本申請涉及零部件生產(chǎn)，具體而言，涉及一種器件設(shè)計方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、增材制造可以制備具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的工程零部件，由于工件存在懸垂結(jié)構(gòu)，其沒有鑄型或模具的支撐約束，即使有周圍的粉末支撐，但是由于支持力不足，在成形過程中容易坍塌、掛渣，發(fā)生嚴(yán)重變形甚至中斷成形，因此需要添加支撐。合理的支撐對于順利成形和保證工件精度具有重要意義。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的增材制造支撐結(jié)構(gòu)的確定方法依賴于經(jīng)驗和試錯，使得支撐結(jié)構(gòu)的確定過程耗時耗力，常常會使得支撐優(yōu)化不徹底而導(dǎo)致零件變形量超出規(guī)定值，造成產(chǎn)品報廢。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請的目的在于提供一種器件設(shè)計方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、第一方面，本申請實施例提供了一種器件設(shè)計方法，所述方法包括：

3、使用已有零部件的屬性數(shù)據(jù)訓(xùn)練出滿足預(yù)設(shè)代理要求的代理預(yù)測模型；

4、使用所述代理預(yù)測模型對待打印器件和所述待打印器件的多個待選支撐結(jié)構(gòu)分別進行預(yù)測，得到多組待選預(yù)測結(jié)果；

5、從所述多組待選預(yù)測結(jié)果中，篩選出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果；

6、若所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果通過驗證，使用與該目標(biāo)預(yù)測結(jié)果對應(yīng)的目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)對所述待打印器件進行打印,得到所述待打印器件。

7、在本申請一些技術(shù)方案中，上述已有零部件的屬性數(shù)據(jù)包括輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)；

8、所述使用已有零部件的屬性數(shù)據(jù)訓(xùn)練出滿足預(yù)設(shè)代理要求的代理預(yù)測模型，包括：

9、使用所述輸入數(shù)據(jù)分別對多個基礎(chǔ)預(yù)測模型進行訓(xùn)練，得到多個待選預(yù)測模型；

10、根據(jù)所述輸出數(shù)據(jù)和第一預(yù)測數(shù)據(jù)的誤差，從多個待選預(yù)測模型中，篩選出所述代理預(yù)測模型；其中，所述第一預(yù)測數(shù)據(jù)為輸入數(shù)據(jù)輸入到所述待選預(yù)測模型中，所述待選預(yù)測模型輸出的數(shù)據(jù)。

11、在本申請一些技術(shù)方案中，上述已有零部件的屬性數(shù)據(jù)包括：已有零部件的形狀數(shù)據(jù)、變形量、打印參數(shù)和支撐結(jié)構(gòu)的支撐數(shù)據(jù)；所述輸入數(shù)據(jù)包括已有零部件的形狀數(shù)據(jù)、打印參數(shù)和支撐結(jié)構(gòu)的支撐數(shù)據(jù)；所述輸出數(shù)據(jù)包括變形量；

12、所述方法通過以下方式篩選所述代理預(yù)測模型：

13、從多個待選預(yù)測模型中，篩選出實際變形量和預(yù)測變形量的誤差最小的預(yù)測模型作為代理預(yù)測模型。

14、在本申請一些技術(shù)方案中，上述待選預(yù)測模型包括：支持向量機模型、高斯過程模型、隨機森林模型以及其他集成學(xué)習(xí)模型。

15、在本申請一些技術(shù)方案中，上述從所述多組待選預(yù)測結(jié)果中，篩選出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，包括：

16、基于統(tǒng)計優(yōu)化策略，從所述多組待選預(yù)測結(jié)果中，篩選出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果；其中，所述統(tǒng)計優(yōu)化策略包括以下至少之一：貝葉斯優(yōu)化算法、主動學(xué)習(xí)算法、多目標(biāo)優(yōu)化算法、遷移學(xué)習(xí)算法和遺傳算法。

17、在本申請一些技術(shù)方案中，上述方法通過以下方式對目標(biāo)預(yù)測結(jié)果進行驗證：

18、使用與該目標(biāo)預(yù)測結(jié)果對應(yīng)的目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)對所述待打印器件進行測試打印，得到測試打印器件；

19、對所述測試打印器件進行測量，若測量結(jié)果滿足預(yù)算的測試要求，所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果通過驗證。

20、在本申請一些技術(shù)方案中，上述方法還包括：

21、若所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果未通過驗證，使用已有零部件的屬性數(shù)據(jù)和新增數(shù)據(jù)，篩選新的代理預(yù)測模型；其中，所述新增數(shù)據(jù)包括所述待打印器件的屬性數(shù)據(jù)和所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果、與該目標(biāo)預(yù)測結(jié)果對應(yīng)目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)的支撐數(shù)據(jù)；

22、使用所述新的代理預(yù)測模型再次進行預(yù)測，直至新的目標(biāo)預(yù)測結(jié)果通過驗證。

23、第二方面，本申請實施例提供了一種器件設(shè)計裝置，所述裝置包括：

24、訓(xùn)練模塊，用于使用已有零部件的屬性數(shù)據(jù)訓(xùn)練出滿足預(yù)設(shè)代理要求的代理預(yù)測模型；

25、預(yù)測模塊，用于使用所述代理預(yù)測模型對待打印器件和所述待打印器件的多個待選支撐結(jié)構(gòu)分別進行預(yù)測，得到多組待選預(yù)測結(jié)果；

26、篩選模塊，用于從所述多組待選預(yù)測結(jié)果中，篩選出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果；

27、驗證模塊，用于若所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果通過驗證，使用與該目標(biāo)預(yù)測結(jié)果對應(yīng)的目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)對所述待打印器件進行打印,得到所述待打印器件。

28、第三方面，本申請實施例提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述的器件設(shè)計方法的步驟。

29、第四方面，本申請實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行上述的器件設(shè)計方法的步驟。

30、本申請的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

31、本申請方法包括使用已有零部件的屬性數(shù)據(jù)訓(xùn)練出滿足預(yù)設(shè)代理要求的代理預(yù)測模型；使用所述代理預(yù)測模型對待打印器件和所述待打印器件的多個待選支撐結(jié)構(gòu)分別進行預(yù)測，得到多組待選預(yù)測結(jié)果；從所述多組待選預(yù)測結(jié)果中，篩選出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果；若所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果通過驗證，使用與該目標(biāo)預(yù)測結(jié)果對應(yīng)的目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)對所述待打印器件進行打印,得到所述待打印器件。

32、本申請使用較少的次數(shù)即可確定出目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)，既節(jié)省了打印支撐所需要的粉末量，也方便后續(xù)的支撐去除工作，節(jié)省制造成本，提高打印效率和產(chǎn)品合格率。

33、為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種器件設(shè)計方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述已有零部件的屬性數(shù)據(jù)包括輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述已有零部件的屬性數(shù)據(jù)包括：已有零部件的形狀數(shù)據(jù)、變形量、打印參數(shù)和支撐結(jié)構(gòu)的支撐數(shù)據(jù)；所述輸入數(shù)據(jù)包括已有零部件的形狀數(shù)據(jù)、打印參數(shù)和支撐結(jié)構(gòu)的支撐數(shù)據(jù)；所述輸出數(shù)據(jù)包括變形量；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述待選預(yù)測模型包括：支持向量機模型、高斯過程模型、隨機森林模型以及其他集成學(xué)習(xí)模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述多組待選預(yù)測結(jié)果中，篩選出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法通過以下方式對目標(biāo)預(yù)測結(jié)果進行驗證：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.一種器件設(shè)計裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機器可讀指令，當(dāng)電子設(shè)備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一所述的器件設(shè)計方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，該計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一所述的器件設(shè)計方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N器件設(shè)計方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，該方法包括：使用已有零部件的屬性數(shù)據(jù)訓(xùn)練出滿足預(yù)設(shè)代理要求的代理預(yù)測模型；使用所述代理預(yù)測模型對待打印器件和所述待打印器件的多個待選支撐結(jié)構(gòu)分別進行預(yù)測，得到多組待選預(yù)測結(jié)果；從所述多組待選預(yù)測結(jié)果中，篩選出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果；若所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果通過驗證，使用與該目標(biāo)預(yù)測結(jié)果對應(yīng)的目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)對所述待打印器件進行打印,得到所述待打印器件。本申請使用較少的次數(shù)即可確定出目標(biāo)支撐結(jié)構(gòu)，既節(jié)省了打印支撐所需要的粉末量，也方便后續(xù)的支撐去除工作，節(jié)省制造成本，提高打印效率和產(chǎn)品合格率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉沛,畢中南,孫志民,程懿歆
受保護的技術(shù)使用者：北京鋼研高納科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19