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[发明专利]一种基于数控机床综合工况参数的生热功率计算方法-CN201910937022.3有效
发明人：高卫国;胡永秀;张大卫;翁凌韬;郑英杰;李伟;宫怀叡 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-09-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数控机床综合工况参数的生热功率计算方法。本方法首先利用机床在线监测系统采集数控机床内部传感器的信息，再将外部信号采集装置采集温度传感器测量的温度信息传输至数据采集系统；利用获得的数控机床综合工况参数信息，计算数控机床部件的生热功率，经过双重对比验证可以获得数控机床部件较为准确的生热功率。这使得生热功率计算值更加准确，精度更高，可更加全面考虑机床综合工况的影响因素。满足了简单、高精度的生热功率计算方法，进而达到建立数控机床准确温度场的目的。
一种基于数控机床综合工况参数生热功率计算方法

[发明专利]一种基于主动温控的卧式加工中心结构热误差抑制方法-CN202310000616.8在审
发明人：高卫国;翁凌韬;张大卫;聂应新;邢俊岩;祝英平;蒋司桐;姚思涵 -专利权人：天津大学;北京工研精机股份有限公司
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： B23Q11/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于主动温控的卧式加工中心结构热误差抑制方法，包括以下步骤：基于格林函数法建立机床结构等效体稳态温度场解析模型，通过叠加单个热源引起的结构温度场变化获得机床结构在多热源作用下的整体温度场分布，基于有限单元法计算结构热变形，实现任意位置热源对关键路径热变形规律的快速解算和预测；计算多热源作用下关键路径的热功率‑热变形映射系数TPDMC，分析热源布局位置及其热功率变化对机床结构热特性的影响规律，实现特定内生热源布局下主动温控源的布局设计；基于多回路差异化主动温控系统实现主动温度控制；在无温控情况下，利用球杆仪测量机床的热致垂直度，施加主动温控后重复测量实验，从而验证所提出方法对热误差的抑制效果。本发明提出热误差抑制方法可以显著改善机床整体结构热变形，进而有效提升机床的精度稳定性。
一种基于主动温控卧式加工中心结构误差抑制方法

[发明专利]一种摇篮式五轴数控机床摆台静刚度检测装置及其方法-CN202010973843.5有效
发明人：高卫国;宫怀叡;张大卫;王翼;李德君;李伟;李金和;翁凌韬;郑英杰;史凯 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-09-16 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： B23Q17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种摇篮式五轴数控机床静刚度检测装置及其方法，所述检测装置分为传感器测量模块和加载模块，传感器测量模块包括电涡流位移传感器和磁力表座，加载模块包括刀杆、连接盘、压力传感器、塑料壳、顶头、受力块、受力板、受力长板、定位杆和测量块；本发明可实现对五轴数控机床摆台静刚度的检测，为机床刚度评估和进一步的误差补偿提供原始数据，促进摆台加工精度的提高；通过加载模块对摆台进行轴向和切向加载，并利用传感器测量模块进行变形测量，从而得到摆台的静刚度。
一种摇篮式五轴数控机床摆台静刚度检测装置及其方法

[发明专利]一种主轴末端热变形合成仿真分析方法-CN201810568785.0有效
发明人：张冠伟;杨蕊;高卫国;张大卫;翁凌韬;王伟松;胡永秀;潘文;倪瑞林 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-06-05 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种主轴末端热变形合成仿真分析方法，是基于有限元软件Ansys进行的。在发明中详细阐述了运用热‑结构耦合分析方法的具体步骤。所述主轴末端热变形合成仿真分析方法，对整机模型进行温度场计算；运用弹簧替代轴承滚动体；通过只改变约束条件，保证温度场一致的情况下，分别得出主轴、主轴箱、立柱各结构自身热变形及末端综合热变形。通过对各结构件Z向变形量进行叠加合成，与主轴末端综合热变形对比，分析得到各结构件对主轴末端综合热变形量的贡献以及各结构件的变形规律。
一种主轴末端变形合成仿真分析方法

[发明专利]卧式加工中心热致直线度-垂直度误差检测装置及其方法-CN202010705728.X有效
发明人：高卫国;李伟;张大卫;宫怀叡;李金和;翁凌韬;郑英杰;史凯 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： B23Q17/00 文献下载
摘要：本发明提出一种卧式加工中心热致多线直线度‑垂直度误差检测装置及其方法，该装置包括电涡流传感器测量模块以及工作台表面的铸铁方箱装配体基准模块；本发明的技术方案是利用电涡流传感器测量模块对放置在精密卧式加工中心工作台上的基准模块进行热机前后多线直线度误差的大行程测量，进一步获得机床的多线热致直线度‑垂直度误差；采用该装置能够同时得到三个平面的热致直线度‑垂直度误差，并且能够获得同一平面内不同位置的直线度‑垂直度误差，由此可得出任意两测量平面的面垂直度误差，测量结果更加精准，对精密卧式加工中心的加工精度和精度保持性的提高有重要意义。
卧式加工中心直线垂直误差检测装置及其方法

[发明专利]一种机床主轴热误差测试装置及其方法-CN202010973839.9在审
发明人：高卫国;李伟;倪瑞林;张大卫;王丽娜;史凯;宫怀叡;翁凌韬;郑英杰 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-09-16 - 公布日： 2021-01-29 - 主分类号： B23Q17/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种机床主轴热误差测试装置及其方法，该装置包括对电主轴施加径向力载荷的模块、扭矩加载模块以及辅助测量装置模块；本发明的技术方案是利用磁粉制动器作为电主轴的扭矩加载模块，利用主轴本身与装有内置弹簧的拉杆以及拉力传感器作为电主轴径向力加载模块，从而形成了同时对电主轴施加扭矩载荷和径向载荷的实验装置，实验中可对电主轴施加不同的扭矩和径向力，利用温度传感器、电涡流位移传感器以及碳纤维架作为辅助测量模块分离出主轴的热误差；采用该装置能够模拟电主轴的实际载荷情况，分离出主轴箱、立柱热误差以及主轴本体热误差，从而进行准确地电主轴热分析，对精密机床的热误差补偿具有指导性的意义。
一种机床主轴误差测试装置及其方法

[发明专利]一种机床转台综合热误差检测装置及安装方法-CN202010705736.4在审
发明人：高卫国;宫怀叡;张大卫;李伟;李金和;翁凌韬;郑英杰;史凯 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2020-11-20 - 主分类号： G05B19/404 文献下载
摘要：本发明提出一种机床转台综合热误差检测装置及安装方法，该检测装置主要分为传感器模块和基准圆台模块，传感器模块包括磁力表座、电涡流传感器和数据采集系统，基准圆台模块包括底座、定位销、周向定位销、底板、支撑筒和顶板；基准圆台模块通过定位销和螺纹连接与转台固定，传感器模块通过测量基准圆台模块的精密表面热机前后位移变化得到转台的径向跳动、轴向跳动热误差和回转轴线倾斜度热误差；实现对机床转台由于热效应引起的径向跳动热误差、轴向跳动热误差和回转轴线倾斜度热误差的测量，为进一步的误差补偿提供原始误差数据，促进转台精度的提高；本发明可应用于机床转台综合热误差检测场合。
一种机床转台综合误差检测装置安装方法

[发明专利]一种数控机床分离主轴末端热变形的测量系统及其方法-CN201810569359.9有效
发明人：张冠伟;杨蕊;高卫国;张大卫;翁凌韬;王伟松;胡永秀;潘文;倪瑞林 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-06-05 - 公布日： 2020-07-31 - 主分类号： B23Q17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种数控机床分离主轴末端热变形的测量方法，本方法对检验棒自身热变形、主轴箱和立柱等结构件热变形及热倾斜的测量，测量中采用热膨胀系数较低的碳纤维管、铟钢材料作为位移传感器的固定装置和辅助测量装置。并通过对测量数据处理、计算，能够分离出主轴前端面自身热变形和热倾斜及结构件自身热伸长和热倾斜，可以到主轴与结构件热特性之间的关系。该方法使得测量计算值更加准确，精度更高，可更加全面分析主轴热变形的影响因素。满足了简单、高精度的检测要求，适合中高档数控机床的几何精度检测。
一种数控机床分离主轴末端变形测量系统及其方法

[发明专利]一种基于生热散热功率的电主轴热特性分析方法-CN201910939333.3在审
发明人：高卫国;倪瑞林;张大卫;翁凌韬;郑英杰;宫怀叡;李伟 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-09-30 - 公布日： 2020-01-21 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种基于生热‑散热功率的电主轴热特性分析方法，本方法过有限元仿真与经验公式结合，综合计算电主轴的生热功率和散热功率，得到电主轴各部件散热功率随时间变化的情况，对电主轴进行热‑结构耦合分析，得到电主轴结构变形随时间的变化情况，通过对计算数据进行处理，可更加全面精确地分析电主轴热特性。
电主轴散热功率热特性生热电主轴结构随时间变化计算数据结构耦合经验公式综合计算分析变形

[发明专利]基于单片机的数控机床主动温控单回路调控系统及方法-CN201910937023.8在审
发明人：高卫国;胡永秀;张大卫;翁凌韬;郑英杰;李伟;宫怀叡 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-09-29 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： G05B19/414 文献下载
摘要：本发明公开了基于单片机的数控机床主动温控单回路调控系统及方法。其包括：温度测量模块、电磁阀、触摸屏、单回路油箱、数据备份模块、USB转RS485通讯模块、核心微处理器。本发明中的单回路调控系统能够精确测量单回路油箱的温度，将温度传输到核心微处理器，利用动态调整控制周期的温控策略，控制电磁阀调节进入单回路油箱的高、低温冷却液，精确控制单回路油箱中冷却液的温度。本发明提出的单回路调控系统及方法具有简单易于操作、精度高、成本低、模块化可对数控机床热误差进行有效抑制的优点，弥补了以往相关研究成果的缺陷。
单回路油箱调控系统核心微处理器数据备份模块温度测量模块低温冷却液对数控机床控制电磁阀动态调整控制周期数控机床温度传输温控策略有效抑制主动温控触摸屏单片机电磁阀冷却液模块化热误差测量研究

[发明专利]一种模拟机床结构热变形的测量装置及测量方法-CN201910939356.4在审
发明人：高卫国;潘文;张大卫;翁凌韬;郑英杰;李伟;宫怀叡 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-09-30 - 公布日： 2019-12-03 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟机床结构热变形的测量装置及测量方法，本装置针对机床床身、立柱等大型结构件热变形的测量。所述测量装置包括标准铟钢棒组件、固定铰链、活动铰链及传感器检测组件。本装置通过所述活动铰链上，位移传感器与活动端测棒接头之间相对距离，并对模拟机床结构受热前、后测点相对距离的变化量进行分析，得到结构的热变形量。该装置满足了简单、高精度的检测要求，适合中高档数控机床的结构热变形检测。
测量装置活动铰链模拟机床热变形测量传感器检测大型结构件热变形检测位移传感器固定铰链机床床身热变形量数控机床受热变化量活动端铟钢棒测棒测点立柱检测分析

[实用新型]一种长尾夹-CN201420547151.4有效
发明人：王大源;翁凌韬;周婧 -专利权人：王大源;翁凌韬
申请日： 2014-09-23 - 公布日： 2015-01-28 - 主分类号： B42F1/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种长尾夹，包括尾柄、夹体、夹板，所述夹体由一整根无间断的钢丝弯折而成，其结构左右对称，并由连接杆将对称的两部分连接成一体；所述夹体在脊部设有两根支撑杆，支撑杆之间设有间隙，且此间隙宽度小于尾柄颈部的宽度。夹体上设有夹体卡头，两个夹板分别安装在夹体卡头和连接杆上，且夹体的侧立柱卡在夹板的侧立柱卡扣内。尾柄通过尾柄卡头安装在夹板的卷边卡口内。该长尾夹不仅不遮挡被夹持文件的内容，而且夹体形变过程中应力分布均匀，疲劳强度大使用寿命长；两支撑杆之间设有间隙使接触文件的宽度增大，更容易将文件对齐；同时夹体由一根钢丝弯折而成，简化了装配工艺，减少了材料用量，适合大批量自动化生产。
一种长尾

[实用新型]一种长尾夹-CN201420546094.8有效
发明人： 翁凌韬;王大源;周婧 -专利权人： 翁凌韬;王大源
申请日： 2014-09-23 - 公布日： 2015-01-28 - 主分类号： B42F1/04 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种长尾夹，包括夹体、固定扣、夹板、尾柄，其特征在于该长尾夹夹体上设有四个扭力弧，这四个扭力弧分布在四根横杆上。所述扭力弧为圆弧形，且向夹体内侧凹陷；夹体上设有夹体卡头，两个夹板安装在夹体卡头上，且夹体的侧立柱卡在夹板的侧立柱卡扣内。尾柄通过尾柄卡头安装在夹板的卷边卡口内。该长尾夹不仅不遮挡被夹持文件的内容，还在夹体的横杆上设有扭力弧，在不增加横杆轴向长度的基础上增加了形变的线材长度，使单位长度线材两端面相对扭转角较小，截面上的切应力较小，夹体应力分布较为均匀，提高了疲劳强度延长了使用寿命；同时对称设置的四个扭力弧增加了夹体脊部与被夹持文件的接触宽度，易于将文件对齐。
一种长尾

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