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公开(公告)号：CN113779726A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111074462.4
申请日：2021-09-14
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F119/08
摘要： 本发明公开了一种基于切削力的热误差模型创建方法，首先因为机床产生的轴向热伸长误差和径向热漂移误差会导致刀具的切深和切宽发生变化，从而导致机床产生热误差前后，同样加工条件下切削力大小会发生变化，所以测量相同加工环境下机床产生热误差前后的切削力，建立切削力与热误差的数学模型，就可以根据切削力的变化值，得到当前的机床热误差，即本发明能够基于切削力的变化得到当前机床的热误差，从而创建热误差模型。
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公开(公告)号：CN110794765B
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN201911142512.0
申请日：2019-11-20
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G05B19/401
摘要： 本发明公开了一种机床几何误差耦合解耦测量方法，先将机床几何误差分解到移动轴及转动轴，再分解为位移和角度误差；将转动轴圆周表面等比展开为移动轴导轨平面；对各轴的轴向位移误差直接进行测量，使用百分表对各轴导轨平面的平面度进行测量；每根轴得到多个单边耦合误差；对耦合误差进行线性拟合，解耦得到位移误差项及角度误差项，重复测量项取均值，得到每根轴的6项几何误差。基于所测36项几何误差项，利用齐次变换矩阵计算机床的几何误差。本发明能够同时对机床各轴的角度误差和位移误差进行测量，误差测量精度高，实现各项几何误差对机床精度的影响的定量化分析，从而有利于机床几何误差的控制和加工精度的提高。
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公开(公告)号：CN110405533A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910663735.5
申请日：2019-07-23
申请人： 重庆大学
IPC分类号： B23Q15/00
摘要： 本发明公开了一种刀具姿态优化方法，所述优化方法具体为:S1:确定刀具的在机床轴限制下的可达性范围；S2:得到刀具的无全局干涉姿态范围；S3:得到刀具的无颤振姿态范围；S4:构建刀具姿态可达稳定图；S5:基于S4,以表面粗糙度预测模型为适应度函数,获得最优刀具姿态。本发明以工件的表面粗糙度预测模型为适应度函数，得到了最优刀具姿态，不仅避免了加工过程中的干涉和颤振，也提高了工件的表面性能，这对路径规划具有重要意义。
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公开(公告)号：CN114036671B
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202111328263.1
申请日：2021-11-10
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种考虑主轴热误差和刀具跳动的切削力模型建模方法，包括如下步骤：1)建立理想条件下的切削力理论模型；2)考虑刀具跳动，求解由刀具跳动导致的刀轴偏移距离ρ和刀轴偏移角度φro；3)考虑主轴热误差，以热平衡状态下的主轴热误差修正刀轴偏移距离ρ和刀轴偏移角度φro，得到修正后的刀轴偏移距离ρ1和刀轴偏移角度φr1，以刀轴偏移距离ρ1和刀轴偏移角度φr1修正切削力理论模型，得到考虑刀具跳动和热误差的切削力模型。本发明考虑主轴热误差和刀具跳动的切削力模型及其建模方法，通过考虑主轴热误差和刀具跳动对切削力的影响，从而能够更加符合实际加工条件。
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公开(公告)号：CN114019902B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202111313348.2
申请日：2021-11-08
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G05B19/19
摘要： 本发明公开了一种同步考虑切触几何学和切削动力学的五轴球头铣刀路径规划方法，包括如下步骤：步骤一：生成刀具路径：11)构建加工进给步长与进给方向关系以及残高点间隔与进给方向关系；12)生成初始行刀具路径，通过等残留高度法计算其余刀具路径，获得曲面上所有刀触点数据；步骤二：刀具姿态优化：21)建立切削力模型；22)构建刀具姿态与刀具偏转切削力关系，获得给定刀具姿态下当前刀触点最大刀具偏转切削；23)优化刀具姿态。本发明将加工进给步长与残高点间隔相结合获取初始行刀具路径的最优走刀方向，以及在刀具姿态优化在考虑切削动力学，将切削力与刀轴方向联立，最终获得光顺且切削力波动小的刀具姿态轨迹。
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公开(公告)号：CN115048871A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210779169.6
申请日：2022-07-04
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06F17/13 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于柔性切削力的薄壁件单工序加工精度预测方法，包括如下步骤：步骤一：构建薄壁件等效刚度模型：步骤二：构建柔性切削力模型：21)构建切削深度模型：22)根据切削力模型在切削深度上的积分，得到柔性切削力模型；步骤三：构建BP神经网络，以柔性切削力模型和等效刚度模型作为模型输入，并输出时变坐标经切削加工后的Z轴坐标；步骤四：以时变坐标经切削加工后的Z轴坐标计算加工精度。本发明还公开了一种基于柔性切削力的薄壁件多工序加工精度预测方法。考虑低刚度零件加工过程中由挠度引起的轴向误差以创建单工序加工精度预测模型，基于误差传递机制和迭代策略并最终实现多工序铣削加工加工精度预测。
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公开(公告)号：CN114036847A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111349342.0
申请日：2021-11-15
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于机床能耗的表面残余应力监测方法，通过分别建立基于机床能耗的有效切削能耗模型和基于有效切削能的表面应变能模型，从而得到机床能耗与表面应变能之间的映射关系；基于特定加工方式确定进给、横向两个方向的残余应力幅值的比例关系，通过表面应变能预测两个方向的残余应力幅值预测值，利用残余应力正负性预测模型对进给和横向方向的表面残余应力的正负性进行预测，得到进给和横向方向的表面残余应力属性，最终结合以上模型实现由机床能耗对表面残余应力幅值和正负性的预测，通过机床能耗对进给和横向方向的表面残余应力进行实时监测。本发明基于机床能耗的表面残余应力监测方法，能够通过机床能耗方便地监测表面残余应力。
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公开(公告)号：CN114036671A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111328263.1
申请日：2021-11-10
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种考虑主轴热误差和刀具跳动的切削力模型建模方法，包括如下步骤：1)建立理想条件下的切削力理论模型；2)考虑刀具跳动，求解由刀具跳动导致的刀轴偏移距离ρ和刀轴偏移角度φro；3)考虑主轴热误差，以热平衡状态下的主轴热误差修正刀轴偏移距离ρ和刀轴偏移角度φro，得到修正后的刀轴偏移距离ρ1和刀轴偏移角度φr1，以刀轴偏移距离ρ1和刀轴偏移角度φr1修正切削力理论模型，得到考虑刀具跳动和热误差的切削力模型。本发明考虑主轴热误差和刀具跳动的切削力模型及其建模方法，通过考虑主轴热误差和刀具跳动对切削力的影响，从而能够更加符合实际加工条件。
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公开(公告)号：CN111859566A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010692248.4
申请日：2020-07-17
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/27 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于数字孪生的表面粗糙度稳定方法，包括以下步骤：1)基于物理世界的机械加工系统建立虚拟世界的数字孪生系统，并在数字孪生系统内构建表面粗糙度预测模型；2)利用数字孪生系统映射机械加工系统，实时采集机械加工系统中影响表面粗糙度的加工参数并输入到数字孪生系统中；3)利用表面粗糙度预测模型预测当前加工条件下的表面粗糙度；若预测得到的表面粗糙度 位于设定阈值范围内，则表面粗糙度稳定，证明当前的加工参数满足要求，执行步骤5)；否则，执行步骤4)；4)利用梯度下降法求解使 位于设定阈值范围内的加工参数并反馈给机械加工系统，执行步骤5)；5)循环步骤2)和步骤3)，直至工件加工完成。
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公开(公告)号：CN110794765A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911142512.0
申请日：2019-11-20
申请人： 重庆大学
IPC分类号： G05B19/401
摘要： 本发明公开了一种机床几何误差耦合解耦测量方法，先将机床几何误差分解到移动轴及转动轴，再分解为位移和角度误差；将转动轴圆周表面等比展开为移动轴导轨平面；对各轴的轴向位移误差直接进行测量，使用百分表对各轴导轨平面的平面度进行测量；每根轴得到多个单边耦合误差；对耦合误差进行线性拟合，解耦得到位移误差项及角度误差项，重复测量项取均值，得到每根轴的6项几何误差。基于所测36项几何误差项，利用齐次变换矩阵计算机床的几何误差。本发明能够同时对机床各轴的角度误差和位移误差进行测量，误差测量精度高，实现各项几何误差对机床精度的影响的定量化分析，从而有利于机床几何误差的控制和加工精度的提高。
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