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公开(公告)号:CN107368032A
公开(公告)日:2017-11-21
申请号:CN201710713546.5
申请日:2017-08-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B19/19
CPC classification number: G05B19/19 , G05B2219/35349
Abstract: 本发明涉及一种大螺距螺杆车削工艺系统综合频响函数方程构建方法,步骤为:步骤一、构建刀具-机床进给系统子系统频响函数模型;步骤二、构建工件-机床主轴子系统频响函数模型;步骤三、通过刀具-机床进给系统子系统频响函数和工件-机床主轴子系统频响函数在对应方向上的线性叠加,构建大螺距螺杆车削工艺系统综合频响函数方程。本发明考虑到机床、刀具和工件三者综合对加工系统动力学特性的影响,提出“广义动力学空间”概念,扩大了动力学研究的空间尺度,基于广义动力学空间大螺距螺杆车削系统综合频响函数方程的建立方法,能够更加精准地表征切削系统的振动特性,反映整个工艺系统的动力学行为。
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公开(公告)号:CN107052363A
公开(公告)日:2017-08-18
申请号:CN201710253340.9
申请日:2017-04-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
CPC classification number: B23B1/00 , B23Q17/0971
Abstract: 一种基于进给系统结合面的车床刀尖频响函数的预测方法,其技术要点是:一、将整个车床加工系统进行子结构划分;二、将丝杠‑丝母和工作台‑导轨两个结合面等效为矩形结合面,建立矩形结合面模型,得到矩形结合面的刚度矩阵和阻尼矩阵;三、建立结合部模型,将得到的刚度矩阵、阻尼矩阵带入结合部模型内得到结合部处的位移响应;四、求取各子结构端的频响函数;五、将各子结构的端部频响函数与结合部处的振动响应耦合,得到车床刀尖点的频响函数。本发明是基于机床进给系统结合面影响所建立的刀尖频响函数,更加精准,据此建立的切削稳定域更可靠,同时为进一步研究车削过程动态特性以及刀具的振动磨损奠定了基础。
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公开(公告)号:CN119180101A
公开(公告)日:2024-12-24
申请号:CN202410643939.3
申请日:2024-05-22
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于金属加工领域,并公开了一种离散刃立铣刀铣削力建模方法。主要步骤包括:首先将离散刃立铣刀沿轴向离散成圆柱形微元,并判断离散刃立铣刀分屑槽部分是否参与切削,然后基于微元法分别建立分屑槽部分和非分屑槽部分铣削力模型,每条周刃沿轴向积分非分屑槽部分和分屑槽部分,最后将作用在各周刃单元的铣削力求和,获得离散刃立铣刀的总铣削力。本发明提供了一种离散刃立铣刀铣削力建模方法,该方法弥补了现有铣削力模型无法准确描述离散刃立铣刀周刃刃线离散结构,导致的铣削力变化情况,能够在获得同等预测精度条件下,更符合离散刃立铣刀实际铣削力变化情况。
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公开(公告)号:CN116663193B
公开(公告)日:2023-11-28
申请号:CN202310694461.2
申请日:2023-06-12
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/17 , B23C5/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于自由切削原理的离散刃立铣刀设计方法,结合三维建模软件设计了一种适用于加工深腔类复杂零部件的离散刃立铣刀。在设计离散刃立铣刀时引入自由切削原理,将周刃前刀面设计成不等螺旋角的波形曲面结构;考虑分屑槽参数对刀具性能的影响,引入离散度概念,计算单个周刃上分屑槽总宽度和未开分屑槽轴向总长度之间的比值,量化了分屑槽总宽度和周刃轴向总长度之间的关系。采用本专利设计出的离散刃立铣刀可以改善排屑和散热效果,降低轴向铣削力,抑制铣削过程中的颤振。
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公开(公告)号:CN107976326B
公开(公告)日:2019-12-27
申请号:CN201711258291.4
申请日:2017-12-04
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G01M99/00 , G05B19/401 , G06F17/50
Abstract: 一种大螺距螺纹加工系统动柔度的获取方法,切削过程中,所采集的刀尖点振动信号是综合机床‑工件‑刀具相互作用和时变切削力引起的振动即系统振动信号,在刀具处采集的力信号是由于系统振动所造成切削层参数变化引起的时变力信号即系统的力信号;传感器设置在接近刀尖点附近,刀具装夹在测力仪上,同时间采集振动加速度信号和力信号;根据大螺距螺纹高频振动特点,利用Matlab小波包分析对于加速度信号进行去低频和降噪处理;通时Matlab曲线拟合对处理后的数据进行拟合后两次积分可得到振动位移函数;对采集的力数据进行Matlab曲线拟合可得切削力函数;两函数相除即为系统动柔度;该方法易于实现,操作简单,可以快速获取不同转速、进给量等参数下的动柔度。
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公开(公告)号:CN107368665B
公开(公告)日:2019-12-06
申请号:CN201710712321.8
申请日:2017-08-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及高进给车削外螺纹时变动力学模型构建方法,步骤为:步骤一、在Rayleigh梁振动理论基础上,以刀尖轨迹螺旋线方程作为积分对象,求解出刀具沿刀尖螺旋轨迹进行切削时工件应变能和动能方程;步骤二、在已建立的刀具瞬时切削力模型基础上,考虑“类再生效应”对车削大螺距螺纹件瞬态切削力的影响,修正已有瞬时切削力模型并进行数值求解;步骤三、通过振型函数描述车削螺纹件时边界条件并求解;步骤四、根据虚功原理和分离变量法建立并求解工件振动模型。本构建方法建立的大螺距外螺纹件振动方程,可以预测工件振动位移发生剧烈变化的位置,对于调整和优化大螺距螺纹件加工工艺参数具有辅助作用。
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公开(公告)号:CN114757041B
公开(公告)日:2025-03-18
申请号:CN202210436113.0
申请日:2022-04-25
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/11 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及了一种考虑振动的车削大螺距螺纹刀具后刀面磨损预测方法,步骤为:步骤一、进行振动特征值和刀具后刀面磨损量的关联度求解,并将关联度值0.85作为判据,判断是否考虑振动引起的振动磨损率方程;步骤二、建立考虑振动影响的刀具和工件的相对速度方程;步骤三:建立刀具后刀面平均应力方程;步骤四、建立刀具后刀面在磨损情况下的温度方程;步骤五、根据加工温度判别磨损形式,建立考虑振动的总磨损率方程;步骤六、建立时间历程下刀具后刀面累加磨损量方程;步骤七、得到多次进刀磨损量的累加值,通过仿真软件完成对刀具后刀面磨损的预测;本发明构建的预测方法可以实现对大螺距螺纹刀具后刀面的磨损量的精准预测。
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公开(公告)号:CN118227993A
公开(公告)日:2024-06-21
申请号:CN202410391098.1
申请日:2024-04-01
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F18/20 , G06N3/006 , G06F30/27 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于金属加工领域,并公开了一种考虑振动和刀具磨损的大螺距螺杆尺寸误差抑制方法。主要步骤包括:首先根据大螺距螺杆尺寸误差的误差源分析,对切削力产生的刀具变形误差进行影响分析,并对加工过程中存在的切削振动以及刀具后刀面磨损进行关联度计算,然后进一步基于人工蜂群算法理论以及多目标优化方法优选出刀具结构参数和切削参数,最后提出大螺距螺杆尺寸误差抑制方法,并进行实验验证大螺距螺杆尺寸误差抑制方法的有效性。本发明提出的一种考虑振动和刀具后刀面磨损的大螺距螺杆尺寸误差抑制方法,该方法能够有效的抑制加工过程中的切削力、切削振动以及刀具后刀面磨损,从而减小了大螺距螺杆件的尺寸误差。
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公开(公告)号:CN118171063A
公开(公告)日:2024-06-11
申请号:CN202410391112.8
申请日:2024-04-01
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F18/20 , G06F18/213 , G06F18/2132
Abstract: 本发明公开了一种大螺距螺杆尺寸误差动态影响因素溯源方法。主要步骤包括:步骤一、采集大螺距螺杆尺寸误差信息,进行解算,并分析大螺距螺杆件的工艺和尺寸误差特性;步骤二、对振动信号的特征值进行选取并对切削刃后刀面不同位置磨损进行采集,通过计算选取出对尺寸误差影响最显著的特征值;步骤三、提取对尺寸误差影响最显著的特征值,并完成切削刃磨损增量计算;步骤四、对尺寸误差影响最显著的特征值进行关联度计算;步骤五、完成大螺距螺杆尺寸误差动态影响因素溯源。本发明提供了一种大螺距螺杆尺寸误差动态影响因素溯源方法,该方法确定了切削振动与刀具后刀面磨损是影响大螺距螺杆件尺寸误差的误差源。
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公开(公告)号:CN116756869A
公开(公告)日:2023-09-15
申请号:CN202310694464.6
申请日:2023-06-12
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种变分屑槽参数的离散刃立铣刀设计方法,基于三维建模软件设计出了适用于深腔加工的离散刃立铣刀。所述一种变分屑槽参数的离散刃立铣刀设计方法中的变参数包括分屑槽分布位置变化和分屑槽结构参数变化;考虑分屑槽对刀具性能的影响,引入离散度概念,量化了分屑槽数量对切屑长度的影响规律。采用本专利设计出的变分屑槽参数的离散刃立铣刀可改变铣削加工过程中的频谱特性,抑制了加工过程中的振动,周刃上的分屑槽可以减小切屑长度,提升刀具的散热性能。
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