊用于基于所述預加工工件的熱處理質量標準，結合所述工件特性，于所述場域分析模型中進行基于工件全局均勻性的局部預處理，與基于溫度場、真空場與壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數;

控制模塊，所述控制模塊用于結合可編程控制器，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，對所述高真空爐進行熱處理控制，其中，所述場域分析模型、所述可編程控制器與所述高真空爐建立有通信連接;

寬容區(qū)間設定模塊，所述寬容區(qū)間設定模塊用于基于所述熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間與基于加工參數的參數寬容區(qū)間;

監(jiān)測模塊，所述監(jiān)測模塊用于同步進行熱處理監(jiān)測，結合所述參數寬容區(qū)間進行設備控制監(jiān)管，結合所述特征寬容區(qū)間進行熱處理狀態(tài)監(jiān)管，確定異常加工數據，所述熱處理狀態(tài)至少包括空間均勻度與時序趨勢;

調控模塊，所述調控模塊用于基于所述異常加工數據，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控。

[0007]本申請中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：

通過讀取高真空爐的規(guī)格和熱處理工藝，搭建一個基于設備有效工作空間的場域分析模型。該模型包括預處理層、熱處理層和參數轉換層，用于分析和計算加工參數的影響。在場域分析模型中，基于預加工工件的熱處理質量標準和工件特性，進行局部預處理，以實現工件的全局均勻性要求。同時，結合溫度場、真空場和壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數。結合可編程控制器，根據這些動態(tài)加工參數生成定時控制指令，用于對高真空爐進行熱處理控制。同時，根據熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間和基于加工參數的參數寬容區(qū)間。通過同步進行熱處理監(jiān)測，并結合參數寬容區(qū)間對設備進行控制監(jiān)管，以及結合特征寬容區(qū)間對熱處理狀態(tài)進行監(jiān)管，可以確定異常加工數據。最后，根據異常加工數據，對高真空爐進行設備熱處理反饋調控。解決了現有技術中熱處理控制與工件無法達到高度適配，從而難以精準的把控動態(tài)熱處理過程使熱處理控制受限的技術問題，達到了提高熱處理質量的技術效果。

附圖說明

[0008]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

[0009]圖1為本申請實施例提供的用于高真空爐的熱處理工藝控制方法流程示意圖;

圖2為本申請實施例提供的用于高真空爐的熱處理工藝控制系統(tǒng)結構示意圖。

[0010]附圖標記說明：交互模塊11，模型搭建模塊12，分析模塊13，控制模塊14，寬容區(qū)間設定模塊15，監(jiān)測模塊16，調控模塊17。

具體實施方式

[0011]本申請實施例通過提供用于高真空爐的熱處理工藝控制方法及系統(tǒng)，解決了現有技術中熱處理控制與工件無法達到高度適配，從而難以精準的把控動態(tài)熱處理過程使熱處理控制受限的技術問題。

[0012]下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

[0013]需要說明的是，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產品或服務器不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其他步驟或模塊。

[0014]實施例一

如圖1所示，本申請實施例提供了用于高真空爐的熱處理工藝控制方法，其中，方法包括：

交互預加工工件的工件特性，其中，所述工件特性至少包括材料特性與幾何特性;

工件特性決定了熱處理過程中的加熱方式、溫度分布以及保溫時間等關鍵參數，包括材料特性和幾何特性。材料特性是指工件所使用的材料的物理和化學屬性，例如密度、硬度、熱導率、熔點等，不同材料的熔點、導熱性、膨脹系數等物理性質各異，在熱處理過程中需要采用不同的加熱速度和冷卻速度，以確保工件獲得均勻且穩(wěn)定的加熱效果。幾何特性描述了工件的形狀、尺寸和表面特征，包括工件的長度、寬度、高度以及各種表面參數如平整度、圓度、粗糙度等，工件的形狀、尺寸和表面狀態(tài)等幾何特性會直接影響到熱處理的均勻性和效率。通過準確了解工件的材料特性和幾何特性，可以更好地選擇適合的熱處理工藝和參數，以滿足工件的要求，并提高最終產品的質量。

[0015]讀取高真空爐的規(guī)格機制與熱處理工藝，搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，所述場域分析模型包括預處理層、熱處理層與參數轉換層;

高真空爐的規(guī)格機制涵蓋了爐子的結構、尺寸、真空度范圍、加熱元件的布局及性能等，而熱處理工藝則包括了加熱速率、保溫時間、冷卻方式等關鍵步驟。通過獲取高真空爐的規(guī)格機制與熱處理工藝后，可以搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，該模型包括預處理層、熱處理層和參數轉換層。在場域分析模型中，預處理層主要負責接收和處理來自高真空爐規(guī)格機制的信息，包括設備參數、工件特性、熱處理要求等。熱處理層負責，負責模擬和分析高真空爐中的熱處理過程。參數轉換層則負責將熱處理層模擬得到的數據轉化為具體的控制參數。通過搭建場域分析模型可以在預處理階段就對熱處理過程進行全面的規(guī)劃和優(yōu)化，提高工件的熱處理質量和效率。

[0016]進一步而言，搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，方法包括：

讀取所述高真空爐的規(guī)格機制，確定基于空間場的空間坐標系;

構建基于所述空間坐標系的溫度場、真空場與壓力場，并進行場域擬合，監(jiān)督訓練基于擬合場域的所述熱處理層;

結合所述規(guī)格機制，確定場域參數與設備控制參數的轉換關系，監(jiān)督訓練所述參數轉換層;

關聯所述預處理層、所述熱處理層與所述參數轉換層，生成所述場域分析模型。

[0017]通過高真空爐的規(guī)格機制，可以確定適合的空間坐標系，以便描述溫度場、真空場和壓力場等參數在空間中的分布和變化。根據空間坐標系構建溫度場、真空場與壓力場，這些場域代表了熱處理過程中爐子內部不同位置上的溫度、真空度和壓力分布。通過對這些場域進行擬合，能夠獲得更加準確的場域模型，為后續(xù)的熱處理層監(jiān)督訓練提供了數據支持。通過使用擬合后的場域模型，監(jiān)督訓練熱處理層，即利用模型對熱處理過程中溫度、真空度和壓力等參數的變化進行模擬和預測，并根據實際反饋進行調整和優(yōu)化。場域參數，如溫度場、真空場和壓力場的分布數據，反映了熱處理過程中的物理狀態(tài);而設備控制參數，如加熱功率、真空泵的運行速度、氣體流量等，則直接用于控制爐子的工作狀態(tài)。通過確定場域參數與設備控制參數之間的對應關系，建立轉換關系，以便將場域參數轉化為設備控制參數，構成參數轉換層。例如，建立溫度設定值與加熱功率、加熱時間之間的關系，以實現對溫度的精確控制。為了優(yōu)化轉換關系的準確性，還需要對參數轉換層進行監(jiān)督訓練。監(jiān)督訓練是一個迭代優(yōu)化的過程，通過不斷輸入實際處理過程中的數據，對轉換關系進行修正和調整，以提高其預測精度和泛化能力。將預處理層、熱處理層和參數轉換層進行關聯，構成了完整的場域分析模型，用于接收并處理來自高真空爐的輸入數據，并輸出經過優(yōu)化的控制參數。

[0018]進一步而言，構建基于所述空間坐標系的溫度場、真空場與壓力場，并進行場域擬合，監(jiān)督訓練基于擬合場域的所述熱處理層，方法包括：

基于所述規(guī)格機制進行工業(yè)大數據同源檢索，篩選樣本熱處理記錄;

基于所述樣本熱處理記錄，挖掘溫度、真空度與壓力的互影響關系，確定場域擬合函數;

基于所述樣本熱處理記錄，進行所述溫度場、真空場與壓力場的單場域訓練，與基于所述場域擬合函數的協同訓練，生成所述熱處理層。

[0019]通過工業(yè)大數據同源檢索，可以篩選出與高真空爐規(guī)格相匹配的樣本熱處理記錄，樣本熱處理記錄包含了過去在類似設備上進行熱處理的歷史數據。分析樣本熱處理記錄，可以找到溫度、真空度與壓力的互影響關系，從而確定一個描述它們之間關系的場域擬合函數。利用樣本熱處理記錄中的溫度、真空度和壓力數據，結合場域擬合函數，可以對每個場域進行單場域訓練，得到每個場域的獨立模型。單場域訓練只能提供各個物理場的獨立信息，而無法反映它們之間的相互作用。因此，將場域擬合函數與單場域模型進行協同訓練。在協同訓練過程中，利用場域擬合函數對單場域模型進行迭代優(yōu)化，具體來說，將單場域模型的輸出作為輸入，通過場域擬合函數計算得到綜合預測結果，將綜合預測結果與實際熱處理數據進行比較，計算誤差并更新模型的參數。通過協同訓練，可以將各個單場域模型聯系起來，從而生成完整的熱處理層。

[0020]基于所述預加工工件的熱處理質量標準，結合所述工件特性，于所述場域分析模型中進行基于工件全局均勻性的局部預處理，與基于溫度場、真空場與壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數;

通過分析預加工工件的熱處理質量標準，確定工件在熱處理過程中需要達到的表面硬度、組織結構等指標，結合工件特性，在場域分析模型中，根據工件全局均勻性要求進行局部預處理，也就是說，對工件進行一些局部調整，以確保整個工件在熱處理過程中能夠達到一致的質量標準。例如，在溫度場、真空場和壓力場中，可以根據工件不同區(qū)域的特點，對相應的參數進行微調，以實現更好的均勻性。全局均勻性是指工件在熱處理過程中各部分能夠均勻受熱，避免出現過熱或過冷的現象，從而確保熱處理質量的穩(wěn)定性。同時，還需要對溫度場、真空場和壓力場進行融合分析，通過分析這些場域的數據和相互之間的關系，可以確定動態(tài)加工參數。通過輸入工件的特性和熱處理質量標準，場域分析模型能夠輸出完整的熱處理周期內的動態(tài)加工參數，包括加熱速率、保溫時間、冷卻方式等，這些參數隨著熱處理過程的進行而不斷變化，以確保工件在整個周期內都能夠得到最佳的熱處理效果。

[0021]進一步而言，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數之后，方法還包括：

基于加熱元件與所述預加工工件的相對點云距離，確定基于所述有效工作空間的熱輻射梯度;

結合所述熱輻射梯度，進行基于所述預加工工件的熱應力集中分析，確定熱應力集中部位;

結合所述熱輻射梯度與所述熱應力集中部位，對所述動態(tài)加工參數進行補償。

[0022]相對點云距離是指加熱元件與工件表面各點之間的空間距離，會直接影響到工件受熱的均勻性和熱輻射的分布。有效工作空間則是指加熱元件能夠有效產生熱輻射并作用于工件的空間范圍。熱輻射梯度是指在有效工作空間內，熱輻射強度隨空間位置的變化情況。通過自定義設定加熱原件與預加工工件的相對點云距離，計算不同位置的熱輻射強度差異，得到熱輻射梯度的具體數值和分布規(guī)律。通過分析熱輻射梯度與工件材料屬性的關系，可以預測熱應力在工件上的分布情況，并確定熱應力集中的具體位置。熱應力是由于工件內部溫度分布不均而產生的應力，而熱應力集中部位則是這些應力最為集中的區(qū)域，可能會導致受熱不均衡，造成局域裂紋。結合熱輻射梯度與熱應力集中部位的信息，在加工過程中對動態(tài)加工參數進行調整，以減輕或避免熱應力對工件的不利影響，使得工件在熱處理過程中受熱更加均勻，降低熱應力的產生和集中。通過調整加熱功率、加熱時間、加熱速度等參數，優(yōu)化熱處理過程，提高工件的質量和性能。

[0023]結合可編程控制器，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，對所述高真空爐進行熱處理控制，其中，所述場域分析模型、所述可編程控制器與所述高真空爐建立有通信連接;

可編程控制器是用于控制工業(yè)設備和機器的智能控制器，可以根據預先設定的算法和參數執(zhí)行特定的任務。場域分析模型、可編程控制器和高真空爐之間建立通信連接，可編程控制器根據場域分析模型提供的數據生成基于動態(tài)加工參數的定時控制指令，從而對高真空爐進行熱處理控制。

[0024]進一步而言，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，方法包括：

識別所述動態(tài)加工參數，確定參控變化節(jié)點，所述參控變化節(jié)點標識有鄰接節(jié)點間隔;

基于所述參控變化節(jié)點與所述動態(tài)加工參數，確定周期控制程序;

對所述可編程控制器進行基于所述周期控制程序的設置，基于所述參控變化節(jié)點進行連續(xù)控制指令的生成與定時控制響應。

[0025]通過識別動態(tài)加工參數，確定參控變化節(jié)點，參控變化節(jié)點是動態(tài)加工參數發(fā)生顯著變化的節(jié)點，如升溫起始點、恒溫保持點、降溫起始點等，同時，標識了參數變化的時刻和鄰接節(jié)點之間的間隔。基于參控變化節(jié)點和動態(tài)加工參數，確定周期控制程序，即在何時以及如何調整控制參數以適應動態(tài)加工參數的變化。將確定的周期控制程序設置到可編程控制器中，確?？刂破髂軌蚋鶕A設的周期控制程序執(zhí)行相應的調整?；趨⒖刈兓?jié)點，可編程控制器生成連續(xù)的控制指令，并確保這些指令能夠按時響應并實現對動態(tài)加工參數的連續(xù)調整。

[0026]基于所述熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間與基于加工參數的參數寬容區(qū)間;

根據熱處理工藝要求和材料特性，確定影響熱處理質量的關鍵場域特征，如溫度分布、熱應力分布等，基于歷史數據、實驗數據和專家經驗，為這些關鍵場域特征設定合理的特征寬容區(qū)間，用于表示在一定范圍內允許存在的特征變化，以確保產品仍然符合質量標準。根據熱處理工藝要求，識別出對熱處理質量具有顯著影響的加工參數，如加熱溫度、加熱時間、冷卻速率等?；跓崽幚碣|量標準、材料特性以及設備性能，為每個關鍵加工參數設定合理的參數寬容區(qū)間，用于表示在一定范圍內允許的加工參數波動，以確保產品的熱處理質量仍然可控。通過設定合理的基于擬合場域的特征寬容區(qū)間與基于加工參數的參數寬容區(qū)間，可以在一定程度上容忍工藝中的變化和波動，從而保證最終產品在符合質量標準的前提下，具有一定的穩(wěn)定性和可控性。

[0027]同步進行熱處理監(jiān)測，結合所述參數寬容區(qū)間進行設備控制監(jiān)管，結合所述特征寬容區(qū)間進行熱處理狀態(tài)監(jiān)管，確定異常加工數據，所述熱處理狀態(tài)至少包括空間均勻度與時序趨勢;

在熱處理過程中，通過實時監(jiān)測并結合之前設定的參數寬容區(qū)間和設備特征寬容區(qū)間，可以全面而準確地評估熱處理狀態(tài)。熱處理狀態(tài)包括空間均勻度與時序趨勢，空間均勻度指的是場域內各點參數的一致性，時序趨勢則表示熱處理過程中這些參數隨時間的變化趨勢。將實時采集的加工參數與設定的參數寬容區(qū)間進行對比，檢查是否有參數超出合理范圍，若超出，則記錄為異常加工數據。對實時采集的場域特征數據進行分析，評估其是否滿足特征寬容區(qū)間的要求，若不滿足特征寬容區(qū)間，則記錄為異常加工數據。

[0028]基于所述異常加工數據，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控。

[0029]對異常加工數據進行分析，確定異常產生的原因，基于異常加工數據的分析結果，對高真空爐進行設備熱處理反饋調控，保證熱處理過程穩(wěn)定可控，產品符合質量標準。

[0030]進一步而言，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控，方法包括：

識別所述異常加工數據，確定場域分布的全局波動趨勢，所述全局波動趨勢標識有滿足所述特征寬容區(qū)間的特征差;

結合所述熱處理層進行全局調控分析確定調控趨勢，所述調控趨勢包括場域特征調控趨勢與位置調整趨勢;

結合所述參數轉換層，確定基于所述調控趨勢的反饋調控參數。

[0031]根據異常加工數據，確定場域分布的全局波動趨勢，即同時序下構件多個位置的特征狀態(tài)。全局波動趨勢的標識滿足特征寬容區(qū)間的特征差，即這些變化應在可接受的范圍內。通過熱處理層進行全局調控分析，即結合熱處理過程中的各種參數和特征，確定調控趨勢，包括場域特征調控趨勢，即針對整個場域特征的調整趨勢，以及位置調整趨勢，即對特定位置或區(qū)域的調控趨勢。結合參數轉換層，確定基于調控趨勢的反饋調控參數，也就是說根據調控趨勢確定相應的參數調整方案，以實現熱處理過程的穩(wěn)定和優(yōu)化。

[0032]進一步而言，方法還包括：

對熱處理后的預加工工件進行質量檢測，獲取質量指標系數;

若所述質量指標系數中存在不滿足所述熱處理質量標準的質量指標，進行工藝加工溯源，確定異常加工源;

基于所述異常加工源，進行熱處理加工的控制補償。

[0033]對經過熱處理后的預加工工件進行質量檢測，獲取各項質量指標的系數，包括硬度、強度、尺寸精度等。在質量指標系數中，如果發(fā)現有某些指標不符合設定的熱處理質量標準，表明存在質量問題需要解決。針對不滿足質量標準的質量指標，進行工藝加工溯源，即追溯該工件從加工到熱處理整個過程中的工藝參數變化和可能的異常情況，以確定異常加工源?；诖_定的異常加工源，進行熱處理加工的控制補償，包括調整熱處理參數、優(yōu)化工藝流程或采取其他措施，以確保下一批工件的質量符合標準。

[0034]綜上所述，本申請實施例至少具有如下技術效果：

通過讀取高真空爐的規(guī)格和熱處理工藝，搭建一個基于設備有效工作空間的場域分析模型。該模型包括預處理層、熱處理層和參數轉換層，用于分析和計算加工參數的影響。在場域分析模型中，基于預加工工件的熱處理質量標準和工件特性，進行局部預處理，以實現工件的全局均勻性要求。同時，結合溫度場、真空場和壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數。結合可編程控制器，根據這些動態(tài)加工參數生成定時控制指令，用于對高真空爐進行熱處理控制。同時，根據熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間和基于加工參數的參數寬容區(qū)間。通過同步進行熱處理監(jiān)測，并結合參數寬容區(qū)間對設備進行控制監(jiān)管，以及結合特征寬容區(qū)間對熱處理狀態(tài)進行監(jiān)管，可以確定異常加工數據。最后，根據異常加工數據，對高真空爐進行設備熱處理反饋調控。解決了現有技術中熱處理控制與工件無法達到高度適配，從而難以精準的把控動態(tài)熱處理過程使熱處理控制受限的技術問題，達到了提高熱處理質量的技術效果。

[0035]實施例二

基于與前述實施例中用于高真空爐的熱處理工藝控制方法相同的發(fā)明構思，如圖2所示，本申請?zhí)峁┝擞糜诟哒婵諣t的熱處理工藝控制系統(tǒng)，本申請實施例中的系統(tǒng)與方法實施例基于同樣的發(fā)明構思。其中，系統(tǒng)包括：

交互模塊11，所述交互模塊11用于交互預加工工件的工件特性，其中，所述工件特性至少包括材料特性與幾何特性;

模型搭建模塊12，所述模型搭建模塊12用于讀取高真空爐的規(guī)格機制與熱處理工藝，搭建基于設備有效工作空間的場域分析模型，所述場域分析模型包括預處理層、熱處理層與參數轉換層;

分析模塊13，所述分析模塊13用于基于所述預加工工件的熱處理質量標準，結合所述工件特性，于所述場域分析模型中進行基于工件全局均勻性的局部預處理，與基于溫度場、真空場與壓力場的融合分析，確定完整熱處理周期內的動態(tài)加工參數;

控制模塊14，所述控制模塊14用于結合可編程控制器，生成基于所述動態(tài)加工參數的定時控制指令，對所述高真空爐進行熱處理控制，其中，所述場域分析模型、所述可編程控制器與所述高真空爐建立有通信連接;

寬容區(qū)間設定模塊15，所述寬容區(qū)間設定模塊15用于基于所述熱處理質量標準，設定基于擬合場域的特征寬容區(qū)間與基于加工參數的參數寬容區(qū)間;

監(jiān)測模塊16，所述監(jiān)測模塊16用于同步進行熱處理監(jiān)測，結合所述參數寬容區(qū)間進行設備控制監(jiān)管，結合所述特征寬容區(qū)間進行熱處理狀態(tài)監(jiān)管，確定異常加工數據，所述熱處理狀態(tài)至少包括空間均勻度與時序趨勢;

調控模塊17，所述調控模塊17用于基于所述異常加工數據，對所述高真空爐進行設備熱處理反饋調控。

[0036]進一步的，所述模型搭建模塊12用于執(zhí)行如下方法：

讀取所述高真空爐的規(guī)格機制，確定基于空間場的空間坐標系;

構建基于所述空間坐標系的溫度場、真空場與壓力場，并進行場域擬合，監(jiān)督訓練基于擬合場域的所述熱處理層;

結合所述規(guī)格機制，確定場域參數與設備控制參數的轉換關系，監(jiān)督訓練所述參數轉換層;

關聯所述預處理層、所述熱處理層與所述參數轉換層，生成所述場域分析模型。

[0037]進一步的，所述模型搭建模塊12用于執(zhí)行如下方法：

基于所述規(guī)格機制進行工業(yè)大數據同源檢索，篩選樣本熱處理記錄;

基于所述樣本熱處理記錄，挖掘溫度、真空度與壓力的互影響關系，確定場域擬合函數;

基于所述樣本熱處理記錄，進行所述溫度場、真空場與壓力場的單場域訓練，與基于所述場域擬合函數的協同訓練，生成所述熱處理層。

[0038]進一步的，所述控制模塊14用于執(zhí)行如下方法：

識別所述動態(tài)加工參數，確定參控變化節(jié)點，所述參控變化節(jié)點標識有鄰接節(jié)點間隔;

基于所述參控變化節(jié)點與所述動態(tài)加工參數，確定周期控制程序;

對所述可編程控制器進行基于所述周期控制程序的設置，基于所述參控變化節(jié)點進行連續(xù)控制指令的生成與定時控制響應。

[0039]進一步的，所述控制模塊14用于執(zhí)行如下方法：

基于加熱元件與所述預加工工件的相對點云距離，確定基于所述有效工作空間的熱輻射梯度;

結合所述熱輻射梯度，進行基于所述預加工工件的熱應力集中分析，確定熱應力集中部位;

結合所述熱輻射梯度與所述熱應力集中部位，對所述動態(tài)加工參數進行補償。

[0040]進一步的，所述調控模塊17用于執(zhí)行如下方法：

識別所述異常加工數據，確定場域分布的全局波動趨勢，所述全局波動趨勢標識有滿足所述特征寬容區(qū)間的特征差;

結合所述熱處理層進行全局調控分析確定調控趨勢，所述調控趨勢包括場域特征調控趨勢與位置調整趨勢;

結合所述參數轉換層，確定基于所述調控趨勢的反饋調控參數。

[0041]進一步的，所述調控模塊17用于執(zhí)行如下方法：

對熱處理后的預加工工件進行質量檢測，獲取質量指標系數;

若所述質量指標系數中存在不滿足所述熱處理質量標準的質量指標，進行工藝加工溯源，確定異常加工源;

基于所述異常加工源，進行熱處理加工的控制補償。

[0042]需要說明的是，上述本申請實施例先后順序僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。且上述對本說明書特定實施例進行了描述。其它實施例在所附權利要求書的范圍內。在一些情況下，在權利要求書中記載的動作或步驟可以按照不同于實施例中的順序來執(zhí)行并且仍然可以實現期望的結果。另外，在附圖中描繪的過程不一定要求示出的特定順序或者連續(xù)順序才能實現期望的結果。在某些實施方式中，多任務處理和并行處理也是可以的或者可能是有利的。

[0043]以上所述僅為本申請的較佳實施例，并不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。

[0044]本說明書和附圖僅僅是本申請的示例性說明，且視為已覆蓋本申請范圍內的任意和所有修改、變化、組合或等同物。顯然，本領域的技術人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請及其等同技術的范圍之內，則本申請意圖包括這些改動和變型在內。

說明書附圖(2)