计算球头铣刀铣削负载的方法

本发明公开了一种计算球头铣刀铣削负载的方法，包括如下步骤：获得刀具与工件的相对位置参数模型，根据刀具与工件的相对位置参数模型确定参与切削的全部刀具微元，计算每个参与切削的侧倾铣削微元的切入角、切出角以及瞬时切削厚度，计算每个参与切削的前倾铣削微元的切入角、切出角以及瞬时切削厚度，将每个侧倾铣削微元的瞬时切削厚度和每个参与切削的前倾铣削微元的瞬时切削厚度进行叠加，以获得刀具微元的瞬时切削厚度，将参与切削的所有刀具微元的瞬时切削厚度进行求和，以获取球头铣刀的瞬时铣削负载。本发明能在刀具侧倾和前倾铣削时获得刀具的切削刃与工件的瞬时切削状态以及切削厚度，从而实现五轴铣削加工中切削力的预测。

华中科技大学 2021-04-11

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

一种基于 RFID 技术的智能铣削刀具系统

本发明公开了一种基于 RFID 技术的智能铣削刀具系统，包括 安装在机床的基座上的主轴，主轴上安装有刀柄，刀柄上安装有刀具， 基座上固定安装有初级单元，刀柄上固定安装有次级单元，刀具上固 定安装有传感单元，传感单元安装在靠近刀具的切削刃的部位，传感 单元与次级单元通过导线连接;传感单元用于在切削的过程中实时感 知刀具的物理量;次级单元用于在线采样传感单元感知的物理量并通 过无线传输通道向初级单元传输;初级单元用于产生射频载波及在无 线传输通道中获取次级单元传输的数据。本系统通过同

华中科技大学 2021-04-14

一种基于数据的铣削刀具磨损监测方法

本发明属于刀具磨损检测相关技术领域，其公开了一种基于数据的铣削刀具磨损监测方法，其包括以下步骤：(1)采集铣削刀具工作时数控机床的主轴驱动电机的三相输出电流信号；(2)将采集到的所述三相输出电流信号进行清洗；(3)采用压缩感知方法及关键点理论自清洗后的所述三相输出电流信号中提取出表征所述铣削刀具磨损的特征系数；(4)根据实时采集的某一铣削刀具正常加工时所述主轴驱动电机的三相输出电流信号在线计算特征信号指数，进而对铣削

华中科技大学 2021-04-14

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

一种自由曲面微细铣削切削力建模方法

本发明公开了一种自由曲面微细铣削切削力建模方法。包括如 下步骤:(1)获取包括刀具半径 R、刀具螺旋角β、切削刃数 Nf、每齿 进给量 ft、刀具偏心距ρ和刀具初始偏心角αr 在内的加工参数;(2) 将刀具的切削刃沿刀具轴向离散成一系列切削微元，获取参与切削的 切削微元;(3)计算当前切削刃的轴向位置角为φ的切削微元 P(k,φ)的 瞬时切削厚度;(4)计算切削微元 P(k，φ)的切削力;(5)利用步骤(3) 和(4)计

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