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龙图腾网获悉常州先进制造技术研究所申请的专利一种跨尺度的混合铣削力建模方法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：CN116560302B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19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：202310712039.5，技术领域涉及：G05B19/408；该发明授权一种跨尺度的混合铣削力建模方法是由李刚;朱锟鹏;张宇设计研发完成，并于2023-06-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种跨尺度的混合铣削力建模方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种跨尺度的混合铣削力建模方法，包括：1.分别建立机床床身、工件及刀具坐标系，建立理想状况下的铣削刃轨迹方程。2.基于刀具跳动，建立刀具磨损下的铣削刃轨迹方程。3.考虑刀具最小铣削厚度与弹性恢复，建立铣削刃余摆线轨迹方程。4.基于齐次坐标变换原理，并综合考虑多种因素对瞬时铣削厚度的影响，建立从微观到宏观的跨尺度瞬时铣削厚度模型。5.建立实际铣削状态下的跨尺度混合铣削力模型。本发明结合影响铣削加工过程中的多种因素，考虑了刀具磨损和最小铣削厚度对铣削刃余摆线轨迹以及弹性恢复的影响，建立了能同时适用于宏观和微观铣削状态的混合铣削力模型，提高了铣削力模型的预测精度和通用性。

本发明授权一种跨尺度的混合铣削力建模方法在权利要求书中公布了：1.一种跨尺度的混合铣削力建模方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、分别建立机床床身、工件及刀具坐标系，建立理想状况下的铣削刃轨迹方程； 步骤2、基于刀具跳动，建立刀具磨损下的铣削刃轨迹方程； 步骤3、考虑刀具最小铣削厚度与弹性恢复，建立铣削刃余摆线轨迹方程； 步骤4、基于齐次坐标变换原理，并综合考虑多种因素对瞬时铣削厚度的影响，建立从微观到宏观的跨尺度瞬时铣削厚度模型； 步骤4.1、刀具铣削并产生切屑时，利用式9得到刀具第k个切削刃上任意一点P在第k个时刻的铣削轨迹方程： 9 式9中，表示铣削刃上点P在铣削时间时的坐标位置；R为刀具的铣削半径，k为刀具铣削的刃数，k=1,2,…,K，K为刀具铣削刃的总个数，为刀具径向滞后角，为铣削刃上任意一点P的位置角；、、分别为工件坐标系OW-XWYWZW中X、Y和Z方向上的进给速度；为刀具旋转时的角速度；VB为刀具后刀面磨损；为刀具径向磨损；为刀具的跳动角； 步骤4.2、利用式10得到刀具第k-m个切削刃上任意一点P在第k-m个时刻的铣削运动轨迹方程： 10 式10中，表示铣削刃上点P在铣削时间时的坐标位置；为刀具弹性恢复量；为刀具的跳动长度； 步骤4.3、利用式11得到球头铣刀在综合因素影响下的瞬时铣削厚度h： 11 式11中，d为第k个铣削刃的刀具圆心与第k-1个铣削刃刀具圆心之间的距离，并由式12得到，为两个中心之间的正向夹角，并由式13得到： 12 13 式11和式12中，表示第k个铣削刃的圆心在工件坐标系OW-XWYWZW上的点，表示第k-1个铣削刃的圆心在工件坐标系OW-XWYWZW上的点； 步骤4.4、刀具铣削加工时，利用式11建立从微观到宏观的跨尺度瞬时铣削厚度模型： 14 式11中，表示第k个切削刃在铣削状态i下的瞬时铣削厚度，i∈{0,1}，当i=0时，表示宏观铣削状态，当i=1时，表示微观铣削状态； 步骤5、建立实际铣削状态下的跨尺度混合铣削力模型； 步骤5.1、根据力学解析法，将铣削刃沿刀具轴向方向离散为一组铣削微元，利用式15得到第k个切削刃上任意一个铣削微元在位置角处的切向力、径向力和轴向力： 15 式15中，、、分别为第k个切削刃上任意一个铣削单元在位置角处的切向、径向以及轴向铣削力系数；表示为斜角切削微元，且，其中，为铣刀的螺旋角，为铣刀旋转角度； 步骤5.2、基于齐次坐标变换，利用式16得到工件坐标系OW-XWYWZW中第k个切削刃在沿X、Y、Z方向上任意一个铣削微元的铣削力： 16 步骤5.3、利用式17得到刀具在工件坐标系OW-XWYWZW下沿X、Y、Z方向上的跨尺度混合铣削力： 17 式17中，与分别表示铣刀旋转角度的上、下限。

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