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龙图腾网获悉哈尔滨理工大学申请的专利一种基于实时数据驱动的数字孪生模型搭建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：CN118897507B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07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：202410924002.3，技术领域涉及：G05B19/4069；该发明授权一种基于实时数据驱动的数字孪生模型搭建方法是由孟博洋;孙文星;岳彩旭;刘献礼;付子珍设计研发完成，并于2024-07-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于实时数据驱动的数字孪生模型搭建方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于实时数据驱动的数字孪生模型搭建方法，涉及智能制造技术领域，本发明通过集成传感器技术，实时收集机床及其组件的动态数据，包括电机转矩、转动惯量、速度、主轴加速度以及刀具磨损和温度变化关键参数；通过将这些实时数据映射到数字孪生模型中，能够构建出与实际机床高度一致的虚拟模型，实现对机床状态的实时监控和精确预测；在刀具磨损评估方面，能够实时监测刀具的使用状态和温度变化，以及结合专家知识和校准系数，构建磨损量综合评估模型，实现对刀具全周期磨损状态的准确预测，提高了数字孪生模型的实时性和精确性，提高数字孪生系统的服务性能。

本发明授权一种基于实时数据驱动的数字孪生模型搭建方法在权利要求书中公布了：1.一种基于实时数据驱动的数字孪生模型搭建方法，其特征在于，具体步骤包括： 步骤S1、收集机床物理实体层面的组件动态数据，该组件动态数据包括数控机床各进给轴电机的转矩、转动惯量、速度，机床主轴三坐标方向的加速度；还包括待加工件对刀具磨损的动态物理影响数据，以及刀具的使用状态和温度变化数据； 步骤S2、获取采集到的物理实体数据并映射到数字孪生模型中，构建出与实际机床相对应的数字孪生模型； 步骤S3、基于数字孪生模型为每个组件构建对应的数据子库，每个子库作为数据驱动和存储单元； 步骤S4、基于数字孪生系统构建分析库，该分析库设计用于接收和处理来自各组件数据子库的数据，并进行高级数据分析和运动状态评估； 步骤S5、获取实时采集的各组件动态数据，并输入到步骤S4中分析库，且分析库对接收数据进行处理，分析各组件的运动状态； 步骤S6、通过可视化工具展示切削过程、刀具温度、加工数据参数和主轴负载关键信息； 步骤S7、获取待加工件对刀具磨损的动态物理影响数据，以及刀具的使用状态和温度变化数据，并进行分析处理，生成第一磨损评价指数，该指数用于对刀具的磨损量进行第一次评估； 步骤S8、利用孪生数据和专家知识，引入磨损量化的校准系数，将该校准系数结合第一磨损评价指数，并进行分析处理，构建磨损量综合评估模型，该模型能够结合校准系数，对刀具磨损量的第一次评估结果进行综合调整计算，以预测刀具的全周期磨损状态； 步骤S9、获取磨损量综合评估模型针对刀具磨损的预测结果，调整机床的进给倍率、主轴旋转倍率操作参数，以避免刀具过度磨损或损坏； 所述动态物理影响数据包括切削力、声发射信号指标、振动数据、刀具涂层的性能退化指标，并依次对切削力标记为QXl、对声发射信号指标标记为SFs、对振动数据标记为ZDs、对刀具涂层的性能退化指标标记为DJTc； 所述使用状态数据包括刀具转速、进给速度、刀具使用时间和刀具与工件接触区的化学成分变化指标，所述温度变化数据是监测切削点与裸露点的温度差变化，并对刀具转速标记为DJv、对进给速度标记为JGv、对刀具使用时间标记为SYt，对刀具与工件接触区的化学成分变化指标标记为HXBh； 所述刀具温度变化数据是通过温度传感器直接测量刀具的监测切削点与裸露点的温度差变化； 所述裸露点指刀具上未直接参与切削的部分，即刀具的非切削区域，刀具使用时间是记录刀具从开始使用到当前的时间，将温度变化数据整合到刀具使用时间的计算中，并引入温度变化阈值来生成影响刀具寿命的系数，以生成刀具使用时间SYt的数学表达式： 其中，是随着温度差改变的温度影响系数，表示在使用时间t下的有效使用时间函数，它根据当前时间t、连续使用时间上限和温度差来计算刀具的有效使用时间； 所述温度影响系数具体表示为： 若刀具的使用时间t小于或等于连续使用时间上限，并且温度差小于或等于阈值，则刀具的有效使用时间SYt等于实际使用时间t； 若刀具的使用时间t超过了连续使用时间上限，则刀具的有效使用时间SYt等于； 若温度差超过了阈值，则刀具的有效使用时间SYt将减少； 若温度差小于或等于阈值，则温度影响系数为0，表示温度变化对刀具寿命没有影响。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人哈尔滨理工大学，其通讯地址为：150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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