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公开(公告)号：CN102581701B
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201210047187.1
申请日：2012-02-28
Applicant: 西安交通大学 , 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
IPC: B23Q17/09
Abstract: 一种频响特性快速获取的铣刀等效模型建立方法。首先用实验方法测出整体铣刀在自由状态下的固有频率值。然后将整体铣刀从结构上分成两部分(刀杆和刀齿)，并分别采用两个均匀直径梁来等效，最后利用子结构法将两部分刚性耦合起来得到整体铣刀的频响特性。刀杆等效梁的直径、长度与实际刀杆的直径、长度对应相等；刀齿等效梁的长度和实际刀齿的长度相等，而等效直径则是以刀齿部分的第一阶固有频率为目标值，通过反复迭代计算得到，等效模型的固有频率和实际测试的固有频率偏差控制在0.1％。
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公开(公告)号：CN101905340B
公开(公告)日：2011-11-16
申请号：CN201010235203.0
申请日：2010-07-23
Applicant: 西安交通大学 , 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
Abstract: 一种高速铣削稳定性快速判定方法，将机床整机划分为五大部分即刀齿、刀杆、刀柄、主轴和机床其它部件；将刀齿和刀杆作为一个整体和刀柄分别采用Timoshenko梁单元模型求解出其频响函数特性；将刀柄法兰和锥套、主轴和机床其它部件做为一个整体采用锤击法测出其的频响函数特性；将以上各部件的频响函数特性依次通过子结构耦合法进行合并得到机床整机频响函数特性，利用耦合得到的机床整机频响函数特性，绘制出主轴转数与轴向切深的稳定性极限图，最后为切削进行稳定性判定。本发明如加工不同零件需要，其中某个子结构改变时，只需重新计算变动过的结构频响函数，再次耦合即可得到新的结构稳定性极限图，大大提高了判断速度，适合于在线的切削参数优化。
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公开(公告)号：CN102184276B
公开(公告)日：2013-02-06
申请号：CN201110067451.3
申请日：2011-03-21
Applicant: 西安交通大学 , 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种典型难加工材料的切削参数优化方法，首先，采用正交试验设计方法和应用切削过程有限元仿真软件得到刀具温度与最大切削层厚度和切削线速度之间的经验公式；其次，通过经验公式和材料去除率公式获得等温线和等效率线的图，结合该图，结合不同加工工艺对高速、高效、低成本的不同要求，选用合理的最大切削层厚度和切削线速度；最后，将选取的最大切削层厚度和切削线速度输入切削过程数控程序仿真优化软件进行加工。由于待切削层宽度经常不是恒定值，因此采用恒定的最大切屑厚度会产生不同的每齿进给量，从而产生不同的进给速度，这样既能保证切削过程中切削层厚度一致，使得刀具不会在切削宽度突变时磨损加剧，也能最大化加工的生产率。
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公开(公告)号：CN101905340A
公开(公告)日：2010-12-08
申请号：CN201010235203.0
申请日：2010-07-23
Applicant: 西安交通大学 , 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
Abstract: 一种高速铣削稳定性快速判定方法，将机床整机划分为五大部分即刀齿、刀杆、刀柄、主轴和机床其它部件；将刀齿和刀杆作为一个整体和刀柄分别采用Timoshenko梁单元模型求解出其频响函数特性；将刀柄法兰和锥套、主轴和机床其它部件做为一个整体采用锤击法测出其的频响函数特性；将以上各部件的频响函数特性依次通过子结构耦合法进行合并得到机床整机频响函数特性，利用耦合得到的机床整机频响函数特性，绘制出主轴转数与轴向切深的稳定性极限图，最后为切削进行稳定性判定。本发明如加工不同零件需要，其中某个子结构改变时，只需重新计算变动过的结构频响函数，再次耦合即可得到新的结构稳定性极限图，大大提高了判断速度，适合于在线的切削参数优化。
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公开(公告)号：CN102581701A
公开(公告)日：2012-07-18
申请号：CN201210047187.1
申请日：2012-02-28
Applicant: 西安交通大学 , 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
IPC: B23Q17/09
Abstract: 一种频响特性快速获取的铣刀等效模型建立方法。首先用实验方法测出整体铣刀在自由状态下的固有频率值。然后将整体铣刀从结构上分成两部分(刀杆和刀齿)，并分别采用两个均匀直径梁来等效，最后利用子结构法将两部分刚性耦合起来得到整体铣刀的频响特性。刀杆等效梁的直径、长度与实际刀杆的直径、长度对应相等；刀齿等效梁的长度和实际刀齿的长度相等，而等效直径则是以刀齿部分的第一阶固有频率为目标值，通过反复迭代计算得到，等效模型的固有频率和实际测试的固有频率偏差控制在0.1％。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102184276A
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN201110067451.3
申请日：2011-03-21
Applicant: 西安交通大学 , 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种典型难加工材料的切削参数优化方法，首先，采用正交试验设计方法和应用切削过程有限元仿真软件得到刀具温度与最大切削层厚度和切削线速度之间的经验公式；其次，通过经验公式和材料去除率公式获得等温线和等效率线的图，结合该图，结合不同加工工艺对高速、高效、低成本的不同要求，选用合理的最大切削层厚度和切削线速度；最后，将选取的最大切削层厚度和切削线速度输入切削过程数控程序仿真优化软件进行加工。由于待切削层宽度经常不是恒定值，因此采用恒定的最大切屑厚度会产生不同的每齿进给量，从而产生不同的进给速度，这样既能保证切削过程中切削层厚度一致，使得刀具不会在切削宽度突变时磨损加剧，也能最大化加工的生产率。
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公开(公告)号：CN113779719B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202111017037.1
申请日：2021-08-31
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/10 , G06F111/04 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 面向工件温度场分布的激光轨迹速度优化方法，先确定激光的光强分布规律，确定激光移动热源加热工件时的传热方程表达式；再将激光功率密度分布表达式代入传热方程，得到温度场分布理论计算模型；然后根据有限元软件的切削仿真结果，确定工件材料的最佳预热温度；再给定一组激光参数、工件材料参数、铣削加工参数以及约束参数，作为激光扫描速度优化方法的计算示例参数；最后给定目标函数，结合相关约束条件，对一个周期内激光扫描轨迹的速度进行优化求解，得到使目标函数最小时的激光扫描速度值，并通过计算获得切深平面上工件温度场分布形式；本发明提高激光辅助铣削复合工艺已加工表面质量。
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公开(公告)号：CN117066677A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311250847.0
申请日：2023-09-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明属于激光辅助加工技术领域，公开了一种集成于三轴机床主轴箱的激光扫描加热联动装置及方法，包括激光加热系统、激光公转单元以及激光位姿调节架，所述激光公转单元集成在三轴机床主轴箱体上，能够绕机床主轴同轴旋转，完成铣削加工与同步激光加热的轨迹跟踪，激光加热系统完成激光加热功能，对进给方向上的被加工材料进行预设的激光加热软化处理，激光加热系统中激光头的位姿通过激光位姿调节架改变；本发明在三轴机床上集成激光辅助加工系统，实现变向连续激光辅助铣削加工，解决了传统的单方向进给加工的局限性问题，并且针对不同加工路径及大预热区域下激光预热均化提出了解决方法。
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公开(公告)号：CN114905336A
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202210736994.8
申请日：2022-06-27
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了基于切削力成分解耦的变工况刀具磨损监测方法及系统，根据刀位点文件离线计算刀具‑工件啮合区域TWE；离线计算刀具在零件各位置处所允许的切削力。采集数控机床主轴振动数据，根据获取的系统内部数据建立具有标记刀具名称信息的数据集；基于振动信号实时估计刀具的切削力；计算实际因刀具磨损而增加的切削力和在零件精度约束下最大允许的因刀具磨损而增加的理论切削力。将实测与理论磨损切削力实时作比较，若实际刀具磨损程度大于理论允许的刀具磨损程度则执行换刀，否则继续监测刀具状态直到刀具磨损失效。本发明可实现变负载下的刀具磨损监测，基于零件精度约束实时判定刀具是否磨损失效，可最大限度利用刀具使用寿命。
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公开(公告)号：CN114800040A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210454141.5
申请日：2022-04-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: B23Q17/09
Abstract: 工艺‑状态数据关联的刀具磨损监测方法及系统。数控切削加工过程中经常需要多把刀具参与切削任务，机床执行换刀后传感器监测到的时间序列信号难以与对应刀具相匹配。提出通过同步采集机床工艺数据与状态数据并进行关联映射方法，解决海量时间维度机床状态信息与刀具名称等工艺信息割裂问题。基于主轴电流信号有效值将小波包敏感频带能量特征与经EMD分解后的基本模式分量时域特征作为反映刀具磨损演化的故障特征，将多个特征融合为单一监测指标来表征刀具磨损演化过程。在磨损失效阈值选择上，将零件加工精度要求与失效阈值相关联来精准制定。本发明基于工艺数据‑状态数据关联信息诊断刀具磨损演化程度，提高了通过监测特征在线评估刀具磨损程度的可靠性。
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