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公开(公告)号：CN112893759B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202110065161.9
申请日：2021-01-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于超声冷摆碾齿成型的耐冲击上模具，包括：上模具本体，上模具本体底部设有开口朝下的安装腔，安装腔外侧朝上依次设置有工件接触段、结构加强段、细颈连接段；安装腔内安装有超声振动装置，用于与工件接触并对工件施加超声振动；且超声振动装置与工件接触位置位于上模具本体的旋转轴线上。本发明利用超声振动装置与工件接触，对工件施加超声振动，降低了材料成型的压力，能够提高加工精度；另外由于超声振动装置与工件接触位置在上模具的旋转轴线上，使得上模具绕旋转轴线旋转摆动加工时，超声振动装置与工件接触位置不会发生变化，使得在上模具旋转摆动过程中，超声振动装置能够稳定提供超声振动给工件。
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公开(公告)号：CN112077336B
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202010856577.8
申请日：2020-08-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于准确识别超声振动辅助加工中切削力系数的方法，包括如下步骤：S1，根据超声振动辅助加工条件，获得超声振动辅助加工条件下的实际加工参数；S2，根据刀具与工件接触的区域应力分布，获得刀具前刀面的切应力和正应力；S3，根据获得的切应力和正应力，获得切削力；S4、根据切削力求得超声振动辅助加工中切削力系数。本发明依据超声振动辅助加工超声振动对加工参数的影响，获得超声振动辅助加工条件下的实际加工参数，并根据对刀具与工件接触的应力分析，获得超声振动辅助加工中的切削力，并根据切削力，实现对超声振动辅助加工中切削力系数的准确获取，为超声振动辅助加工条件下的加工分析提供了有力基础。
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公开(公告)号：CN109343466B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201811027862.8
申请日：2018-09-04
Applicant: 中南大学
IPC: G05B19/18 , G05B19/404 , G05B19/408 , G05B19/4097 , B23F9/00
Abstract: 本发明公开了一种螺旋锥齿轮形性协同加工参数混合反调修正方法，给出一种几何与物理性能协同优化方案，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来评判。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非线性最小二乘鲁棒性算法，获得可靠稳定的数值解。同时借助齿面接触性能分析的主要手段有限元LTCA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。
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公开(公告)号：CN109894922B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201910171429.X
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了一种准确获得拉削中切屑内不同相的厚度的方法，包括如下步骤：S1、获得刀具中刀具前刀面切削刃发生明显颜色变化的长度l0：在不同的拉削速度下，获得刀具与切屑接触长度l1，且l0＝l1；S2、获得切屑的流动速度v1：根据切削刃前的材料厚度和速度以及经过切削刃后的材料的厚度和速度计算获得v1；S3、计算单位长度切屑与刀具的接触时间t1：根据公式计算获得；S4、计算获得切屑中不同相的厚度。本设计通过对切削的分析计算准确获得切屑厚度及其相变厚度，刀具的磨损，提高加工稳定性和工件质量。
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公开(公告)号：CN109894923B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201910171258.0
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
IPC: B23Q17/09
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助加工中刀具稳定性控制方法，包括如下步骤：S1、获取超声振动辅助加工的切削力系数，通过加工测试，获得不同条件下的切削力系数kt(A,ω1,h)；S2、获得切削加工稳定区域：通过切削力系数kt(A,ω1,h)以及超声振动辅助加工动力方程进行计算分析获得切削加工稳定区域；S3、根据切削加工稳定区域调整加工参数以使得切削加工处于稳定状态。本发明通过对切削加工的分析计算获得其切削加工的稳定区域，并根据其稳定区域去调整其切削加工的参数，以使得切削加工在稳定区域内进行加工，提高切削加工的稳定性和切削效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109261475B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201810937111.3
申请日：2018-08-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助加工轴向‑弯曲‑扭转耦合振动变幅杆，包括按顺序依次设置的配合定位段、第一致动器安装段、第二连接件安装段、第二致动器安装段、第三连接件安装段以及刀具齿轮安装段，所述配合定位段和刀具齿轮安装段位于振动变幅杆两端，所述配合定位段用于与机床刀具工作台配合定位，所述刀具齿轮安装段用于安装有刀具齿轮。本设计可实现了轴向、弯曲和扭转的耦合振动，提高了材料的切除效率、刀具的寿命和工件的表面质量，能同步实现齿轮的粗、精加工，且超声振动会产生超声空化作用，使得切削液能够更加深入的渗透到其接触处，进一步降低工件与刀具接触区域的温度，提高工件表面质量及刀具使用寿命。
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公开(公告)号：CN109261474B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201810937056.8
申请日：2018-08-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助插齿加工圆柱类齿轮的系统，包括第一连接件和振动变幅杆；所述第一连接件设置有截面为多边形的内腔；所述振动变幅杆插装在内腔中，所述振动变幅杆包括按顺序依次设置的配合定位段、第一致动器安装段、第二连接件安装段、第二致动器安装段、第三连接件安装段以及刀具齿轮安装段。本系统和运用该系统的方法可实现了轴向、弯曲和扭转的多种耦合振动，提高了材料的切除效率、刀具的寿命和工件的表面质量，同步实现齿轮的粗、精加工，且超声振动会产生超声空化作用，使得切削液能够更加深入的渗透到其接触处，进一步降低工件与刀具接触区域的温度，提高工件表面质量及刀具使用寿命。
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公开(公告)号：CN109968104A
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201910171266.5
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高速拉削加工的高灵敏度精密监测方法，包括如下步骤：首先获得零件加工过程中刀齿切入或者切出时候，正常工况及多种异常工况下的噪音信号Ai、压力信号pi、切削力信号fi、振动信号ai，i＝1,2,3,4,5，根据对上述信号的分析，作为判断实际工况的依据，即可以准确监测加工中的工况，根据不同的异常工况采取不同的措施。本发明通过分析不同工况下的噪音信号、压力信号、切削力信号和振动信号，获取不同工况下的信号关系特点，通过这些信号关系特点来判别实际加工中的工况类型，以根据不同的工况类型进行相应的调整，本发明通过新型的信号处理方法实现了不同异常加工工况的监测。
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公开(公告)号：CN109894923A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910171258.0
申请日：2019-03-07
Applicant: 中南大学
IPC: B23Q17/09
Abstract: 本发明公开了一种超声振动辅助加工中刀具稳定性控制方法，包括如下步骤：S1、获取超声振动辅助加工的切削力系数，通过加工测试，获得不同条件下的切削力系数kt(A,ω1,h)；S2、获得切削加工稳定区域：通过切削力系数kt(A,ω1,h)以及超声振动辅助加工动力方程进行计算分析获得切削加工稳定区域；S3、根据切削加工稳定区域调整加工参数以使得切削加工处于稳定状态。本发明通过对切削加工的分析计算获得其切削加工的稳定区域，并根据其稳定区域去调整其切削加工的参数，以使得切削加工在稳定区域内进行加工，提高切削加工的稳定性和切削效率。
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公开(公告)号：CN109376456A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811340379.5
申请日：2018-11-12
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种弧齿锥齿轮含安装误差的齿面载荷接触性能数值计算方法，本发明考虑安装误差的影响，在齿面接触分析的基础上加入安装误差，重新进行齿面接触分析，计算齿面接触点的相关参数，根据相关参数，计算齿面接触力、齿面接触印痕、齿面变形和传动误差等齿面接触性能参数。整个求解过程均可利用数值计算辅助软件予以实现，不存在人为因素导致的偶然性和不确定性，计算过程可通过数值计算软件实现。本发明提出的计算方法可在齿轮产品试制前作为检测方法，检测齿轮的啮合性能，调整优化齿面啮合性能参数，使其达到最优的啮合状态。为齿轮的设计与分析节约时间与成本。
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