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超精密铣削加工表面形貌纹理控制方法
本发明公开了一种超精密铣削加工中的表面形貌纹理控制方法，包括：设定加工表面形貌纹理方向角δ；根据纹理方向角δ确定相邻刀路的刀具初始相位角差<img file="DDA00002548708200011.GIF"wi="82" he="43" /> 根 据 刀 具 初 始 相 位 角 差 <imgfile="DDA00002548708200012.GIF" wi="83" he="43" />进行切削区域和非切削的刀路规划，生成刀位轨迹文件；利用刀位轨迹文件即可实现超精密铣削
华中科技大学
2021-04-14
一种铣削加工刀具破损监测方法
本发明公开了一种铣削刀具破损监测方法，属于刀具状态监测 领域。其包括如下步骤：S1 选取主轴电机三相电流作为监测信号，计 算其均方根值，对均方根值进行滑动平滑处理，得到平滑的均方根值， 并将其作为监测铣削刀具破损的特征值；S2 将一个完整的铣削加工循 环分为切入、平稳切削和切出一共三个过程，再将切入，平稳切削和切出过程细分为时间长度相等的多个小段；S3 每一小段的阈值由上一 小段的特征值以及阈值系数共同决定。阈值系数通过学习多组刀具未 破损情况下的铣削加工循环数据得到；S4 最后通过比较每一小段的阈
华中科技大学
2021-04-14
高精密微细铣削加工关键技术研发与应用
高精密微小几何特征零件在航空航天、国防、医疗等领域的产值已超过千亿美元。目前，我国主要用传统设备对这些零件进行微细铣削，存在着精度低、耗能高、占地空间大等突出问题。另外，超精密微细铣削设备依赖进口，价格昂贵，且高端超精密微细铣削设备还对我国禁运，严重阻碍了我国高精密微小几何特征零件的精密加工与相关应用行业的发展。通过本项目高精密微细铣削加工关键技术研发与应用，解决了以上突出问题，取得了高精密微细铣削加工关键技术与装备的重大突破，打破了国外技术封锁。创新研究成果如下：
1.发明了系列超精密微细铣削机床，提出了小型超精密微细铣削机床创成式精准设计方法，解决了超精密微细铣削机床的创新研发问题。与国内目前用于微细铣削的主要加工机床相比，精度提高了一个数量级、节约了70%的能源和75%以上的占地空间。
2.发明了系列微细球头铣刀，切削部旋转包络球面直径为50μm～1000μm，前刀面与后刀面均为直纹面，从原理上保证了切削刃轮廓制备误差≤±2μm。提出了微细铣刀的直纹面组合设计方法，研发出了其制造关键技术，解决了超硬微细铣刀的创新研发问题。
3.发明了微细铣削用工件姿态微调整装置，工件上表面调整精度达1.7μm，减少了超精密微细铣削时40%的工件调整时间。提出了微细铣削工件姿态微调整夹具设计方法与技术，解决了工件姿态微调整夹具装置的刚度与阻尼优化匹配的问题。
4.提出了微细铣削的微观关系模型与微细铣削临界工艺参数分析优化方法，解决了塑性材料微细铣削尺度效应所对应临界条件的判定、硬脆性材料塑性切削判定准则不统一的问题，为超精密微细铣削装备研发与应用提供了关键支撑理论与技术。
本项目研究成果通过了山东省教育厅组织的鉴定，鉴定委员会认为，该研究整体技术达到国际先进水平，所研发的微细球头铣刀达到国际领先水平。
取得自主知识产权国家发明专利23项，实用新型专利5项，发表论文67篇，其中被SCI/EI收录47篇。所自主研发的关键技术，市场需求度高，不但能够替代进口产品，而且具有国际市场竞争的优势，社会效益显著。
本项目成果附加值高，已在多家企业推广应用，近3年，新增产值149590.2万元，新增利润21520.6万元，经济效益重大。
山东理工大学
2021-04-22
一种铣削加工振动位移高带宽补偿装置
本发明公开了一种铣削加工振动位移高带宽补偿装置，属于铣 削技术领域，其包括用于支撑主轴的主轴支撑块，呈方框状的口字型 滑块以及敞口凹槽，该口字型滑块包围在主轴支撑块的周围，敞口凹 槽用于容置口字型滑块和主轴支撑块，主轴支撑块两个侧面分别通过 第一X轴音圈电机和第二X轴音圈电机与口字型滑块的与Y轴平行的 两个边的内壁相连接，敞口凹槽的与 X 轴平行的两个边的内壁分别通 过第一Y轴音圈电机和第二Y轴音圈电机与口字型滑块的与X轴平行 的两个边的外壁相连，敞口凹槽的底部安装有 Z 轴音圈电机和多个柔 性铰链支撑。本发明装置结构简单，布局合理，检测精度高，能同时 检测沿 X 轴、Y 轴以及 Z 轴的振动位移并进行补偿。
华中科技大学
2021-04-11
一种电弧增材和铣削加工装置
本发明公开了一种电弧增材和铣削加工装置，属于电弧增材技术领域。其包括电弧增材单元和铣削加工单元，所述铣削加工单元包 括铣削加工头，所述铣削加工单元和所述电弧增材单元相连接，电弧 增材单元包括焊枪、支撑板、滑块、固定槽、固定板、步进电机以及 丝杠，焊枪一端与滑块固定，焊枪另一端穿过支撑板的通孔，支撑板 与步进电机相固定，固定板也与步进电机相固定，固定槽与固定板相 固定，步进电机的输出轴连接有丝杠，丝杠穿过滑块上开设的螺纹通 孔。本发明装置能一次性进行增材制造和切削加工，使工件的加工精 确满足使用要求。
华中科技大学
2021-04-14
一种数控机床铣削加工刀具破损监测方法
本发明公开了一种数控机床铣削加工刀具破损监测方法，该方 法通过获取机床主轴电机电流信号，预处理后经过奇异谱分析与特征 值提取过程，建立刀具破损监测模型，实现对刀具破损状态的监测， 达到通过电流信号预测刀具破损的目的。本发明采用电流信号作为监 测信号，具有信号获取容易，传感器成本低，安装方便等特点，奇异 谱分解可以有效提取信号中与刀具状态相关的成分，并且奇异谱是基 于信号内部结构的分解方法，计算速度快，节省时间；特征值是基于 统计方法方差进行提取，可以有效反应刀具破损状态，并且也具有计 算速度快的特点；支持向量机在小样本、非线性模式识别中表现出许 多特有的优势，识别准备率较高。
华中科技大学
2021-04-11
一种铣削加工颤振主动控制系统及其方法
本发明公开了一种铣削加工颤振主动控制系统，包括位移检测单元、信号采集单元、中央控制单元、音圈电机驱动器和音圈电机，其中位移检测单元用于对工件由于颤振产生的位移执行感测，并获得检测电压信号；信号采集单元用于采集检测电压信号并输送给中央控制单元；中央控制单元根据所接收的信号相应计算控制电压信号；音圈电机驱动器将控制电压信号转换为电流信号并予以功率放大，然后输出至音圈电机使其驱动，由此实现铣削加工颤振主动控制过程。本发明还公开了相应的控制方法。通过本发明，能够以响应快、输出力大、便于操控的方式执行颤振主动
华中科技大学
2021-04-14
一种数控机床铣削加工刀具破损监测方法
本发明公开了一种数控机床铣削加工刀具破损监测方法，该方法通过获取机床主轴电机电流信号，预处理后经过奇异谱分析与特征值提取过程，建立刀具破损监测模型，实现对刀具破损状态的监测，达到通过电流信号预测刀具破损的目的。本发明采用电流信号作为监测信号，具有信号获取容易，传感器成本低，安装方便等特点，奇异谱分解可以有效提取信号中与刀具状态相关的成分，并且奇异谱是基于信号内部结构的分解方法，计算速度快，节省时间；特征值是基于统计方法方差进行提取，可以有效反应刀具破损状态，并且也具有计算速度快的特点；支持向量机在小
华中科技大学
2021-04-14
一种电弧增材与铣削复合加工方法及其产品
本发明公开了一种电弧增材与铣削复合加工的方法，包括:(1) 将需要加工零件的 STL 三维模型进行分层切片及路径规划，生成相应 的 G 代码，然后导入至电弧增材和铣削加工复合装置中进行加工;(2) 控制焊枪的开关，氩气的开关以及复合装置的运动，来进行电弧增材 制造;(3)当使用焊枪堆积达到需要铣削加工的阈值时，暂停电弧增材 加工，同时 G 代码控制焊枪相对于铣刀抬高，成形件移动至铣刀下方 进行轮廓和顶面的铣削加工;(4)
华中科技大学
2021-04-14
一种高速铣削-激光切焊复合加工工艺及其可重组多轴数控加工 系统
本发明公开了一种高速铣削-激光切焊复合加工工艺及可重组多 轴数控加工系统。可用于金属及非金属材料加工，是将高速铣削、激 光切割、激光焊接以刀具更换的形式集成于数控机床上，期间无需更 换设备及工装夹具，从而完成对材料的切割-铣削-焊接一体化的加工。 该系统包括控制平台、数控系统、激光器、数控机床、工装夹具、五 轴加工头(铣头、激光切割动力头和激光焊接动力头头)。五轴加工头可 以实现加工头之间的快速切换，实现对工件的不同
华中科技大学
2021-04-14