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[发明专利]一种机器人专用的电-磁-热-声多场复合滚压强化方法与装置-CN202110807365.5有效
发明人：梁志强;周磊;栾晓圣;杜宇超;王西彬;周天丰;赵斌;仇天阳;冯博雅;胡雨童;谭浩 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-07-16 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： C21D7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人专用的电‑磁‑热‑声多场复合滚压强化方法与装置，装置包括六自由度工业机器人、激光热场‑超声应力场组件、随形接触电刷机构、脉冲磁场导引机构、磁场强度监控系统、漏电监测系统、高频电源、脉冲磁场发生电源、多场滚压总控制柜；通过多场耦合的共同作用，解决针对超高强度钢结构件单一场和特定双场耦合强化效果不明显的问题，在大幅改善超高强度钢结构件表面的质量和零件表层的残余应力分布的同时，更加高效的引入更大的表层残余压应力，进一步提高超高强度钢结构件的耐磨性、耐腐蚀性等物理、化学性能，最终实现超高强度钢结构件疲劳寿命的提高。
一种机器人专用声多场复合压强方法装置

[发明专利]一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具-CN202110693159.6有效
发明人：梁志强;马悦;杜宇超;陈锐;栾晓圣;周天丰;王西彬;杨洪建;仇天阳;赵斌 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-06-22 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B23B51/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，包括钻尖及钻体，所述钻尖包括折线刃、径向主切削刃、径向内刃、后刀面、沟槽、钻心尖，钻体上设置有螺旋槽和刃带，径向主切削刃和径向内刃的延长线均通过钻心点；通过修磨径向主切削刃和后刀面形成沟槽，通过横刃修磨方法完全消除横刃形成钻心尖。本发明提供的无横刃径向折线刃微小深孔钻削刀具，可以调节钻头刃口处的前角分布和切削厚度分布状况，具有良好的分屑、排屑效果和定心性能，能够有效降低钻削过程中的钻削力，提高刀具使用寿命和微小深孔加工质量，适用于难加工材料微小深孔的高效、高质量加工。
一种无横刃径向折线微小深孔钻削刀具

[发明专利]一种机器人专用超声应力场-激光热场复合滚压装置-CN202110458875.6有效
发明人：梁志强;周磊;王西彬;周天丰;李宏伟;栾晓圣;陈锐;杜宇超;马悦;冯博雅;谭浩 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器人专用超声应力场‑激光热场复合滚压装置，属于磨抛机器人装备技术领域。本发明的机器人专用超声应力场‑激光热场复合滚压装置，由五个功能组件构成，包括超声波发生组件、超声波控制组件、激光热场发生组件、激光热场控制组件、复合滚压总控制器；本发明的复合滚压装置由重载型六自由度工业机器人夹持进行滚压加工，可以实现对复杂结构工件、舱体类构件内壁等的滚压加工；本发明利用超声应力场与激光热场的耦合作用，在改善工件表面粗糙度的同时，使得工件内部产生高残余压应力深度与高显微硬度深度，实现工件抗疲劳性能的显著提高。
一种机器人专用超声力场激光复合装置

[发明专利]一种高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合强化方法及机床-CN202111460650.0有效
发明人：梁志强;李泽坤;栾晓圣;李宏伟;陈锐;陈司晨;谭浩;胡雨童;周磊;杜宇超;王西彬;沈文华 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-12-01 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： B23P9/02 文献下载
摘要：本发明提供一种用于高强钢扭力轴的强力滚压与超声滚压复合强化方法及机床，可以有效提升扭力轴的疲劳寿命。该方法先对高强钢扭力轴进行强力滚压强化，使表层产生幅值高、层深大的残余压应力层；再对高强钢扭力轴进行超声滚压强化，使表层材料晶粒细化、表面粗糙度降低以及表面性能均匀化。通过复合强化方法，实现扭力轴表面光整和表层深滚强化的综合处理。该机床包括机床主体、拖板箱、机床主轴、左侧内顶尖、扭力轴、位移测量系统、滚压质量检测系统、强力滚压装置、超声滚压装置、精密油雾冷却系统、尾座内顶尖、数控系统、以及液压系统。本发明可以有效提升高强钢扭力轴的抗疲劳性能，提升其使用寿命。
一种高强扭力强力超声复合强化方法机床

[发明专利]一种激光冲击-超声滚压复合强化方法-CN202210054276.2在审
发明人：梁志强;谭浩;栾晓圣;杜宇超;李泽坤;王西彬;周天丰;解丽静;仇天阳;赵斌 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：一种激光冲击‑超声滚压复合表面强化处理方法，用于对金属材料表面进行强化，通过在完成工件加工后对工件依次进行激光冲击和超声滚压，从而将激光冲击和超声滚压两种表面强化手段先后作用在工件表面，一方面在工件表面形成了幅值更大、影响层更深的残余压应力，另一方面使工件的表面粗糙度大幅减小，能够显著提升金属结构件的疲劳寿命。本发明方法操作简单，可以大幅度提高金属材料表面强化效果，在传动轴、齿轮和飞机起落架等高承载结构件上具有重要的应用前景。
一种激光冲击超声复合强化方法

[发明专利]一种通过预制表面加工纹理的超声滚压表面残余应力调控方法-CN202111513709.8在审
发明人：梁志强;胡雨童;栾晓圣;冯博雅;谭浩;李泽坤;杜宇超;王西彬;周天丰;沈文华;仇天阳 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-12-10 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： C21D7/06 文献下载
摘要：本发明公开一种通过预制表面纹理后进行超声滚压的金属材料表面残余应力调控方法，属于金属材料表面强化技术领域。基于预制纹理的不同和超声滚压参数的不同，可以获得不同的残余应力的幅值和影响层深度，从而实现对金属材料表面残余压应力幅值和影响层深度的调控。
一种通过预制表面加工纹理超声残余应力调控方法

[发明专利]一种超声滚压表层微观组织调控方法-CN201911334827.5有效
发明人：梁志强;栾晓圣;陈一帆;王西彬;李宏伟;周天丰;焦黎;解丽静;刘志兵 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-12-23 - 公布日： 2022-01-14 - 主分类号： B23P9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种对金属材料表面超声滚压强化过程中表层微观组织晶粒细化的调控方法，属于金属材料表面强化技术领域。具体步骤为：一，通过理论计算与数值模拟方法确定超声滚压过程中表层材料发生的应变及应变率范围(102s‑1‑103s‑1数量级)；二，测试待调控材料在相应应变率范围下的真实应力‑真实应变曲线；三，基于不同应变率下的真实应力‑应变曲线，确定发生动态再结晶的临界应变量；四，基于动态再结晶临界应变量，调整材料加工工艺参数，控制材料塑性变形过程中的应变、应变率，实现对材料微观组织晶粒细化的精确调控。
一种超声表层微观组织调控方法

[发明专利]一种无侧刃后角微细PCD铣削刀具切削力建模方法-CN202110682769.6在审
发明人：梁志强;陈锐;袁昊;杜宇超;马悦;栾晓圣;周天丰;王西彬;赵斌;刘志兵 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-06-18 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明属于微细刀具加工技术领域，提出了一种无侧刃后角微细PCD铣削刀具切削力建模方法，主要步骤包括：S1、建立刀具坐标系；S2、定义任意时刻刀具切削刃上一点P的微元径向力dFrj、微元切向力dFtj和微元轴向力dFaj以及后刀面的径向磨削力dFnj和切向磨削力dFfj；S3、确定铣削刀具切入角和切出角；S4、建立直角坐标系下铣削刀具X、Y和Z方向的微元切削力表达式；S5、确定切削刃与工件接触状态；S6、通过数值积分得到铣削刀具X、Y和Z方向切削力模型。该模型可以实现不同主轴转速、进给速度以及径向切深下铣削刀具切削力预测，进而可以对主轴转速、进给速度和径向切深进行优选，从而达到降低刀具磨损、提高加工效率和加工质量的目标。
一种无侧刃后角微细 pcd 铣削刀具切削力建模方法

[发明专利]一种高承载轴类零件预扭超声滚压复合强化方法-CN202110584189.3在审
发明人：梁志强;陈锐;陈一帆;栾晓圣;马悦;杜宇超;王西彬;李宏伟;刘心藜;王思涛 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： B23P9/04 文献下载
摘要：本发明提供一种高承载轴类零件预扭超声滚压复合强化方法，将高承载轴类零件安装在扭转试验机上，采用多次加载卸载的方式使零件产生扭转变形，接着将预扭完成的高承载轴类零件固定在机床主轴上，利用超声滚压装置对预扭完的零件表面进行超声滚压。经过预扭超声滚压复合强化的高承载轴类零件具有更高的疲劳寿命。该复合强化方法操作简单，可以显著提高高承载轴类零件的疲劳寿命，具有很高的实用价值。
一种承载零件超声复合强化方法

[发明专利]一种适用于机器人加工的磨抛复合一体化工作站-CN202110458443.5在审
发明人：梁志强;周磊;王西彬;周天丰;刘志兵;杜宇超;马悦;栾晓圣;谭浩;冯博雅;胡雨童 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： B24B27/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于机器人加工的磨抛复合一体化工作站，属于磨抛机器人装备技术领域。该一体化工作站包括四个子系统，一是实现待加工零件全自动上下料的上下料子系统，二是用于保障待加工零件几何尺寸的磨削加工子系统，三是用于控制加工零件表面质量的抛光加工子系统，四是实现环保要求的除尘集液子系统，其中所述上下料子系统、磨削加工子系统、抛光加工子系统在封闭的弧形工作站内顺序排列布置集成于一体，为机器人夹持工件磨抛加工提供全工艺加工支持。本发明将粗磨、精磨和抛光三道工艺集成一体化工作站内，由机器人夹持工件进行加工具有适用性广、灵活性强等特征。通过提出满足加工效率和加工质量最优化的多工艺协同加工规划方法，实现复杂形面构件机器人自动化磨抛的工程化应用，并保证其一致性，在兼顾绿色环保的条件下提高生产效率、加工精度和表面完整性。
一种适用于机器人加工复合一体化工作站

[发明专利]一种扭力轴扭应力场辅助滚压强化的数控机床及强化方法-CN202110458544.2在审
发明人：梁志强;陈锐;栾晓圣;陈一帆;王西彬;李宏伟;周天丰;沈文华;周磊;杜宇超;马悦 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： C21D7/10 文献下载
摘要：本发明提供一种扭力轴扭应力场辅助滚压强化的数控机床及强化方法，该数控机床主要包括：机床主体；扭应力场辅助发生装置，主要包括左右伺服电机座、左右伺服电机、左右联轴器、转矩检测仪和光电编码器，伺服电机座与机床主轴相连，可以与机床主轴同步转动，伺服电机通过联轴器与扭力轴相连；滚压装置。扭力轴扭应力场辅助滚压强化方法，首先将扭力轴两端与联轴器相连并打开检测装置，接着利用左右伺服电机对扭力轴施加扭转应力，最后在扭应力场作用下，对扭力轴进行滚压强化。该数控机床结构简单，操作方便，且扭应力辅助滚压强化方法可以显著提高扭力轴弹性极限、表层残余压应力和硬化层深度，对于提高扭力轴的使用寿命具有很高的实用价值。
一种扭力轴扭应力场辅助压强数控机床强化方法

[发明专利]一种微小型超硬刀具超声辅助高频钎焊方法及装置-CN202110258771.0在审
发明人：梁志强;陈锐;邢振路;周天丰;王西彬;刘志兵;杜宇超;马悦;袁昊;栾晓圣 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-03-10 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： B23K1/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种微小型超硬刀具超声辅助钎焊方法及装置，焊接方法是首先对刀头和刀柄精准装夹，然后打开测量装置，接着启动超声振动子，并在超声辅助作用下进行高频钎焊，最后关闭整个装置并取下焊接完成的超硬刀具。微小型超硬刀具超声辅助钎焊装置由装夹装置、测量装置、超声辅助装置和高频钎焊装置四部分组成，通过装夹装置对刀柄和刀头进行精准装夹，测量装置进行温度和压力实时测量，并利用超声辅助下高频钎焊技术来改善微小型超硬刀具钎焊质量，其结构简单、操作方便，大大提高了微小型超硬刀具的焊接性能。
一种微小型超硬刀具超声辅助高频钎焊方法装置

[发明专利]一种刀具数控脉冲磁场强化装置及方法-CN202011202715.7在审
发明人：梁志强;石贵红;马利平;王西彬;余政昊;栾晓圣;杜宇超;周磊;谭浩 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2020-11-02 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： C21D10/00 文献下载
摘要：本发明提供一种刀具数控脉冲磁场强化装置及方法，该装置由磁场发生装置、产生磁场电流的电源、铁芯间隙自动调节系统、刀具自动推送系统、磁场强度自动监测系统、脉冲磁场处理参数自动推荐系统、单片机控制系统、操作面板和机柜组成，可精确控制磁场发生装置的磁场强度及其升降速率、磁场频率、强化处理时间等处理参数；能够实时监测和显示目前的磁场强度；避免了手动放置待处理刀具于磁场作用区域；并且能够对所处理的特定刀具自动推荐磁强化参数。该装置极大提高了脉冲磁场强化刀具的处理效率和便捷性，并且通过智能参数匹配的方式优化和保障了刀具强化工艺的强化效果，适合用于工业加工中刀具的批量强化处理。
一种刀具数控脉冲磁场强化装置方法

[发明专利]一种用于工件表面滚压的在线加热装置-CN201910890477.4有效
发明人：梁志强;栾晓圣;陈一帆;王西彬;周天丰;焦黎;解丽静;沈文华;滕龙龙 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-09-20 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： F23D14/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种加热装置，具体涉及一种用于工件表面滚压的在线加热装置，该装置包括燃烧加热器和燃气流通控制系统两大部分，可对装夹在车床上的工件进行在线加热，加热过程中，加热器处于闭合状态，工件做旋转运动，以保证加热均匀性。加热到预定温度后，加热器移动端打开，滚压工具对工件外圆表面进行滚压，滚压过程中加热器固定端继续对工件加热保温。加热过程中，点火及测温装置实时监测工件加热温度，将温度信号反馈到控制系统，控制系统对燃气流量进行调节以控制加热速率。本发明作为一种在线加热装置，也可用于在线加热辅助车削、在线加热辅助磨削等实验研究或生产应用。
一种用于工件表面在线加热装置

[发明专利]一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置-CN201911218362.7有效
发明人：梁志强;陈一帆;栾晓圣;王西彬;周天丰;李宏伟;解丽静;焦黎;刘志兵;颜培;沈文华;滕龙龙 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2019-12-02 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： B23P9/04 文献下载
摘要：本发明提供一种工具头带微阵列结构的自润滑式超声滚压装置，该装置可实现滚压头与变幅杆之间超声振幅与频率的高效传递，并在滚压头与工件的低摩擦状态下对工件进行超声深滚强化。其包括压电陶瓷堆、变幅杆、多种型号的一体式微织构滚压头等组件；本发明的滚压头后端加工成螺纹与变幅杆配合进行一体化设计，前端部分经过激光预制微阵列结构，并嵌填自润滑材料进行抛光处理，可在加工中减少滚压头与工件间的滑动摩擦，并粘附滚压头受磨损区域提高工具寿命与加工质量；滚压头配备多种型号，可根据工件大小、材料与加工需求的不同选择不同的滚压头型号，以达到最优加工效果。
一种工具头带微阵列结构润滑超声装置

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