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公开(公告)号：CN118635566A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410747419.7
申请日：2024-06-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种接触式供能的一体化超声辅助插齿加工系统及方法，涉及齿轮加工技术领域，包括：刀柄、固定导杆、固定套筒、超声变幅杆、插齿刀，刀柄中心设置有安装孔，刀柄与机床主体相连，刀柄在旋转的同时沿其旋转轴方向做往复运动；固定导杆连接在机架上且固定导杆延伸方向与刀柄运动方向平行；固定套筒侧壁设置有延伸部，延伸部能沿固定导杆滑动以防止固定套筒旋转，固定套筒旋转套设于刀柄；超声变幅杆连接于刀柄远离机床主体的一端，超声变幅杆一端连接超声换能器，另一端连接插齿刀。超声换能器通过导电滑环装置与供电线相连。本发明具有高精度、高效率、低切削力的加工特点；同时相比于无线供能装置具有安装简易和安装精度高等优点。
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公开(公告)号：CN117974857A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410038272.4
申请日：2024-01-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及了一种适用于振动光饰的粗糙表面重构方法、装置、设备及介质，本方法首先选取零部件的振动光饰表面形貌和初始表面形貌，然后从振动光饰表面形貌中提取振动光饰纹理表面，并提取其中的关键参数，基于表面关键参数和指数衰减型自相关函数重构出振动光饰纹理表面，最后基于重构出的振动光饰纹理表面和初始表面形貌中表面的主要纹理重构出能够反映零部件在振动光饰加工任意时刻后的表面形貌的数学模型。本方法可以基于少量实测的振动光饰表面形貌和初始表面形貌重构出大量振动光饰相关粗糙表面，而且能保证重构建模表面的形貌特征、自相关函数特征与实测表面一致，且高度分布参数与空间参数误差较小，重构的振动光饰相关粗糙表面精度较高。
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公开(公告)号：CN117875126A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410057031.4
申请日：2024-01-15
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/25 , G06F111/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种高效建立微粒子强化冲击模型的方法与装置，涉及金属表面强化技术领域，包括：步骤S1：测量微粒子硬度和靶板硬度；步骤S2：利用有限元软件建立单颗微粒撞击模型；步骤S3：确定单个微粒作用下的弹坑尺寸dc，计算随机多颗微粒冲击网格尺寸Smesh；步骤S4：计算随机多颗粒撞击靶板长度Ltarget；步骤S5：计算随机多颗粒撞击靶板厚度Htarget；步骤S6：根据随机多颗微粒冲击网格尺寸Smesh，随机多颗粒撞击靶板厚度Htarget，随机多颗粒撞击靶板长度Ltarget建立随机多颗微粒冲击强化模型。本发明能够保证模型的计算效率与精度问题。
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公开(公告)号：CN116944597A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202311026313.X
申请日：2023-08-15
Abstract: 本发明公开了一种适用于高速拉削小模数圆柱齿轮的超声振动变幅杆，涉及超声加工技术领域，包括：水平杆、第一竖直杆、第二竖直杆，水平杆上设置有压电致动装置以驱动水平杆振动；第一竖直杆下端与水平杆相连；第二竖直杆下端与水平杆相连，第二竖直杆尺寸为第一竖直杆尺寸0.9倍，从第一竖直杆与水平杆连接点到第二竖直杆与水平杆连接点的距离为水平杆中谐振波的半波长的奇数倍；第一竖直杆与第二竖直杆上端分别与固定齿轮的夹具两端连接。本发明压电致动装置使水平杆轴向谐振振动，由于第一竖直杆和第二竖直杆的存在，产生了轴向、弯曲的非谐振振动，实现了加工齿轮过程中的多个方向耦合振动，提高了加工效率、刀具的寿命和工件的表面质量。
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公开(公告)号：CN115732043A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211474133.3
申请日：2022-11-23
Applicant: 中南大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/15 , G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种喷丸强化中晶粒尺寸沿靶材纵深分布的预测方法，包括：S100.对材料开展拉伸或压缩实验，得到真实流动应力；S200.利用本构模型方程得到预测流动应力；S300.使用遗传算法，通过调节本构模型方程的参数的值来调整预测流动应力的值，当预测流动应力和真实流动应力的绝对差值最小时，将对应的本构模型方程的参数的值作为最优本构参数；S400.利用有限元软件建立多弹丸撞击靶材的有限元模型；S500.利用最优本构参数编写本构模型程序，将本构模型程序赋予靶材；S600.通过有限元软件，计算晶粒尺寸；S700.提取步骤S600的计算结果。本发明通过由仿真计算来得到晶粒尺寸的变化，对于理解喷丸强化机理，研究加工参数与表面完整性之间的关系都有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114317916A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111573869.1
申请日：2021-12-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于强化高强度表面高速超声喷丸的振动变幅杆，包括：主轴，为回转体且以第一轴线为中轴线；圆盘，为回转体且以第一轴线为中轴线，所述圆盘设于主轴中部并径向向外延伸，且所述圆盘的截面沿第二轴线对称，所述第二轴线与第一轴线垂直；其中主轴在圆盘两侧均设有安装槽以安装压电致动器，用于产生超声振动；且所述第二轴线与主轴的振动波峰重合。本发明利用所述第二轴线与主轴的振动波峰重合，使得超声振动波峰处施加至圆盘，通过圆盘对喷丸进行超声激励，利用多个压电致动器的超声振动叠合产生高振幅、高能量的超声激励，可满足高硬度的工件加工需求。
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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：CN113547063A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110700711.X
申请日：2021-06-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超声冷摆精密加工面齿轮的装置及方法，超声冷摆精密加工面齿轮的装置包括：机架；旋转驱动装置，安装于机架；底座，与旋转驱动装置连接，上端用于装夹工件；摆动轴，位于底座上方，内部安装有超声振动装置，输出超声振动；齿形模具，位于摆动轴和工件之间，能在摆动轴的作用下对工件进行加工；加工进给驱动机构，安装于机架，并与摆动轴连接，以驱动摆动轴升降和旋转。本发明利用摆动轴摆动对齿形模具施压，齿形模具对工件部分区域挤压成型，并利用旋转驱动装置带动底座旋转，实现加工位置的切换，最终实现工件的全面加工，可对大工件进行逐次小区域加工，降低冲击力需求，提高了加工精度。
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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：CN119005018B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411481135.4
申请日：2024-10-23
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/126 , G06F111/06
Abstract: 本申请公开了一种超声磨削加工参数精准反演方法、系统、设备及介质，通过从预设的预测模型中提取目标函数；预测模型是根据基础工件的超声磨削加工参数和基础工件的表面质量参数训练得到的，且用于表征超声磨削加工参数和表面质量参数之间对应关系的模型；根据随机产生的目标工件的超声磨削加工参数，采用遗传算法和目标函数计算帕累托解集；基础工件与目标工件是相同类型的工件；根据帕累托解集反演目标工件的目标超声磨削加工参数，有效优化了超声磨削加工参数，使得加工后的表面具有更佳的质量和性能，避免了复杂的物理建模，提高了计算加工参数的效率和准确度。
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