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公开(公告)号：CN111723440B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202010397180.7
申请日：2020-05-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种薄壁件加工精度预测混合建模方法，属于加工精度预测技术领域。本发明方法首先定义薄壁件的加工误差为工件端变形以及刀具端变形，再由工件端和刀具端的加工变形模型组合为薄壁件加工精度预测模型；再采用有限元仿真软件，使用生死单元技术模拟材料动态去除过程，对节点处的切削载荷进行动态的加载，获取薄壁件加工过程中的时变柔度；最后利用薄壁件加工过程中的时变柔度，采用响应曲面法，建立薄壁件加工余量、加工位置与时变柔度间的映射关系；通过混合建模技术，建立实时监测切削力、机床转动角度、薄壁件加工位置与最终加工精度间的映射关系，实现薄壁件加工精度的精准快速预测。
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公开(公告)号：CN110989503A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911198208.8
申请日：2019-11-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/416
Abstract: 本发明属于精密铣削加工领域，并公开了一种让刀误差约束复杂曲面铣削加工进给速度的控制方法。该方法包括下列步骤：(a)对于复杂曲面的铣削加工过程，设定初始进给速度，建立关于铣削力的解析模型，以此求解在刀具坐标系中切削刃微元切向、径向和轴向所受到的切削力；(b)将在刀具坐标系中切削刃微元受到的切削力转换到工件坐标系中，然后计算在工件坐标系下铣刀的瞬时切削力；(c)建立不同方向上的刚度矩阵，计算铣刀的变形量；(d)计算让刀误差，将该让刀误差与预设的误差阈值进行比较，若让刀误差大于预设误差阈值，则调整预设进给速度直至让刀误差小于预设误差阈值。通过本发明，提高精密铣削加工过程中的加工精度，减小加工误差。
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公开(公告)号：CN104526464B
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201410705822.X
申请日：2014-11-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种刀具跳动量及刀刃初始角的测量方法及装置，可以同步完成主轴跳动量及刀刃初始角的测量。本专利提出的装置通过两个激光位移传感器同时采集刀柄跳动量及刀齿跳动量。前者数据用于计算刀具跳动量，后者数据与前者数据共同用于确定刀刃初始角。测量数据通过串口通信，交由上位机处理。刀具跳动量的计算通过刀柄处的激光位移传感器采集的数据，进行波峰波谷求差直接获得；刀刃初始角通过对刀柄、刀刃处激光位移传感器采集的两组数据进行波峰相位求差获得。
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公开(公告)号：CN112668227B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202011626774.7
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种薄壁件让刀变形误差预测模型建立方法及其应用，属于加工误差预测领域，包括：通过有限元分析方法建立切削力模型，以实际产线不同加工条件下的刀具参数、加工过程参数和材料切削力参数作为切削力模型输入，输出与各组参数对应的切削力和让刀变形误差，得到训练数据集；获得多组加工现场的切削力及对应的让刀变形误差，得到测试数据集；在神经网络的输入层和第一个隐藏层之间增加一个数据增强模块，建立小样本学习模型，用于根据切削力预测让刀变形误差；分别利用训练数据集和测试数据集对小样本学习模型进行训练和测试，(56)对比文件刘新玲等.基于神经网络的铣削复杂薄壁件受力变形分析和建模研究《.机械制造》.2009,第47卷(第535期),全文.Zhang, FP等.An Integrated Methodologyfor Workpiece-Fixture System StiffnessCalculation and Error Control《. 2009INTERNATIONAL CONFERENCE ON MEASURINGTECHNOLOGY AND MECHATRONICS AUTOMATION》.2009,全文.Gaoqun Liu等.Deformation analysis anderror prediction in machining of thin-walled honeycomb-core sandwich structuralparts《.Advanced ManufacturingTechnology》.2017,全文.陈维克等.航空机匣工件车削加工变形量预测及误差补偿.制造技术与机床.2018,(第02期),全文.
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公开(公告)号：CN112916883B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202110102347.7
申请日：2021-01-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种航轴车削加工让刀变形预测方法，属于精密车削加工领域，包括：在航轴车削加工过程中，实时采集切触点的位置坐标和数控车床运行数据，分别输入刚度回归模型和切削力模型，得到切触点处的三阶刚度矩阵K和三向切削力向量F；按照δ＝K‑1F预测切触点处的三向让刀变形向量δ；刚度回归模型的建立方式包括：建立航轴的三维模型，设置m个切触点并计算三阶刚度矩阵；利用各三阶刚度矩阵中同一位置处的元素组成一个刚度序列；结合m个切触点的坐标位置，通过支持向量回归建立各刚度序列对应的刚度回归方程，用于预测三阶刚度矩阵中对应位置处的元素；由所有刚度回归方程组合为刚度回归模型。本发明能够提高航轴车削加工让刀变形预测的速度和精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112916883A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110102347.7
申请日：2021-01-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种航轴车削加工让刀变形预测方法，属于精密车削加工领域，包括：在航轴车削加工过程中，实时采集切触点的位置坐标和数控车床运行数据，分别输入刚度回归模型和切削力模型，得到切触点处的三阶刚度矩阵K和三向切削力向量F；按照δ＝K‑1F预测切触点处的三向让刀变形向量δ；刚度回归模型的建立方式包括：建立航轴的三维模型，设置m个切触点并计算三阶刚度矩阵；利用各三阶刚度矩阵中同一位置处的元素组成一个刚度序列；结合m个切触点的坐标位置，通过支持向量回归建立各刚度序列对应的刚度回归方程，用于预测三阶刚度矩阵中对应位置处的元素；由所有刚度回归方程组合为刚度回归模型。本发明能够提高航轴车削加工让刀变形预测的速度和精度。
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公开(公告)号：CN112668227A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011626774.7
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/27 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06F113/24
Abstract: 本发明公开了一种薄壁件让刀变形误差预测模型建立方法及其应用，属于加工误差预测领域，包括：通过有限元分析方法建立切削力模型，以实际产线不同加工条件下的刀具参数、加工过程参数和材料切削力参数作为切削力模型输入，输出与各组参数对应的切削力和让刀变形误差，得到训练数据集；获得多组加工现场的切削力及对应的让刀变形误差，得到测试数据集；在神经网络的输入层和第一个隐藏层之间增加一个数据增强模块，建立小样本学习模型，用于根据切削力预测让刀变形误差；分别利用训练数据集和测试数据集对小样本学习模型进行训练和测试，得到薄壁件让刀变形误差预测模型。本发明能够提高对薄壁件加工过程中让刀变形误差的预测精度。
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公开(公告)号：CN111723440A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010397180.7
申请日：2020-05-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种薄壁件加工精度预测混合建模方法，属于加工精度预测技术领域。本发明方法首先定义薄壁件的加工误差为工件端变形以及刀具端变形，再由工件端和刀具端的加工变形模型组合为薄壁件加工精度预测模型；再采用有限元仿真软件，使用生死单元技术模拟材料动态去除过程，对节点处的切削载荷进行动态的加载，获取薄壁件加工过程中的时变柔度；最后利用薄壁件加工过程中的时变柔度，采用响应曲面法，建立薄壁件加工余量、加工位置与时变柔度间的映射关系；通过混合建模技术，建立实时监测切削力、机床转动角度、薄壁件加工位置与最终加工精度间的映射关系，实现薄壁件加工精度的精准快速预测。
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公开(公告)号：CN110161965B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910386882.2
申请日：2019-05-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/401
Abstract: 本发明属于航天机匣数控加工领域，并公开了一种大型航天机匣斜孔的在机测量方法。该方法包括：(a)建立空间基坐标系，获取待测量斜孔中心轴线的单位矢量，第一次旋转机床的第四和五轴，调整测头方向与单位矢量同向；(b)利用测头第一次测量斜孔上端和下端内壁圆周，获得该斜孔上端和下端的圆心、中心轴线和半径；(c)第二次旋转机床的第四和第五轴，调整测头方向与第一次测量的中心轴线同向；(d)利用测头第二次测量斜孔上端和下端内壁圆周，获得上端和下端圆心和半径,利用将该次测量的结果转化至基坐标系中，计算斜孔的半径、圆心和中心轴线偏差，至此完成斜孔的在机测量。通过本发明，实现精准测量，提高测量精度，减少测量误差。
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公开(公告)号：CN110161965A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910386882.2
申请日：2019-05-10
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/401
Abstract: 本发明属于航天机匣数控加工领域，并公开了一种大型航天机匣斜孔的在机测量方法。该方法包括：(a)建立空间基坐标系，获取待测量斜孔中心轴线的单位矢量，第一次旋转机床的第四和五轴，调整测头方向与单位矢量同向；(b)利用测头第一次测量斜孔上端和下端内壁圆周，获得该斜孔上端和下端的圆心、中心轴线和半径；(c)第二次旋转机床的第四和第五轴，调整测头方向与第一次测量的中心轴线同向；(d)利用测头第二次测量斜孔上端和下端内壁圆周，获得上端和下端圆心和半径,利用将该次测量的结果转化至基坐标系中，计算斜孔的半径、圆心和中心轴线偏差，至此完成斜孔的在机测量。通过本发明，实现精准测量，提高测量精度，减少测量误差。
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