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公开(公告)号：CN106886635B
公开(公告)日：2018-01-16
申请号：CN201710045787.7
申请日：2017-01-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于最小切削力峰值的铣刀螺旋角设计方法，用于解决现有铣刀螺旋角设计方法设计螺旋角精确度差的技术问题。技术方案是首先针对铣削方式及径向切削深度计算切入、切出角大小。根据标定出的径向和切向铣削力系数计算径向和切向铣削力系数之比的反正切值。然后根据切入、切出角及切削力系数之比的反正切值判断所选刀齿数是否满足该方法的适用条件。当刀齿数满足判定条件时，根据轴向切削深度、铣刀半径及刀齿数计算出最小铣削力峰值所对应铣刀螺旋角的度数。与背景技术相比，无需进行实验或有限元仿真就能得到最小切削力峰值条件下的铣刀螺旋角，操作简便且精确度高。
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公开(公告)号：CN105511397B
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201510836146.4
申请日：2015-11-26
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 本发明公开了一种统一犁切模型的通用铣削力建模方法，用于解决现有通用铣削力建模方法通用性差的技术问题。技术方案是将犁切力统一表达为犁切力系数与被挤压材料体积的乘积，并将犁切力分离出来，避免了犁切作用对剪切系数的影响。首先进行几组静力铣削实验，记录铣削力数据；再将在笛卡尔坐标系测量得到的铣削力转化到铣刀局部坐标系，采用线性回归法确定局部坐标系下的犁切力值，再由铣削力中分离出剪切力，计算铣削力系数，并与实验测定值对比，通过反复迭代得到剪切角、法向摩擦角的数值，进而确定剪切力系数。根据分离出来的犁切力及确定的静态材料挤压体积，确定犁切力系数。本发明采用统一犁切模型，无需判断切削过程是否稳定，通用性好。
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公开(公告)号：CN108804749B
公开(公告)日：2019-04-30
申请号：CN201810354704.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种适用于薄壁零件铣削过程、同时考虑两个正交方向振动效应的过程阻尼建模方法。该方法首先将两个方向振动的影响同时考虑进去计算每一刀刃微元所对应的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵；然后将各个刀刃微元的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵进行组合，计算出作用在整个刀具‑工件系统上的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵；然后利用所得到的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵建立刀具‑工件系统铣削动力学控制方程，对方程进行稳定性求解，即可绘制考虑薄壁件铣削过程阻尼效应的稳定性叶瓣图。
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公开(公告)号：CN108804749A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810354704.7
申请日：2018-04-19
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种适用于薄壁零件铣削过程、同时考虑两个正交方向振动效应的过程阻尼建模方法。该方法首先将两个方向振动的影响同时考虑进去计算每一刀刃微元所对应的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵；然后将各个刀刃微元的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵进行组合，计算出作用在整个刀具‑工件系统上的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵；然后利用所得到的动态切削力矩阵和过程阻尼矩阵建立刀具‑工件系统铣削动力学控制方程，对方程进行稳定性求解，即可绘制考虑薄壁件铣削过程阻尼效应的稳定性叶瓣图。
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公开(公告)号：CN106217131B
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201610602222.X
申请日：2016-07-27
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种攻丝过程同步误差测量方法，用于解决现有方法采用模拟同步误差而导致轴向力预测结果准确度差的技术问题。技术方案是使用一个与丝锥尺寸相近的圆柱体运行空切攻丝程序，同时测量空切攻丝过程中的主轴旋转周期和丝锥进给过程位移，对测得的位移进行离散微分，求解得到攻丝进给速度，通过进给速度和旋转周期相乘计算每转实际进给量，并将实际每转进给量与丝锥螺距相减，得到被测机床在该转速下的同步误差值。由于测出了机床的同步误差值，提高了轴向力预测结果的准确度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106863009A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710048109.6
申请日：2017-01-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: B23Q17/09
CPC classification number: B23Q17/0952
Abstract: 本发明公开了一种基于刀杆两点变形的切削力测量方法，用于解决现有切削力测量方法实用性差的技术问题。技术方案是首先沿刀杆竖直方向选取两处位移传感器测量点，利用材料力学的理论知识计算刀具刚度。其次，使用磁力表座、辅助树脂夹具将位移传感器固定安装在选定位置处，采集刀杆上下两处测量点的变形位移。再次，将两个位移传感器采集得到的位移信号进行数据处理，得到切削力引起的刀杆上下测量点的变形，再将二者相减，得到切削力引起的刀杆下端测量点相对于上端测量点的变形量。最后，结合使用已确定的刀具刚度，即可间接获得切削力。本发明适用于高速钢、硬质合金等多种刀具，且能准确测量进给方向和进给法向两个方向的切削力，实用性好。
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公开(公告)号：CN110516340A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910774401.5
申请日：2019-08-21
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于铣削系统刚度变化的过程阻尼统一模型建模方法，用于解决现有过程阻尼统一模型建模方法准确性差的技术问题。技术方案是利用实测切削力和铣削系统模态参数进行振动位移、速度、切屑厚度和侵入体积的求解；再利用切削力计算的逆过程，在切屑载荷和切削力的已知情况下反推出剪切力系数和犁切力系数；再利用标定的剪切力系数和犁切力系数计算动态剪切力矩阵、剪切力引起的过程阻尼矩阵和犁切力引起的过程阻尼矩阵；最后根据动态剪切力矩阵、剪切力引起的过程阻尼矩阵和犁切力引起的过程阻尼矩阵建立铣削系统动力学运动方程，对运动方程进行稳定性求解，得到包含切削速度方向变化阻尼机理和犁切阻尼机理的稳定性叶瓣图，准确性好。
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公开(公告)号：CN108846242A
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201810742098.6
申请日：2018-07-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于预拉应力施加的薄壁件铣削颤振抑制方法，用于解决现有薄壁件铣削颤振抑制方法实用性差的技术问题。技术方案是首先建立薄壁件铣削动力学模型，确定薄壁件固有频率与轴向切深的内在联系；其次通过有限元法获得不同预拉应力下的工件固有频率，拟合得到预拉应力与固有频率之间的数学模型；然后通过模态锤击实验得到工件和刀具的模态参数，利用建立薄壁件铣削动力学模型绘稳定性叶瓣图，并选取优化转速；最后，通过求解固有频率与轴向切深和固有频率与预拉应力之间的数学模型得到所需预拉应力的大小。本发明通过所需目标极限切深反求出预拉应力大小，从而实现抑制薄壁件铣削颤振的效果，实用性好。
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公开(公告)号：CN107238480A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710491648.7
申请日：2017-06-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01M7/00
CPC classification number: G01M7/00
Abstract: 本发明公开了一种基于工作模态分析的铣削过程阻尼标定方法，用于解决现有铣削过程阻尼标定方法实用性差的技术问题。技术方案是首先获取刀具‑机床系统模态参数；然后进行无颤振‑稳定铣削实验，测量出铣刀刀杆x、y方向上、下两个位置处的振动信号；求出每个频率点下所测振动信号的功率谱密度矩阵，将该矩阵进行奇异值分解，然后剔除周期性切削力所对应的特征值，对所对应的较大特征值进行傅里叶逆变换，对逆变换结果的峰值和谷值提取平均阻尼系数。得到平均阻尼系数之后，先利用切削力和刀尖频响得到刀尖位置振动幅值，再将其连同平均过程阻尼系数一起带入x、y两个方向上建立的能量平衡关系式中，标定出铣削过程阻尼系数，实用性好。
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公开(公告)号：CN106886635A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201710045787.7
申请日：2017-01-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5086
Abstract: 本发明公开了一种基于最小切削力峰值的铣刀螺旋角设计方法，用于解决现有铣刀螺旋角设计方法设计螺旋角精确度差的技术问题。技术方案是首先针对铣削方式及径向切削深度计算切入、切出角大小。根据标定出的径向和切向铣削力系数计算径向和切向铣削力系数之比的反正切值。然后根据切入、切出角及切削力系数之比的反正切值判断所选刀齿数是否满足该方法的适用条件。当刀齿数满足判定条件时，根据轴向切削深度、铣刀半径及刀齿数计算出最小铣削力峰值所对应铣刀螺旋角的度数。与背景技术相比，无需进行实验或有限元仿真就能得到最小切削力峰值条件下的铣刀螺旋角，操作简便且精确度高。
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