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公开(公告)号：CN106808320B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201611138035.7
申请日：2016-12-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于金属加工过程中的切削力预测相关技术领域，其公开了一种考虑刀具齿间角、螺旋角及偏心的铣削力预测方法，其包括以下步骤：(1)确定工件物理参数、刀具几何参数及工艺加工参数；(2)将刀具参与切削的区域划分为多段切削微元，并计算任意时刻切削微元的刀具角度位置；(3)计算切削微元的实际每齿进给和瞬时动态切厚；(4)计算剪切流动应力及剪切力系数和刃口力系数；(5)计算切削微元在刀具切向、径向及轴向的切削微元力，并通过笛卡尔坐标系转换到机床坐标系的X轴、Y轴及Z轴上；(6)对每条切削刃上起到切削作用的所有切削微元力进行积分求和，以得到任意时刻的三向铣削动态切削力。
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公开(公告)号：CN107234444B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710565816.2
申请日：2017-07-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于车床领域，并公开了激光预热辅助车削调整装置，包括Z向移动机构、C向旋转机构、R向移动机构、X向旋转机构和A向旋转机构。另外，还公开了激光预热辅助车削系统，包括激光预热辅助车削调整装置、车削单元、激光预热单元、测温拍照单元和切削力测量单元。本发明的激光预热辅助调整装置可调整预热工艺参数，测温拍照单元采用红外测温，以调整PLC控制器的输出功率、保持温度最佳化，并且采用CCD工业相机收集加工后工件的表面形貌图像。切削力测量单元采用测力仪测量加工时的切削力动态变化。激光预热辅助车削系统各单元的协同工作，可以优化预热工艺参数，以使得加工时的刀具寿命最长，经济效益最高和表面质量最优。
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公开(公告)号：CN107020520A
公开(公告)日：2017-08-08
申请号：CN201710273179.1
申请日：2017-04-25
Applicant: 华中科技大学
CPC classification number: B23P25/006 , B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了一种集成温度场实时测量和反馈控制功能的激光预热加工系统，该系统包括同轴红外测温激光头、三自由度可控夹具、激光器、激光器控制单元、夹具控制单元、数据处理单元和反馈调节单元。该系统的目的是综合考虑影响激光预热工件表面温度场的多个因素，通过输入实测温度、预设目标温度至数据处理单元中，优选已经训练好的BP神经网络模型进行数据处理，输出激光功率、可控夹具三个自由度的补偿量至反馈调节单元，继而将补偿量加载到激光器和可控夹具上以适当地调节激光输出功率和激光打在工件表面上的光斑大小、能量密度，使预热工件表面准确地达到预设目标温度。本发明自动化程度高，温度反馈控制精度高，安全性能好，操作方便。
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公开(公告)号：CN107462597B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201710619185.8
申请日：2017-07-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N25/48
Abstract: 本发明属于激光预热辅助加工领域，具体涉及一种金属材料对激光的吸收率的标定方法，其包括如下步骤：包括：S1利用热电偶测量工件的测试点在激光照射下温度随时间变化的值；S2建立工件的热源模型，采用该热源模型进行仿真试验，得到测试点在热源模型上对应点的温度随时间变化的值；S3调整输入热源模型的激光吸收率的参数；S4将仿真试验结果分别与实际测量结果进行非线性误差分析，得到的最优结果所对应的激光吸收率参数即为金属材料对激光的吸收率。本发明的方法能够得到高精度的标定结果，且过程简单、试验装置易获得、计算量小、不易受到外界因素的干扰，因此，尤其适合金属材料的激光吸收率的测试。
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公开(公告)号：CN106808320A
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201611138035.7
申请日：2016-12-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于金属加工过程中的切削力预测相关技术领域，其公开了一种考虑刀具齿间角、螺旋角及偏心的铣削力预测方法，其包括以下步骤：(1)确定工件物理参数、刀具几何参数及工艺加工参数；(2)将刀具参与切削的区域划分为多段切削微元，并计算任意时刻切削微元的刀具角度位置；(3)计算切削微元的实际每齿进给和瞬时动态切厚；(4)计算剪切流动应力及剪切力系数和刃口力系数；(5)计算切削微元在刀具切向、径向及轴向的切削微元力，并通过笛卡尔坐标系转换到机床坐标系的X轴、Y轴及Z轴上；(6)对每条切削刃上起到切削作用的所有切削微元力进行积分求和，以得到任意时刻的三向铣削动态切削力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107020520B
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201710273179.1
申请日：2017-04-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种集成温度场实时测量和反馈控制功能的激光预热加工系统，该系统包括同轴红外测温激光头、三自由度可控夹具、激光器、激光器控制单元、夹具控制单元、数据处理单元和反馈调节单元。该系统的目的是综合考虑影响激光预热工件表面温度场的多个因素，通过输入实测温度、预设目标温度至数据处理单元中，优选已经训练好的BP神经网络模型进行数据处理，输出激光功率、可控夹具三个自由度的补偿量至反馈调节单元，继而将补偿量加载到激光器和可控夹具上以适当地调节激光输出功率和激光打在工件表面上的光斑大小、能量密度，使预热工件表面准确地达到预设目标温度。本发明自动化程度高，温度反馈控制精度高，安全性能好，操作方便。
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公开(公告)号：CN107462597A
公开(公告)日：2017-12-12
申请号：CN201710619185.8
申请日：2017-07-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N25/48
Abstract: 本发明属于激光预热辅助加工领域，具体涉及一种金属材料对激光的吸收率的标定方法，其包括如下步骤：包括：S1利用热电偶测量工件的测试点在激光照射下温度随时间变化的值；S2建立工件的热源模型，采用该热源模型进行仿真试验，得到测试点在热源模型上对应点的温度随时间变化的值；S3调整输入热源模型的激光吸收率的参数；S4将仿真试验结果分别与实际测量结果进行非线性误差分析，得到的最优结果所对应的激光吸收率参数即为金属材料对激光的吸收率。本发明的方法能够得到高精度的标定结果，且过程简单、试验装置易获得、计算量小、不易受到外界因素的干扰，因此，尤其适合金属材料的激光吸收率的测试。
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公开(公告)号：CN106126930B
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201610472814.4
申请日：2016-06-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于二分法的机床加工稳定性边界快速求解方法，包括如下步骤：预设参数平面、判稳函数和迭代次数，对参数平面进行初步划分；利用二维二分法将每个网格再次划分为更小的子网格；在每个子网格的顶点利用数值积分法求解判稳函数的函数值，判断子网格是否为包含网格；将非包含网格再次划分并判断，若仍为非包含网格，则结束，否则，获得新包含网格；利用二维二分法将获得的所有包含网格划分为更小的子网格；重复进行判断及划分，逐步逼近f(x)曲线，直至达到预设迭代次数；将最后获得的所有包含网格进行线性插值，得到近似判稳函数的零点，绘制散点图获得稳定性边界。本发明能有效减少计算时间，达到快速求解稳定性边界的目的。
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公开(公告)号：CN107234444A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710565816.2
申请日：2017-07-12
Applicant: 华中科技大学
CPC classification number: B23P23/04 , B23B25/00 , B23K26/702
Abstract: 本发明属于车床领域，并公开了激光预热辅助车削调整装置，包括Z向移动机构、C向旋转机构、R向移动机构、X向旋转机构和A向旋转机构。另外，还公开了激光预热辅助车削系统，包括激光预热辅助车削调整装置、车削单元、激光预热单元、测温拍照单元和切削力测量单元。本发明的激光预热辅助调整装置可调整预热工艺参数，测温拍照单元采用红外测温，以调整PLC控制器的输出功率、保持温度最佳化，并且采用CCD工业相机收集加工后工件的表面形貌图像。切削力测量单元采用测力仪测量加工时的切削力动态变化。激光预热辅助车削系统各单元的协同工作，可以优化预热工艺参数，以使得加工时的刀具寿命最长，经济效益最高和表面质量最优。
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公开(公告)号：CN106126930A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610472814.4
申请日：2016-06-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F19/00
CPC classification number: G06F19/00
Abstract: 本发明公开了一种基于二分法的机床加工稳定性边界快速求解方法，包括如下步骤：预设参数平面、判稳函数和迭代次数，对参数平面进行初步划分；利用二维二分法将每个网格再次划分为更小的子网格；在每个子网格的顶点利用数值积分法求解判稳函数的函数值，判断子网格是否为包含网格；将非包含网格再次划分并判断，若仍为非包含网格，则结束，否则，获得新包含网格；利用二维二分法将获得的所有包含网格划分为更小的子网格；重复进行判断及划分，逐步逼近f(x)曲线，直至达到预设迭代次数；将最后获得的所有包含网格进行线性插值，得到近似判稳函数的零点，绘制散点图获得稳定性边界。本发明能有效减少计算时间，达到快速求解稳定性边界的目的。
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