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公开(公告)号：CN109446710B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN201811340351.1
申请日：2018-11-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种弧齿锥齿轮载荷传动误差数值计算方法，是基于TCA求解过程之上的弧齿锥齿轮传动误差的数值计算方法，考虑了在不加载与加载情况下的传动误差计算，并且分别计算了单齿啮合和双齿啮合条件下的传动误差。整个计算过程可以利用数值计算软件实现，不存在人为的偶然性和不确定性，所以能保证传动误差计算结果的精确性，为高性能弧齿锥齿轮设计与反调修正提供一种思路和参考方案。
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公开(公告)号：CN109190324B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN201811340353.0
申请日：2018-11-12
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/17 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种弧齿锥齿轮含误差的齿面载荷接触变形数值计算方法，是一种基于TCA求解过程之上的弧齿锥齿轮传动误差的数值计算方法，该方法考虑了不加载与加载情况下的齿轮的传动误差计算，并且分别计算了单齿啮合和双齿啮合条件下的传动误差。整个求解过程不存在偶然性和不确定性，所以，能保证求解结果的准确性。求解过程可通过软件实现，为齿轮设计与反调修正提供了一种思路和参考方案，为高精度弧齿锥齿轮传动提供了有意义的参考。
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公开(公告)号：CN109284544B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN201811026129.4
申请日：2018-09-04
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种螺旋锥齿轮形性协同制造参数驱动混合反调及控制方法，优化目标是可任意预设的ease‑off齿面，优化结果是带反调量的精确加工参数。使反调过程变成理论设计齿面向预设ease‑off目标齿面的无穷最小化逼近过程，逼近程度定义残余ease‑off评判。考虑ease‑off齿面的高阶性能，建立考虑误差齿面高阶特性的可预设制造精度的通用加工参数反调模型，优化加工参数为最优设计变量，考虑建立目标函数的强烈非线性并探究其原因，提供更高效更精确更稳定的含双Dogleg步的信赖域算法。同时借助LTCA的主要手段有限元技术，提出几何与物理性能协同优化的通用加工参数混合反调的主动创成方法，为齿轮高性能加工提供基本参数驱动决策模型，完成几何与物理性能协同优化的齿轮产品加工。
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公开(公告)号：CN112808946B
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202110065173.1
申请日：2021-01-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声冷摆碾齿高效加工圆柱齿轮的方法和装置，装置包括如下步骤：S1、通过多组不同进给量的测试，获得不同进给量的情况下的实际工件的预紧位移；S2、设定工件实际预紧位移的线性关系式为：s＝aF1+b；S3、将步骤S1中的多组数据代入步骤S2的线性关系式中，获得线性关系式中的参数a和b；S4、获得最大额定进给量fzmax，并以最大额定进给量fzmax进行加工。本发明通过多组测试获得工件的变形关系式，再将最大额定载荷作为预紧力，获得相应的工件变形和超声振动装置的变形，由此获得最大额定进给量，既能保证加工高效，且进给量精度可控，提高加工精度。
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公开(公告)号：CN112845004B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110014319.X
申请日：2021-01-06
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于冷摆碾压成型齿轮的超声变幅杆，包括沿一轴线依次同轴设置的定位段、第一振动安装段和振动变换输出段；所述第一振动安装段朝向定位段的侧面设有第一压电致动器安装槽；所述振动变换输出段，包括依次设置的第一中间段、第二中间段和振动输出段，所述第一中间段和第二中间段之间设有第二压电致动器安装槽，所述第二中间段上设有相对轴线倾斜的通槽，且所述第一压电致动器与第二压电致动器产生的超声振动进行叠加。本发明两组超声振动可叠加，产生能量更大的振动，并最终传递至振动输出段，作用在工件或刀具上，实现超声振动加工；再加上倾斜的通槽可产生扭转和轴向的复合振动，降低成型压力，提高工件表面的切削质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111843615B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010609371.5
申请日：2020-06-29
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助加工中材料的断裂韧性的快速识别方法，包括如下步骤：S1，进行超声振动辅助低速切削加工，以形成连续不断裂的切屑，并获得其切削参数和切削力；S2，根据能量守恒定律，计算获得材料的剪切强度τ与新表面形成所需的能量G；S3，进行超声振动辅助快速切削加工，获得其切削参数和切削力，并分析获得单位时间内切屑断裂次数N；S4，通过能量守恒定律，计算获得材料的断裂韧性Gfr。本发明通过分析切削中能量守恒，动量守恒及变形协调关系，以切削实验为基础，提供了一种快速准确识别超声振动辅助加工中的材料的断裂韧性的方法，为分析切削过程中的物理现象及切屑形成机理奠定了基础。
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公开(公告)号：CN112620820A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011428398.0
申请日：2020-12-09
Applicant: 中南大学
IPC: B23F17/00
Abstract: 本发明公开了一种用于超声振动辅助高效切削薄板齿轮的加工方法，包括如下步骤：S1，识别超声振动辅助加工中切削力的振荡频率和切屑的形成频率；S2，获取机床的激励频率范围；S3,获取超声振动辅助加工的切削力系数、机床刀具的模态参数、装卡后薄板齿轮的模态参数；S4，获得振动能量比；S5，求解切削参数稳定区域，并获得临界切削深度；S6，根据临界切削深度以及与振动能量比的分析，获得加工所需切削深度和切削速度。本发明为了控制刀具的超声振动辅助加工中稳定性，本专利从超声振动辅助加工的多个振动源及在其影响的下系统刚度与切屑深度出发，建立了超声加工中刀具稳定性预测方法，提供切削参数稳定域，为高效加工薄板齿轮奠定了基础。
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公开(公告)号：CN109013259B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201810904537.9
申请日：2018-08-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于超声高速振动辅助加工的大幅值振动变幅杆,它为整体件，包括主体杆和多个变幅杆，主体杆为沿刀具工作台长度向设置的变径杆，变幅杆为杆径自刀具工作台向拉刀刀盒减小的变径杆，各变幅杆的底端均连接于主体杆的变径位置处。使用时，由于变幅杆的杆径自振动穿入端向传出端减小，能够将能量聚集在较小的面积上，将振动放大传递至拉刀刀盒及拉刀，达到很高的振动速度，满足在加工涡轮盘榫槽时的高振动速度要求，提高了表面质量；并放大了振幅，确保刀齿与工件在一个振动频率周期内完全脱离，避免了当刀具从未切落的材料上退回时刀具撞到工件的可能性，从而能够提高加工效率，并能减小干涉给刀具带来的损伤，延长了刀具的使用寿命。
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公开(公告)号：CN110007644A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910171428.5
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明公开了一种加工综合误差建模方法，包括如下步骤：S1、位移误差归类，将位移误差进行归类以便分别计算；S2、位移误差测量，通过分布在各个位置的位置传感器测得各个位置的位置数值；S3、位移常量误差计算，通过步骤S2测量的数值计算获得位移常量误差；S4、位移变量误差计算，通过对变量误差进行建模分析计算获得位移变量误差；S5、将位移常量误差和位移变量误差相加获得位移综合误差。本发明首先将以上误差进行归类，并对不同类的误差分别独立计算，再将去整合获得机床的综合误差，可根据该综合误差进行相应补偿，以提高工件的加工精度。
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