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公开(公告)号：CN112893759B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202110065161.9
申请日：2021-01-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于超声冷摆碾齿成型的耐冲击上模具，包括：上模具本体，上模具本体底部设有开口朝下的安装腔，安装腔外侧朝上依次设置有工件接触段、结构加强段、细颈连接段；安装腔内安装有超声振动装置，用于与工件接触并对工件施加超声振动；且超声振动装置与工件接触位置位于上模具本体的旋转轴线上。本发明利用超声振动装置与工件接触，对工件施加超声振动，降低了材料成型的压力，能够提高加工精度；另外由于超声振动装置与工件接触位置在上模具的旋转轴线上，使得上模具绕旋转轴线旋转摆动加工时，超声振动装置与工件接触位置不会发生变化，使得在上模具旋转摆动过程中，超声振动装置能够稳定提供超声振动给工件。
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公开(公告)号：CN112077336B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202010856577.8
申请日：2020-08-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于准确识别超声振动辅助加工中切削力系数的方法，包括如下步骤：S1，根据超声振动辅助加工条件，获得超声振动辅助加工条件下的实际加工参数；S2，根据刀具与工件接触的区域应力分布，获得刀具前刀面的切应力和正应力；S3，根据获得的切应力和正应力，获得切削力；S4、根据切削力求得超声振动辅助加工中切削力系数。本发明依据超声振动辅助加工超声振动对加工参数的影响，获得超声振动辅助加工条件下的实际加工参数，并根据对刀具与工件接触的应力分析，获得超声振动辅助加工中的切削力，并根据切削力，实现对超声振动辅助加工中切削力系数的准确获取，为超声振动辅助加工条件下的加工分析提供了有力基础。
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公开(公告)号：CN111230590B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010067333.1
申请日：2020-01-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了拉削加工稳定性监测方法及系统，通过采集拉削加工机床在待监测拉削速度下工作时机床和工件的振动随时间变化的多组时域信号，从多组时域信号中提取机床的驱动频率、传递链的振动频率以及随机频率，通过模态测试获取在驱动频率、传递链的振动频率以及随机频率下拉削加工机床的不同模态参数；构建在不同模态参数下拉削加工机床的加速度稳定图；判断加工机床的实时加速度是否在加速度稳定图的稳定区域，若在加速度稳定图的稳定区域，则判断加工机床稳定，若未落在加速度稳定图的稳定区域，则判断加工机床会发生颤振，进而有效监测加工机床的稳定性，及时发现加工机床的颤振现象，解决现有系统振动造成的刀具与工件相对位置偏差的问题。
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公开(公告)号：CN109894922B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201910171429.X
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了一种准确获得拉削中切屑内不同相的厚度的方法，包括如下步骤：S1、获得刀具中刀具前刀面切削刃发生明显颜色变化的长度l0：在不同的拉削速度下，获得刀具与切屑接触长度l1，且l0＝l1；S2、获得切屑的流动速度v1：根据切削刃前的材料厚度和速度以及经过切削刃后的材料的厚度和速度计算获得v1；S3、计算单位长度切屑与刀具的接触时间t1：根据公式计算获得；S4、计算获得切屑中不同相的厚度。本设计通过对切削的分析计算准确获得切屑厚度及其相变厚度，刀具的磨损，提高加工稳定性和工件质量。
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公开(公告)号：CN109894923B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201910171258.0
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
IPC: B23Q17/09
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助加工中刀具稳定性控制方法，包括如下步骤：S1、获取超声振动辅助加工的切削力系数，通过加工测试，获得不同条件下的切削力系数kt(A,ω1,h)；S2、获得切削加工稳定区域：通过切削力系数kt(A,ω1,h)以及超声振动辅助加工动力方程进行计算分析获得切削加工稳定区域；S3、根据切削加工稳定区域调整加工参数以使得切削加工处于稳定状态。本发明通过对切削加工的分析计算获得其切削加工的稳定区域，并根据其稳定区域去调整其切削加工的参数，以使得切削加工在稳定区域内进行加工，提高切削加工的稳定性和切削效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109332801B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201811327430.9
申请日：2018-11-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高效稳定拉削加工涡轮盘榫槽的优化方法，包括如下步骤：依据拉削加工路径，分别在工件与刀具接触轨迹上间隔均匀地布置一系列点，通过模态试验，依次获得刀具及工件各个节点的模态传递函数；通过刀具各节点的模态传递函数和工件各节点的模态传递函数，建立不同节点工件与刀具之间的传递函数Φ1i，将Φ1i经过拉普拉斯变换获得拉普拉斯形式的传递函数Φ1i(s)；依据Φ1i(s)并通过频域求解稳定区域的方法，获得工件不同节点下的切削加工中的稳定区域；根据稳定区域的切削参数，对工件进行高效稳定加工。本发明能根据不同节点选择相应的切削参数，进行稳定且高效的加工，避免发生颤刀，造成刀具崩刃，提高刀具寿命和工件表面质量。
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公开(公告)号：CN109332820B
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN201811149459.2
申请日：2018-09-29
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声振动加工齿轮齿面形貌加工及控制方法，首先初步确定刀具的切削参数的取值范围；在切削参数取值范围内选择一些切削深度及转速；根据柔性件的参数和工件要求的表面形貌通过计算得出切削深度h和每齿进给量fz；再对切削深度h和每齿进给量fz进行判断和调整，符合要求后，便按照上述切削参数进行加工，在加工过程中，机床系统给刀具施加超声振动。本发明通过引入柔性件，能够有效避免在机床多自由度下的模态特性的干扰，通过优化切削参数，可得到满足工件要求的表面形貌，超声振动则可切除毛刺，形成光滑的表面形貌。
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公开(公告)号：CN109261475B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201810937111.3
申请日：2018-08-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助加工轴向‑弯曲‑扭转耦合振动变幅杆，包括按顺序依次设置的配合定位段、第一致动器安装段、第二连接件安装段、第二致动器安装段、第三连接件安装段以及刀具齿轮安装段，所述配合定位段和刀具齿轮安装段位于振动变幅杆两端，所述配合定位段用于与机床刀具工作台配合定位，所述刀具齿轮安装段用于安装有刀具齿轮。本设计可实现了轴向、弯曲和扭转的耦合振动，提高了材料的切除效率、刀具的寿命和工件的表面质量，能同步实现齿轮的粗、精加工，且超声振动会产生超声空化作用，使得切削液能够更加深入的渗透到其接触处，进一步降低工件与刀具接触区域的温度，提高工件表面质量及刀具使用寿命。
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公开(公告)号：CN109261474B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201810937056.8
申请日：2018-08-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助插齿加工圆柱类齿轮的系统，包括第一连接件和振动变幅杆；所述第一连接件设置有截面为多边形的内腔；所述振动变幅杆插装在内腔中，所述振动变幅杆包括按顺序依次设置的配合定位段、第一致动器安装段、第二连接件安装段、第二致动器安装段、第三连接件安装段以及刀具齿轮安装段。本系统和运用该系统的方法可实现了轴向、弯曲和扭转的多种耦合振动，提高了材料的切除效率、刀具的寿命和工件的表面质量，同步实现齿轮的粗、精加工，且超声振动会产生超声空化作用，使得切削液能够更加深入的渗透到其接触处，进一步降低工件与刀具接触区域的温度，提高工件表面质量及刀具使用寿命。
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公开(公告)号：CN110125492A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910447680.4
申请日：2019-05-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于高效加工面齿轮的滚齿加工路径补偿方法，包括步骤S1、S2、S3；S1、获得滚齿刀具与工件相对位置的安装误差，通过测量滚齿刀具和工件位置获得刀具与工件安装后的相对位置，将测量的相对位置减去滚齿刀具与工件设定的相对位置，获得机床的安装误差；S2、通过计算获得滚齿刀具在切削力和离心力作用下的误差；S3、对加工路径进行补偿，通过步骤S1和S2获得的误差对设定的加工路径进行补偿，获得补偿后的加工路径。本发明通过对加工误差进行补偿实现了齿轮的精确加工，提高了工件的精度。
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