上海交通大学;厦门金鹭特种合金有限公司;厦门钨业股份有限公司;江苏海博工具产业研究院有限公司安庆龙获国家专利权
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龙图腾网获悉上海交通大学;厦门金鹭特种合金有限公司;厦门钨业股份有限公司;江苏海博工具产业研究院有限公司申请的专利基于铣削力信号的铣刀安装误差在线辨识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:CN115774911B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14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:202211505787.8,技术领域涉及:G06F30/17;该发明授权基于铣削力信号的铣刀安装误差在线辨识方法是由安庆龙;蔡重延;林亮亮;刘超;明伟伟;陈明;马海善设计研发完成,并于2022-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于铣削力信号的铣刀安装误差在线辨识方法在说明书摘要公布了:一种基于铣削力信号的铣刀安装误差在线辨识方法,通过对铣刀的一个旋转周期下的旋转角度进行离散化得到一系列角微元,并对铣刀的刀具形状和加工参数沿着轴向进行离散化得到一系列轴向微元;依次计算每个刀齿的每个轴向微元在离散时刻的瞬时切削厚度和每个刀齿周期内对应的该刀齿的总铣削厚度后,确定不同刀齿周期对应的总铣削厚度的理论值,进而得到不同刀齿对应的铣削力积分比值;再根据铣削加工过程中实际测量的铣削力,计算每个刀齿对应的铣削力曲线对时间的积分,然后求得不同刀齿周期对应的铣削力积分比值并建立关于铣削力积分比值和铣削力积分比值的优化函数,利用PSO算法优化达到最小值,进而得到刀具安装误差的参数。本发明不需要提前知道工件‑刀具副的铣削力系数即可显著提高安装精度。
本发明授权基于铣削力信号的铣刀安装误差在线辨识方法在权利要求书中公布了:1.一种基于铣削力信号的铣刀安装误差在线辨识方法,其特征在于,包括: 步骤1对铣刀的一个旋转周期下的旋转角度进行离散化得到一系列角微元,并对铣刀的刀具形状和加工参数沿着轴向进行离散化得到一系列轴向微元; 步骤2计算每个刀齿的每个轴向微元在离散时刻的瞬时切削厚度; 步骤3计算每个刀齿周期内对应的该刀齿的总铣削厚度后,确定不同刀齿周期对应的总铣削厚度的理论值,进而得到不同刀齿对应的铣削力积分比值; 步骤4根据铣削加工过程中实际测量的铣削力,计算每个刀齿对应的铣削力曲线对时间的积分,然后求得不同刀齿周期对应的铣削力积分比值; 步骤5建立关于铣削力积分比值和铣削力积分比值的优化函数,利用PSO算法优化达到最小值,进而得到刀具安装误差的参数; 所述的步骤3具体包括: 3.1计算所有刀齿周期内切向切削力Ft或径向切削力Fr对旋转角的积分,该积分等于每个参与切削的刀齿的轴向切削微元对旋转角的积分之和,具体为:,其中:下标q代表t或r,表示切向铣削力或径向铣削力,Kqc和Kqe为剪切力系数和耕犁力系数,KtcKrc分别为切向和径向切削力系数,Kte和Kre分别为切向和径向耕犁力系数,用来判断刀具微元为否参与切削的单位阶跃函数,其中:和表示切入和切出角;顺铣阶段切入和切出角分别为,逆铣阶段切入和切出角分别为:,其中:ae为径向切削宽度; 3.2计算不同刀齿周期内的切削力关于时间的积分的差值,然后计算不同刀齿对应的铣削力积分比值,具体为: ,其中:m≠n,p≠q,且m,n和p,q不分别对应相等; 所述的铣削力积分比值化简为: ,其中:Tratioρ,λ为刀具跳动参数和加工参数; 所述的步骤4具体为:对铣削力进行坐标变换,将进给方向和垂直进给方向的铣削力Fx和Fy变换为切向和径向的铣削力Ft和Fr,具体为:,得到实测的径向铣削力和切向铣削力后,计算每个刀齿周期对应的铣削力关于时间的数值积分,得到不同刀齿周期对应的铣削力积分比值,其中:m≠n,p≠q,且m,n和p,q不分别对应相等。
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