(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 202211194347.5 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 燕山大学 地址 066004 河北省秦皇岛市海港区河北 大街西段438号 (72)发明人 王青亮　石子鹤　王大双　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 李洪福 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种表面自适应提升方法 (57)摘要 本发明提供了一种表 面自适应提升方法， 涉 及工件热处理技术领域， 包括： S1、 确定模型参 数， S2、 创建几何模型及网格划分， S3、 在网格划 分后的几何模型集中建立坐标系， S4、 将大模数 齿条齿面分为三个部分， 并不断的调整每个区域 的感应器移动速度， 求解动态温度场分布， S5、 采 用齿面路径自适变调速方法完成减速区、 过渡区 和加速区的加热过程。 本发明巧妙的使用了齿面 路径自适变调速方法， 实现了大模 数齿条在感应 器速度变化的情况下， 通过智 能调节， 使大模数 齿条温度一致性得到提升， 优化了速度难以控 制、 计算复杂的传统移动感应加热模拟方法。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115526000 A 2022.12.27 CN 115526000 A 1.一种表面自适应提升方法， 其特 征在于， 包括： S1、 确定模型参数： 根据 大模数齿条的移动感应加热实际生产 过程， 收集待测大模数齿 条的尺寸 参数及工艺 参数； 收集感应 器的尺寸 参数及工艺 参数； S2、 创建几何模型及网格划分： 根据所述待测大模数齿条的尺寸参数及工艺参数和感 应器的尺寸参数及工艺参数建立几何模型集， 赋予所述几何模型集材料参数及物理参数， 对所述几何模型集进行网格划分； S3、 在网格划分后的几何模型集中， 以大模数齿条为坐标原点， 限制大模数齿条的Z轴 方向， 在X、 Y方向建立 坐标系， 近似于感应 器在二维坐标内运动； S4、 判断感应器所在位置， 拟采用分段加热的方式完成加热过程， 将大模数齿条齿面由 下至上均匀划分四条温度线， 分别为D、 E、 F、 Q， 所述四条温度线将大模 数齿条齿面分为三个 部分， 分别为： D、 E中间的减速区、 E、 F中间的过渡区和F、 Q中间的加速区， 并不断的调整每个 区域的感应 器移动速度， 求 解动态温度场分布； S5、 采用齿面路径自适变调速方法完成减速区、 过渡区和加速区的加热过程， 达到加速 区最高处温度线Q时， 加热停止 。 2.根据权利要求1所述的表面自适应提升方法， 其特征在于， S4中， 判断感应器所在位 置包括： 通过感应器的坐标移动规律判断感应器所处的具体位置， 设t1时刻感应器的坐标为 (x1， y1)， t 2时刻感应 器坐标为(x2， y2)， 且t1 ‑t2<0； 若y1‑y2＝0， 则此时感应 器位于齿顶或齿底； 若y1‑y2<0， 则此时感应 器位于齿顶与齿底中间的齿条斜 面处； 若y1‑y1>0， 则此时感应 器位于齿底与齿顶中间的齿条斜 面处。 3.根据权利要求1所述的表面自适应提升方法， 其特征在于， S5中， 所述减速区的齿面 路径自适变调速方法包括： S51、 在减速区内由下至上划分出三道温度线将减速区四等分， 温度线分别为DE ‑1、 DE‑ 2、 DE‑3， 提取感应器在初始 位置， 温度线减速区最低处D的温度数据组T0、 并判断这组数 据中的最大温差T0max是否处于齿宽路径的最大温差范围Th之内， 即T0max≤Th， 若是， 则转 至S53， 若否， 则转至S52； S52、 清除一切模型及计算参数， 重新建立模拟模型并赋予更新后的计算参数， 转至步 骤S4； S53、 在温度线减速区最低处D感应器以初始速度2mm/s的速度在减速区做缓慢减速运 动， 速度变化比例为δ， 0≤δ≤30％， 以初始减速比例 δ0运动至下一个位置DE ‑1， 并收集DE ‑1 处的温度数据组T1、 最大温差T1max、 平均数 并判断这组数据中的最大温差T1max是否处 于齿宽路径的最大温差范围Th之内， 即T1max≤Th， 若是， 则转至S54， 若否， 则转至S52； S54、 设齿条表面完整性温度参数为 判断是否 若 是， 则判断 是否处于 范围之内， 处于范围之中时， 则以速度V＝2(1 ‑δ0)运 动至DE‑2处， 若否， 则以速度V＝2[1 ‑( δ0+Δ δ )]运动至DE ‑2处， 若 则转至S52； S55、 以相同的自适变调速方法通过减速区到达过渡区边界温度线E处； 并收集E处的温权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526000 A 2度数据组TE、 最大温差TEmax、 平均数 速度VE以及此刻的速度 变化比例 δ1， 并判断这组数 据中的最大温差TEmax是否处于齿宽路径的最大温差范 围Th之内， 即TEmax≤Th， 若是， 则 转 至步骤S5 6， 若否， 则转至步骤S52； S56、 判断是否 若是， 则判断是否处于 范围之内， 处于 范围之 中时， 则以速度V＝VE(1±δ1)运动至EF ‑2处， 若否， 则以速度V＝VE[1±( δ1±Δδ )]运动至 EF‑2处， 若 则转至步骤S52； S57、 感应器通过过渡区到达加速区边界温度线F处； 并收集F处的温度数据组TF、 最大温 差TEmax、 平均数 速度VF以及此刻的加速比例 δ2， 是否TFmax≤Th， 若是， 则转至步骤S58， 若否， 则转至步骤S52； S58、 判断是否 若是， 则判断是否处于 范围之内， 处于范围之中 时， 则以速度V＝VF(1+δ2)运动至FQ ‑2处， 若否， 则以速度V＝VF[1+( δ2+Δδ )]运动至FQ ‑2处， 若 则转至步骤S52。 4.根据权利要求1所述的表面自适应提升方法， 其特征在于， 所述网格划分为分层网格 划分， 所述加速区和减速区的网格为密集网格， 所述过渡区的网格为疏散网格。 5.根据权利要求1所述的表面自适应提升方法， 其特征在于， 所述感应器为双匝型感应 器。 6.根据权利要求1所述的表面自适应提升方法， 其特征在于， 大模数齿条与感应器的材 料参数包括基本材料属 性参数和外部因素属 性参数， 所述材料属 性参数包括电阻率、 相对 磁导率、 比热容以及热传导系数， 所述外部因素属性参数包括表面热对流系数、 热辐射系数 以及空气磁导 率。 7.一种存储介质， 其特征在于， 所述存储介质包括存储的程序， 其中， 所述程序运行时， 执行所述权利要求1至 6中任一项权利要求所述的表面自适应提升方法。 8.一种电子装置， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运 行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器通过所述计算机程序运行执行所述权利要求 1至 6中任一项权利要求所述的表面自适应提升方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526000 A 3