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公开(公告)号：CN114700544B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210166051.6
申请日：2022-02-23
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开了一种纵扭弯耦合三维超声刀柄装置，包括拉钉、刀柄壳、三维超声换能器、压帽、立铣刀和弹簧夹头。三维超声换能器里包含的三组压电陶瓷片所产生的机械变形均通过纵扭弯耦合变幅杆进行放大聚能以及转化为扭振和弯振来实现输出端的三维超声振动，最终传递到立铣刀末端。本发明通过超声电源输出的超声电信号分别输入设计双通道无线输电环结构、纵弯振动换能器结构以及纵扭弯耦合变幅杆结构，进而实现了刀柄纵扭弯耦合三维超声振动，适用于复杂工况下难加工材料的特种加工，达到降低切削力、切削热、提高了表面加工质量以及刀具延寿等目的。
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公开(公告)号：CN115007431A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210680500.9
申请日：2022-06-15
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开具有二级放大超声换能器的超声振动辅助切削装置及二级放大超声换能器设计方法，装置包括拉钉1、止转体2、刀柄壳3、输电系统4、二级放大超声换能器5和超声波发生器6。设计方法主要步骤为：根据预设的圆锥过渡梯形变幅杆(504)圆锥部分的输入端半径R1、输出端半径R2、刀具头(507)的横截面半径R3、压电陶瓷组(503)横截面长度l2以及由材料属性计算得到的圆波数kn和声阻抗Zn，确定二级放大超声换能器的尺寸参数。本发明提供的超声振动辅助加工装置，可以应用于典型难加工材料的铣削加工中，从而提高加工效率、改善加工表面质量、降低切削力和切削热。
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公开(公告)号：CN114918736A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210662167.9
申请日：2022-06-13
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于难加工材料的智能工艺系统，包括切削信息数据库模块、低温冷流场辅助高速高效切削模块、超声能场辅助高速精密切削模块和3D测头在机原位测量模块；加工时，先通过所述切削信息数据库模块确定待加工材料的切削力及切削热等级，低温冷流场辅助高速高效切削模块调用无线智能刀柄对待加工材料进行切削并实时调整降温等级；待所述无线智能刀柄完成粗加工后，超声能场辅助高速精密切削模块控制超声刀柄以设定振幅对待加工材料进行精密切削；所述3D测头在机原位测量模块检测工件的加工误差，当加工误差超出允许误差时，重复超声刀柄的精密切削工作，直到加工误差在允许误差范围内。
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公开(公告)号：CN116079432B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202310008617.7
申请日：2023-01-04
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开一种基于智能刀柄的超声铣削自适应调控装置，包括智能刀柄装置、二维超声辅助平台装置和自适应调控装置；智能刀柄装置包括标准刀柄模块，力传感器测量模块，电路载体传输模块和附件模块；二维超声辅助平台装置包括超声振动转换模块，平台模块和超声发生模块；本发明可监测加工过程异常并自适应调控加工振幅，以提高加工过程成品率并延长刀具使用寿命。
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公开(公告)号：CN114749994B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210164934.3
申请日：2022-02-23
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开了一种实时测量切削力、振动和切削温度的多传感融合智能化刀柄监测装置，包括从上至下依次连接的刀柄头部、上法兰盘、力传感器、下法兰盘、刀柄尾部和刀具，信息采集系统位于外壳与刀柄头部、上法兰盘、力传感器形成的密闭腔室内，信息采集系统包括锂电池、电路板、供电模块、信号采集与处理模块、信号无线传输模块和振动传感器，刀具内有热电偶，外壳上有霍尔位置传感器。本发明装置采集的切削信号完整、集成化程度较高，结构简单，适应性强，同时测量四维切削力、三向振动以及切削区域温度，能够监测切削过程各刀齿所对应切削信号情况，提高了切削加工过程的自动化和智能化。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN115007431B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202210680500.9
申请日：2022-06-15
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开具有二级放大超声换能器的超声振动辅助切削装置及二级放大超声换能器设计方法，装置包括拉钉1、止转体2、刀柄壳3、输电系统4、二级放大超声换能器5和超声波发生器6。设计方法主要步骤为：根据预设的圆锥过渡梯形变幅杆(504)圆锥部分的输入端半径R1、输出端半径R2、刀具头(507)的横截面半径R3、压电陶瓷组(503)横截面长度l2以及由材料属性计算得到的圆波数kn和声阻抗Zn，确定二级放大超声换能器的尺寸参数。本发明提供的超声振动辅助加工装置，可以应用于典型难加工材料的铣削加工中，从而提高加工效率、改善加工表面质量、降低切削力和切削热。
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公开(公告)号：CN116394069A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310252147.9
申请日：2023-03-15
Applicant: 重庆大学
Abstract: 一种多传感集成的智能化刀柄实时监测与防碰撞系统，包括：智能化刀柄装置、外置PLC控制器、内置继电器、数控机床和PC端信号处理与显示模块；所述智能化刀柄装置包括：柄锥结构体、力传感器结构体、电阻式应变片组、保护壳、若干支撑铜柱、第一硬件电路板、第二硬件电路板、振动传感器、锂电池、固定上壳、固定底壳、拉钉、卡簧、压帽、立铣刀。本发明基于所采集的切削信号实时进行分析并做出快速判断和响应，不受加工环境、工件形状大小的影响，测量精准，极大的减小了外置传感器布置距离对切削数据准确性的影响，本发明适用于零件加工过程中切削力、振动的监测以及防碰撞监控环节中，提高切削自动化、智能化、安全性水平。
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公开(公告)号：CN114749994A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210164934.3
申请日：2022-02-23
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开了一种实时测量切削力、振动和切削温度的多传感融合智能化刀柄监测装置，包括从上至下依次连接的刀柄头部、上法兰盘、力传感器、下法兰盘、刀柄尾部和刀具，信息采集系统位于外壳与刀柄头部、上法兰盘、力传感器形成的密闭腔室内，信息采集系统包括锂电池、电路板、供电模块、信号采集与处理模块、信号无线传输模块和振动传感器，刀具内有热电偶，外壳上有霍尔位置传感器。本发明装置采集的切削信号完整、集成化程度较高，结构简单，适应性强，同时测量四维切削力、三向振动以及切削区域温度，能够监测切削过程各刀齿所对应切削信号情况，提高了切削加工过程的自动化和智能化。
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公开(公告)号：CN116079432A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310008617.7
申请日：2023-01-04
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明公开一种基于智能刀柄的超声铣削自适应调控装置，包括智能刀柄装置、二维超声辅助平台装置和自适应调控装置；智能刀柄装置包括标准刀柄模块，力传感器测量模块，电路载体传输模块和附件模块；二维超声辅助平台装置包括超声振动转换模块，平台模块和超声发生模块；本发明可监测加工过程异常并自适应调控加工振幅，以提高加工过程成品率并延长刀具使用寿命。
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