北京航空航天大学张德远获国家专利权
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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利监测刀具磨损的超声加工质量控制方法、系统及电子设备获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116900817B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311132359.X，技术领域涉及：B23Q17/09；该发明授权监测刀具磨损的超声加工质量控制方法、系统及电子设备是由张德远;刘逸航;刘连星;姜兴刚;耿大喜;应恩泽;邵振宇设计研发完成，并于2023-09-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本监测刀具磨损的超声加工质量控制方法、系统及电子设备在说明书摘要公布了：本发明公开一种监测刀具磨损的超声加工质量控制方法、系统及电子设备，涉及机械加工、系统控制领域。本发明提供的监测刀具磨损的超声加工质量控制方法，根据换能器的实时电阻控制无功功率恒定，实现功率跟踪；根据换能器的实时阻抗关系，通过特征根计算与曲线拟合得到换能器的实时谐振频率，实现频率跟踪；通过控制反馈电流恒定使得换能器振幅稳定，保证超声加工效果稳定性，并得到系统的实时稳流稳幅电压；在稳流稳幅保证超声加工效果稳定性的基础上，通过实时监测换能器的稳流稳幅电压来实现刀具磨损状态监测，在不使用力传感器的前提下，实现超声加工质量的精准控制。
本发明授权监测刀具磨损的超声加工质量控制方法、系统及电子设备在权利要求书中公布了：1.一种监测刀具磨损的超声加工质量控制方法，其特征在于，包括： 获取超声加工过程中换能器的动态电阻和换能器的动态电抗，并基于所述换能器的动态电阻和所述换能器的动态电抗实时确定换能器的时域阻抗，得到时域阻抗关系； 对所述时域阻抗关系进行拉普拉斯变换得到换能器的频域阻抗曲线； 拟合所述换能器的频域阻抗曲线得到具有唯一一对共轭特征根的曲线； 基于具有唯一一对共轭特征根的曲线实时得到换能器的谐振频率，实现频率跟踪； 通过实时跟踪反馈电流，实时获取超声系统的动态总电阻与动态总电抗，并超声系统的动态总电阻与动态总电抗确定有功功率与无功功率在输出功率中的占比，基于所述占比调节输出功率，实现功率跟踪，并实时得到超声系统的稳流稳幅电压； 实时检测超声加工过程中，超声系统的稳流稳幅电压与刀具磨钝状态下稳流稳幅电压间的差值，基于所述差值确定刀具磨损状态，并基于所述刀具磨损状态判断当前刀具能否完成整个工序的加工；所述刀具磨损状态包括：空载状态、切削新刀状态和刀具磨钝状态。
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