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公开(公告)号：CN111889714B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202010738678.5
申请日：2020-07-28
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 具有微结构的超细晶材料超声辅助切削装置及方法，包括刀具超声振动系统、挤压块超声振动系统、超精密数控机床、测力系统，测温系统和数据处理系统，工件装夹在超精密数控机床的卡盘当中，刀具超声振动系统的进给及超声振动方向沿卡盘的径向方向，挤压块超声振动系统的进给及超声振动方向沿平行于卡盘的轴向方向，测温系统的信号采集端与刀具超声振动系统的刀具连接，数据处理系统通过数据线分别与测温系统和测力系统连接。本发明通过将超声振动和切削技术相结合，材料在高频振动和剪切应力的双重作用下，位错会逐渐积聚，粗大的晶粒表面更容易被分割成小角度晶界的亚晶组织；有效的提高了材料的强度、抗疲劳能力、抗腐蚀性能。
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公开(公告)号：CN117549147A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202310084435.8
申请日：2023-01-18
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了硬脆材料单颗磨粒超声划痕振幅稳定性控制方法及装置，属于材料超声加工领域；控制装置包括：超声辅助加工刀架，包括超声刀架、超声刀具、变幅杆、换能器，单颗磨粒置于超声刀具顶端且在超声刀具上设有声发射传感器；声发射传感器测振幅装置，包括声发射传感器，声发射传感器通过无线传输将数据实时传输至计算机，计算机通过调节加工参数，来达到稳定振幅的作用；激光位移传感器测量反馈系统，包括激光位移传感器，激光位移传感器的测量数据同步至计算机，起到对振幅的反馈和修正的作用。本发明能解决现有硬脆材料超声辅助划痕过程中，振幅在力负载作用下衰减的现象，可实现稳定振幅的超声划痕试验。
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公开(公告)号：CN110032748B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN201811530530.1
申请日：2018-12-14
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于纵扭超声铣削的有限元仿真建模方法，它包括以下步骤：设定铣刀几何参数、工件材料参数、铣刀材料参数、加工工艺参数以及超声振动参数；对铣削模型进行转换，建立纵扭超声铣削三维等效模型；建立刀具、工件、工件基体及装配三维模型；对刀具、工件、工件基体划分网格；实现刀具纵扭超声振动；设定刀具切削运动边界条件；提交计算，输出切削刃运动轨迹、切削力、切削温度的计算结果。本发明通过对铣削模型进行转换，成功实现了刀具作为纵扭超声振动载体的铣削三维有限元仿真，考虑了刀具螺旋角和切削刃半径，其模型和实际加工过程更为贴切，计算精度得以保证。同时本发明通过建立工件基体模型，成果实现了切削力的输出。
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公开(公告)号：CN115716141A
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202211331656.2
申请日：2022-10-28
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削方法，包括以下步骤：一、在机床箱体上安装异位孔超声钻削装置，该异位孔超声钻削装置包括主加工超声钻削机构、两个副加工超声钻削机构和CNC加工中心；二、将待加工的涡轮增压器壳体安装在该异位孔超声钻削装置的正下方；三、将三个异位孔的参数输入到CNC加工中心内置的加工程序中，设置钻削参数；四、启动机床，CNC加工中心控制主加工超声钻削机构和两个副加工超声钻削机构同时向下进给工作，实现一次进给同时加工涡轮增压器壳体上的三个异位孔。本发明旨在解决现有难加工材料涡轮增压器壳体异位孔加工精度差、工序单一等问题，提高制孔精度和加工效率。
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公开(公告)号：CN118483084A
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410554201.X
申请日：2024-05-07
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明涉及精密加工技术领域，尤其为考虑在线电解作用的超声ELID复合磨削临界深度预测方法。包括如下步骤：S1：根据超声ELID复合磨削中砂轮单颗磨粒从暴露到脱落半径不断增大的过程建立变化曲线，并建立超声ELID复合磨削中砂轮单颗磨粒半径变化模型；S2：选用上述曲线上任意半径的金刚石磨粒进行超声ELID变切深划痕试验，得到材料脆塑转变临界深度；S3：重复S2，使用不同半径磨粒进行试验，建立脆塑转变临界深度随磨粒半径的变化曲线并拟合公式；S4：整合S1、S3中的模型以及关系式，建立临界深度预测模型。本发明最终得到了考虑在线电解作用的超声ELID复合磨削临界深度预测方法，可以实时调节磨削时的磨削深度，实现最大切深的延性域磨削。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117549147B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202310084435.8
申请日：2023-01-18
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了硬脆材料单颗磨粒超声划痕振幅稳定性控制方法及装置，属于材料超声加工领域；控制装置包括：超声辅助加工刀架，包括超声刀架、超声刀具、变幅杆、换能器，单颗磨粒置于超声刀具顶端且在超声刀具上设有声发射传感器；声发射传感器测振幅装置，包括声发射传感器，声发射传感器通过无线传输将数据实时传输至计算机，计算机通过调节加工参数，来达到稳定振幅的作用；激光位移传感器测量反馈系统，包括激光位移传感器，激光位移传感器的测量数据同步至计算机，起到对振幅的反馈和修正的作用。本发明能解决现有硬脆材料超声辅助划痕过程中，振幅在力负载作用下衰减的现象，可实现稳定振幅的超声划痕试验。
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公开(公告)号：CN113102836B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202110461814.5
申请日：2021-04-27
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 一种超声辅助大应变挤压切削装置，包括架板模块、超声辅助挤压模块、超声辅助刀具模块、第一超声电源和第二超声电源，架板模块固定装夹在机床刀架上，超声辅助挤压模块和超声辅助刀具模块均安装在架板模块上，第一超声电源与超声辅助挤压模块电连接，第二超声电源与超声辅助刀具模块电连接。本发明将超声振动施加于刀头和挤压块，使切屑通过扇形挤压块和刀头的间隙，切屑受挤压发生大应变变形，提高切屑的材料性能，并能够调节挤压块与刀头前刀面的间距和夹角，用于研究超声振动及挤压块与刀头前刀面的间距和夹角对切屑带材的大应变变形和材料性能的影响程度。
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公开(公告)号：CN117600925A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202310067344.3
申请日：2023-01-29
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明公开了硬脆材料超声辅助加工控制振幅稳定性的控制方法及装置，属于硬脆材料超声加工领域；控制装置包括：加工装置，包括换能器、变幅杆和加工工具；超声振幅检测反馈系统，包括高速响应激光位移传感器，其测量的超声振幅数据经高速响应计算机处理分析，将振幅衰减量换算为超声电源功率增量，并将信号传送至高速响应超声电源，补偿负载作用下的振幅衰减量，实现加工过程中超声振幅的恒定输出；声发射传感器测振幅装置，包括声发射传感器，其将数据实时传输至高速响应计算机，用于验证经超声振幅检测反馈系统输出的振幅是否恒定。本发明能解决现有硬脆材料超声辅助加工过程中，振幅在力负载作用下衰减的现象，可实现稳定振幅的超声加工试验。
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公开(公告)号：CN115716141B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202211331656.2
申请日：2022-10-28
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 一种适用于涡轮增压器壳体异位孔加工的超声钻削方法，包括以下步骤：一、在机床箱体上安装异位孔超声钻削装置，该异位孔超声钻削装置包括主加工超声钻削机构、两个副加工超声钻削机构和CNC加工中心；二、将待加工的涡轮增压器壳体安装在该异位孔超声钻削装置的正下方；三、将三个异位孔的参数输入到CNC加工中心内置的加工程序中，设置钻削参数；四、启动机床，CNC加工中心控制主加工超声钻削机构和两个副加工超声钻削机构同时向下进给工作，实现一次进给同时加工涡轮增压器壳体上的三个异位孔。本发明旨在解决现有难加工材料涡轮增压器壳体异位孔加工精度差、工序单一等问题，提高制孔精度和加工效率。
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公开(公告)号：CN113102836A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110461814.5
申请日：2021-04-27
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 一种超声辅助大应变挤压切削装置，包括架板模块、超声辅助挤压模块、超声辅助刀具模块、第一超声电源和第二超声电源，架板模块固定装夹在机床刀架上，超声辅助挤压模块和超声辅助刀具模块均安装在架板模块上，第一超声电源与超声辅助挤压模块电连接，第二超声电源与超声辅助刀具模块电连接。本发明将超声振动施加于刀头和挤压块，使切屑通过扇形挤压块和刀头的间隙，切屑受挤压发生大应变变形，提高切屑的材料性能，并能够调节挤压块与刀头前刀面的间距和夹角，用于研究超声振动及挤压块与刀头前刀面的间距和夹角对切屑带材的大应变变形和材料性能的影响程度。
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