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公开(公告)号：CN111854655A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010712953.6
申请日：2020-07-22
Applicant: 上海交通大学 , 中国航发商用航空发动机有限责任公司
IPC: G01B17/02
Abstract: 本发明提供了一种适用于数控车床的非接触式超声波测厚系统及测厚方法，包括法向调整装置、耦合剂喷口装置以及数据采集和处理装置，所述耦合剂喷口装置安装在法向调整装置上，所述数据采集和处理装置分别与法向调整装置、耦合剂喷口装置通讯连接，数据采集和处理装置能够控制法向调整装置驱使耦合剂喷口装置运动，本发明使用非接触式超声波探头，采用耦合剂喷口流道的结构，使水浸式探头完全浸没在耦合剂中，解决了非接触、无摩擦、高速的厚度测量，并具备法向控制功能，能够实现高精度的原位厚度测量，也能够实现外表面复杂曲面的厚度测量，能够实现连续快速测量，寿命长，应用范围广泛。
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公开(公告)号：CN111158313A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN202010037135.0
申请日：2020-01-14
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/408
Abstract: 本发明提供了一种数控机床能耗建模与加工过程优化的方法，包括：数据采集步骤：根据能耗建模实验，采集能耗数据；空载功率模型建立步骤：根据能耗数据拟合机床空载功率模型，测量机床空载能耗；铣削功率模型建立步骤：根据梯度提升回归树算法和能耗数据，训练铣削功率模型；实时功率预测步骤：对空载功率和铣削功率进行叠加；加工参数优化步骤：以加工的切削比能和加工时间为目标函数，建立加工参数优化模型并进行求解；加工顺序优化步骤：以相邻空走刀能耗之和为目标，建立加工顺序优化模型并进行约束。本发明实现节能高效制造；通过结合公式拟合和机器学习方法构建数控机床能耗模型，达到了较高预测精度，具有更好的泛化性能。
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公开(公告)号：CN108772623B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201810242002.X
申请日：2018-03-22
Applicant: 上海交通大学 , 四川航天长征装备制造有限公司
Abstract: 本发明提供了一种搅拌摩擦焊接实时温度测量装置，包含搅拌摩擦焊接主轴(1)与测温部；所述测温部包含热电偶、测温支架(2)以及测温电路；所述测温支架(2)紧固安装在搅拌摩擦焊接主轴(1)上，所述测温电路安装在测温支架(2)上；搅拌摩擦焊接主轴(1)上设置有测温孔，热电偶安装在测温孔中；包含一个或多个测温孔，热电偶与测温孔一一对应。本发明还提供了一种使用权利上述的搅拌摩擦焊接实时温度测量装置的温度测量方法。本发明将热电偶直接埋入旋转的搅拌工具中，通过测量搅拌工具焊接时的温度来测量焊缝中心的温度，埋入搅拌工具的热电偶离焊缝中心的距离小1mm，能准确获得焊缝中心温度。
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公开(公告)号：CN104317248B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410554685.4
申请日：2014-10-17
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/4097
Abstract: 本发明提供了一种形状不规则区域的铣削轨迹生成方法，将铣削加工中残留的形状不规则区域，分为软边界和硬边界，包括如下：沿硬边界走一刀，保证处理软边界时不会与硬边界发生干涉；将软边界网格化，根据遍历所有网格的路线生成走刀轨迹。采用主元分析法确定软边界的第一主元，生成旋转矩阵，以达到旋转软边界区域使其占用最少网格的目的；旋转完边界后，上下左右平移软边界，找到包容该软边界区域的最小网格数，并在该情况下对该软边界进行网格划分，记录下所有需要的加工网格区域。所述网格的宽度为切宽。本发明根据软边界与硬边界数据，结合切宽等工艺参数，规划出去除不规则形状区域的刀具铣削轨迹，提高数控加工的效率。
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公开(公告)号：CN105700466A
公开(公告)日：2016-06-22
申请号：CN201510819930.4
申请日：2015-11-23
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/19
CPC classification number: G05B19/19 , G05B2219/36363
Abstract: 本发明提供了一种高速数控加工轨迹的曲率光顺方法，包括：输入初始加工轨迹的刀位点；利用多次B样条曲线插值初始刀位点得到刀具加工轨迹线，并利用所述B样条曲线表示刀具加工轨迹线；根据B样条曲线的节点矢量计算轨迹曲线的刚度矩阵；计算每个初始刀位点到B样条曲线的最近点以及最近点对应的曲线参数，并计算初始刀位点到B样条曲线的最近点的距离对B样条曲线控制点的一阶导数；利用序列线性法求解刀具加工轨迹曲率导数光顺模型，得到光顺优化后的加工轨迹；输出光顺优化后的刀具加工轨迹的刀位点。本发明解决了生成曲率光顺的高速数控加工刀具轨迹问题，适用于2.5轴型腔高速加工轨迹生成。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104400214B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201410682966.8
申请日：2014-11-24
Applicant: 首都航天机械公司 , 上海交通大学 , 上海拓璞数控科技有限公司
Abstract: 该技术属于测控装置领域，具体涉及一种搅拌摩擦焊机床顶锻力及前进抗力测控装置及方法。包括搅拌头、预载螺钉、主轴、压力传感器、主轴外壳，搅拌头与主轴左侧相连，主轴与主轴外壳之间由八个均匀分布的预载螺钉连接，且主轴与主轴外壳不直接接触，四个压力传感器安装在主轴与主轴外壳之间，在圆周方向上均匀分布。本发明所述方法包括数据传送、数据计算、控制前进抗力的步骤。本发明结构小巧，加装方便，可以有效适用于各种搅拌摩擦焊设备顶锻力与前进抗力的测量，控制由PLC以及伺服电机实现，控制精度高，使用方便。
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公开(公告)号：CN104439691A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410682707.5
申请日：2014-11-24
Applicant: 首都航天机械公司 , 上海交通大学 , 上海拓璞数控科技有限公司
IPC: B23K20/12
CPC classification number: B23K20/123
Abstract: 本发明提供了一种在搅拌摩擦焊接过程中将顶锻力和前进抗力维持于指令值的自适应控制装置。该装置通过实时调整搅拌针的下压量控制焊接顶锻力，通过实时调整搅拌针的进给速度控制前进抗力。该装置包括：力测量系统，测量和采集焊接过程中的顶锻力和前进抗力值；伺服控制系统，根据焊接力的实际值和指令值的偏差，由集成在数控系统内的控制算法计算下压量和进给速度的修正值；执行系统，按照下压量和进给速度的修正值驱动机床主轴运动，控制顶锻力与前进抗力。该方法能够将搅拌摩擦焊接过程中的顶锻力和前进抗力维持在指令值，无稳态误差，响应速度快，超调量极小，能有效降低时滞问题对控制效果的影响，可应用于数控搅拌摩擦焊接机床。
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公开(公告)号：CN104139240A
公开(公告)日：2014-11-12
申请号：CN201410369709.9
申请日：2014-07-31
Applicant: 上海拓璞数控科技有限公司 , 上海交通大学
IPC: B23K20/12
CPC classification number: B23K20/1255
Abstract: 本发明公开了一种可回抽式双轴肩搅拌头，包括搅拌头上轴肩、搅拌头下轴肩和回抽搅拌针，搅拌头上轴肩上通过螺栓连接有搅拌头套，且螺栓垂直穿过搅拌头套固定在拌头上轴肩上，搅拌头套内设有搅拌针套，搅拌针套内设有通过螺栓固定的回抽搅拌针，回抽搅拌针另一端与搅拌头下轴肩通过螺纹连接为一体，且螺栓垂直穿过搅拌头下轴肩固定在回抽搅拌针上，回抽搅拌针与搅拌头上轴肩间隙配合，搅拌头上轴肩末端的开口直径大于搅拌头下轴肩直径。本发明搅拌头上轴肩和搅拌头下轴肩的间距可调节，可以避免在焊接过程中回抽搅拌针断裂、搅拌头下轴肩脱落、“对刀”困难等问题。
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公开(公告)号：CN103631198A
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201310539076.7
申请日：2013-11-04
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明提供了一种基于G2连续Bézier曲线的刀具轨迹压缩方法，包括步骤：连续小线段筛选步骤，通过所述连续小线段筛选步骤决定须要被压缩的区域；拟合步骤，通过所述拟合步骤将各个区域内的形值点拟合为3阶Bézier曲线；误差估计步骤，在所述拟合步骤执行的同时由所述误差估计步骤控制精度；过渡光顺步骤，通过所述过渡光顺步骤生成G2连续的光顺加工路径。本发明将数控加工代码中的线性刀具路径压缩为G2连续的Bézier曲线。每段Bézier曲线内只有一个曲率极值点；数据压缩率高；整个算法无迭代，实时性好；估计出的误差和真实误差非常接近，可以有效控制拟合精度，可以应用于高速高精的数控加工。
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公开(公告)号：CN102411334B
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201110304618.3
申请日：2011-10-10
Applicant: 上海交通大学 , 上海拓璞数控科技有限公司
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明提供一种插铣刀具路径优化方法，每个插铣刀路循环包括缓降加工刀具路径，包含如下步骤：步骤1）：根据插铣加工刀具路径及毛坯特征，计算并加入缓降加工刀具路径，生成相应的刀位点、以及刀轴矢量。步骤2）：根据刀位点、刀轴矢量、以及零件特征，计算并加入插铣进刀、插铣移刀、快速退刀的刀具路径。计算并优化插铣各步刀路的插铣深度，使得插铣后一刀的插铣深度比前一刀的插铣深度浅。本发明的有益效果包括：缓降进刀及各步插铣深度优化有效提高了刀具寿命；移刀，快速退刀有效提高零件加工的表面质量，并大大缩短了插铣加工的时间。可广泛适用于3轴，4轴，5轴插铣加工。
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