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[发明专利]一种专用数控摆角铣头的动静热特性测试自动可调姿工装-CN202110092960.5有效
发明人：王建华;李志雄;赵永胜;赵鹏睿;曹子睿;苏李航;李栋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-01-25 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种专用数控摆角铣头的动静热特性测试自动可调姿工装，通过该工装向铣头不同方向施加不同的载荷，从而得到该特种铣头的形变量，进而得到该铣头静刚度、模态振型、热变形等各项特性。由于该特种铣头具有A、B、C三个方向的旋转轴，使用该专用检验装置对铣头进行法向载荷加载后利用力、位移传感器(或百分表)测得施加载荷大小及铣头各方向的变形量。本发明针对该铣头三旋转轴特点，操作简单，可调性高，耐用性好。
一种专用数控摆角铣头动静特性测试自动可调工装

[发明专利]一种用于球头铣刀加工复杂曲面基于等参数曲线法的复杂曲面残余高度计算方法-CN202110024645.9有效
发明人：刘志峰;曹子睿;初红艳;董亚;苏李航 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-01-08 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G05B19/408 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于等参数曲线法的复杂曲面残余高度计算方法，主要用于计算球头铣刀加工复杂曲面时，曲面残余高度的计算。包括对自由曲面进行参数化，通过等参数曲线法生成加工刀路轨迹并根据曲面的uv离散成若散点，然后对其中一条轨迹上的散点进行投影和坐标变换，得到二维平面上的工件表面。对工件表面的坐标点采用多项式拟合，得到表征函数方程，对刀具切削曲面表面的过程进行数学建模，计算得到表面残余高度与行距之间的关系。本发明应用于球头铣刀加工复杂曲面时，计算不同加工行距下对曲面残余高度的计算，对加工过程中行距的选择起到一定的指导作用，从而在保证加工精度的同时尽可能提高加工效率。
一种用于铣刀加工复杂曲面基于参数曲线残余高度计算方法

[发明专利]一种用于辅助定位摆角铣头B轴回转中心的装置-CN202110235524.9有效
发明人：刘志峰;曹子睿;赵鹏睿;李志雄;苏李航 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-03 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： B23Q3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于辅助定位摆角铣头B轴回转中心的装置，由主体固定支架和回转中心调整机构两部分组成：主体固定支架主要由为摆角铣头端面连接板、WR50转台连接板组成。回转中心调整机构主要由铅垂位置调整机构和水平位置调整机构组成。本发明通过调整铅垂位置调整机构和水平位置调整机构的位置，可以较精确的对摆角铣头B轴回转中心进行定位。铅垂位置调整机构和水平位置调整机构采用螺纹驱动，其定位较高且包含自锁功能。较现有仅通过手动松紧螺栓调整WR50转台的位置定位摆角铣头B轴回转中心的方法，通过该装置可显著提升效率和定位精度。
一种用于辅助定位摆角铣头回转中心装置

[发明专利]一种推进器导边随边加工专用柔性夹持工装-CN202110999634.2在审
发明人：刘志峰;赵鹏睿;赵永胜;李志雄;苏李航;姚佳茹 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-29 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： B23Q3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种推进器导边随边加工专用柔性夹持工装，是一种专门针对大型船用推进器导边、随边加工用的柔性夹持工装，所述柔性夹持工装包括气缸、端部压头、活动块、连接弹簧、连杆机构、底部压块、定位螺栓组、液压升降台、液压控制板组成。所述液压升降台由滑块、减震弹簧、进油口、出油口、控制口、泄油口、推杆组成。有益效果在于：采用该柔性夹持工装对推进器的导边或随边进行固定夹持，可减少加工过程中的颤振，提高了加工精度，节约了后期进行人工打磨的时间，大幅降低了劳动成本。
一种推进器导边随边加工专用柔性夹持工装

[发明专利]一种考虑双轴承座孔影响的齿轮轴线位姿误差与装配误差方法-CN202110877675.4在审
发明人：赵永胜;苏李航;杨聪彬;曹子睿;赵鹏睿;李志雄 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-01 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑双轴承座孔影响的齿轮轴线位姿误差与装配误差方法，其包括以下步骤：(1)构建平面结合面误差传递模型；(2)构建圆柱面结合面误差传递模型；(3)构建并联结合面结合面误差传递模型；(4)构建齿轮轴轴承座孔对其轴线影响的位姿变换矩阵；(5)以结合面为传递介质构建装配误差模型。此方法下建立的装配误差模型考虑到了齿轮轴装配所需必要零件带来的影响，并且考虑双轴承座孔的齿轮轴线位姿误差使得所建立的误差模型拥有更高精度，为实现装配精度预测提供了一定的理论基础。
一种考虑轴承影响齿轮轴线误差装配方法

[发明专利]一种考虑装配误差与制造误差的齿轮传动误差方法-CN202110877669.9在审
发明人：赵永胜;苏李航;杨聪彬;曹子睿;赵鹏睿;李志雄 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-01 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开一种考虑装配误差与制造误差的齿轮传动误差模型，包括以下步骤：(1)构建基于SDT方法的齿轮副误差模型；(2)获取影响齿轮传动各项误差源，建立与传动误差之间联系；(3)构建齿轮传动误差模型。考虑到齿轮制造过程中的各项误差，将其与传动误差建立关联，并将齿轮装配过程中对齿轮轴线位姿的影响与传动误差挂钩，建立齿轮传动误差模型，为实现传动精度预测提供理论基础。
一种考虑装配误差制造齿轮传动方法

[发明专利]一种用于可调距螺旋桨叶面加工的随动工装-CN202110502520.2在审
发明人：刘志峰;曹子睿;赵永胜;赵鹏睿;苏李航;杨聪彬 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-05-08 - 公布日： 2021-10-19 - 主分类号： B23Q3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于可调距螺旋桨叶面加工的随动工装，在该随动支撑工装工作过程中与龙门机床、可调距螺旋桨桨叶、桨叶固定工装共同组成随动支撑加工系统。数控系统同时控制龙门机床X1、Y1、Z1、B1、C1轴的运动与随动支撑工装中X2、Y2、Z2轴的运动，实现加工点位与支撑点位同步运动的效果。该工装可根据加工刀具位置进行随动支撑，提升被加工处表面的刚度，从而减小变形，抑制加工颤振，提升表面加工质量。随动工装的支撑范围可根据桨叶的大小进行调整，支撑点位可通过程序控制进行改变，不需人工提前布置支撑结构。该随动工装，整体自动化程度高，方便工艺人员操作，可较大程度的缩减可调距螺旋桨叶面的加工周期，提高表面质量，提升生产效率。
一种用于可调螺旋桨叶面加工工装

[发明专利]一种多公差耦合作用下平面要素误差模型建立及求解方法-CN202110258629.6在审
发明人：赵永胜;苏李航;刘志峰;曹子睿;赵鹏睿;李志雄 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-09 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种多公差耦合作用下平面要素误差模型建立及求解方法，通过对平面几何要素误差约束的分析，选取尺寸公差、平行度公差以及平面度公差进行耦合分析并建立耦合误差模型，通过查询不同公差的精度等级确立不同的公差域范围，并确定相关公差参数的概率分布类型，通过蒙特卡洛法对随机参数进行模拟抽样，获得平面几何要素的实际误差变动区间，达到通过设计阶段公差精度等级即可获得实际误差变动区间的目的。本发明聚焦于基于数学定义的公差建模方法，并结合实际对多公差耦合作用下的平面要素误差进行建模，在设计阶段预测平面要素实际误差，为实际提升零件制造、装配精度提供了一定的理论基础。
一种公差耦合作用平面要素误差模型建立求解方法

[发明专利]一种多公差耦合作用下圆柱面要素误差模型及求解方法-CN202110258634.7在审
发明人：赵永胜;苏李航;刘志峰;曹子睿;赵鹏睿;李志雄 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-09 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种多公差耦合作用下圆柱面要素误差模型建立及求解方法，通过对圆柱面几何要素误差约束的分析，选取径向全跳动公差与圆柱度公差进行耦合分析并建立耦合误差模型，通过查询不同公差的精度等级确立不同的公差域范围，并确定相关公差参数的概率分布类型，通过蒙特卡洛法对随机参数进行模拟抽样，获得圆柱面几何要素的实际误差变动区间，达到通过查询设计阶段公差精度等级即可获得实际误差变动区间的目的。本发明聚焦于基于数学定义的公差建模方法，并结合实际对多公差耦合作用下的圆柱面要素误差进行建模，在设计阶段预测圆柱面要素实际误差，验证设计公差精度等级的可行性，节约非必要制造成本，为后续开展基础研究提供理论基础。
一种公差耦合作用圆柱面要素误差模型求解方法

[发明专利]一种针对于长悬臂结构摆角铣头五轴联动加工的后置处理方法-CN202110235531.9在审
发明人：刘志峰;曹子睿;赵鹏睿;李志雄;苏李航 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-03 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： B23Q15/013 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对于长悬臂结构摆角铣头五轴联动加工的后置处理方法，应用于加工结构较为复杂的船用螺旋桨时，采用ABC轴具有长悬臂摆角铣头的后置处理过程中。包括对龙门机床和摆角铣头的结构进行分析；对机床建立运动学模型并求解其逆解；建立迭代方程，求解摆角铣头与转台各轴的转动角度；求解龙门机床横梁和滑枕的运动位置，该方法相比现有求解算法简化了求解过程，提高了CLS文件后置处理效率。
一种针对悬臂结构摆角铣头五轴联动加工后置处理方法

[发明专利]一种应用于特殊七轴五联动形式机床的后置处理方法-CN202011371055.5在审
发明人：刘志峰;曹子睿;赵鹏睿;李志雄;苏李航 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： B23C3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于特殊七轴五联动形式机床的后置处理方法，根据机床的结构建立多体运动学模型，多体运动学模型按照从工件‑转台‑机床‑溜板‑立柱‑摆角铣头‑刀具的顺序进行建立；建立多体运动学模型构建位置坐标变换矩阵，得到刀位点矩阵和刀轴矢量矩阵；根据刀位点矩阵和刀轴矢量矩阵求解出机床各运动轴与刀位点坐标之间的转换方程。从几何层面出发建立刀位点坐标与机床各运动轴之间的对应关系，对摆角铣头的转动轴C轴与转台的转动轴C2轴的具体数值进行求解，所提供的后置处理算法从几何层面出发考虑了考虑机床、摆角铣头尺寸参数，解决摆角铣头的转动轴C轴与转台的转动轴C2轴转动角度求解问题。
一种应用于特殊七轴五联动形式机床后置处理方法

[发明专利]一种针对船用螺旋桨重叠区域的加工退刀轨迹生成方法-CN202011137127.X在审
发明人：刘志峰;曹子睿;王瑞尧;苏李航;冯文超 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-10-22 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对船用螺旋桨重叠区域的加工退刀轨迹生成方法，该方法包括获取船用螺旋桨重叠区域加工刀路轨迹的各刀触点坐标；输入退刀轨迹坐标点与加工轨迹刀触点坐标之间的偏置距离，该偏置距离可根据实际加工中的需求进行设置；根据每个切削刀路轨迹的刀触点坐标、刀轴矢量和偏置距离计算，生成加工退刀轨迹。计算每一个加工轨迹刀触点坐标对应的退刀轨迹坐标点，完成所有刀触点坐标的计算后，便可生成一条与其对应的退刀轨迹。本发明可以自动生成精确的退刀轨迹，避免了由人工操作带来的种种负面影响，从而提高船用螺旋桨重叠区域加工的效率。
一种针对螺旋桨重叠区域加工轨迹生成方法

[发明专利]一种用于偏置型摆角铣头刚度提升的结构-CN202010966103.9在审
发明人：赵永胜;苏李航;曹子睿;赵鹏睿;李志雄 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2021-01-22 - 主分类号： B23C9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于偏置型摆角铣头刚度提升的结构，包括内圈旋转组件、外圈固定壳体与封闭套环组件。内圈旋转组件一侧与摆动轴齿轮固连，另一侧与B轴摆动轴壳体固连。外圈固定壳体与C轴旋转轴凸台固连，C轴旋转轴凸台与机床滑枕固连，外圈固定壳体与B轴摆动轴壳体间由封闭套环组件进行连接。本结构安装于偏置型摆角铣头B轴摆动轴组件与C轴旋转轴组件之间，B轴摆动轴组件通过本结构与C轴旋转轴凸台联接，从而通过C轴旋转轴凸台提供重力方向的拉力，减小由于偏置型结构所产生的弯矩，降低C轴旋转轴组件变形，提高铣头刚度。主轴进行切削时，产生的振动不会直接反馈到摆动轴齿轮处，减小齿轮处振动，提高加工精度，延长齿轮的耐用性。
一种用于偏置型摆角铣头刚度提升结构

[发明专利]一种摆角铣头装配序列规划演示系统及方法-CN202010967222.6在审
发明人：赵永胜;苏李航;曹子睿 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种摆角铣头装配序列规划演示系统及方法，该系统将摆角铣头零部件装配序列进行规划并最终通过虚拟环境展示，包括三大模块，分别为零部件信息模块、装配序列规划模块、虚拟仿真及体验模块，实现从输入摆角铣头装配体三维模型信息到用户VR体验虚拟仿真装配的过程。本发明通过零部件信息模块得到零部件的三维模型与装配信息，零件装配信息通过装配序列规划模块转化为编程语言可识别的装配信息矩阵并通过粒子群遗传混合算法进行装配序列规划，得到最优装配序列，最优装配序列与零部件信息模块得到的零部件三维信息模型通过虚拟仿真模块进行仿真验证并最终展示在VR界面供用户体验评价。
一种摆角铣头装配序列规划演示系统方法

[发明专利]一种基于贝叶斯网络的摆角铣头故障分析方法-CN202010966095.8在审
发明人：刘志峰;曹子睿;程强;赵鹏睿;苏李航 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G01M13/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对于双摆角铣头的故障诊断方法，具体步骤如下：根据摆角铣头的内部结构和摆角铣头故障情况建立相互对应的贝叶斯网络拓扑结构。对摆角铣头A轴、B轴和机械主轴中的传动链进行分析。以摆角铣头中各个零部件均已正常情况运作为前提，计算齿轮组和轴承的故障诊断数据，作为初始的先验概率输入。并结合专家系统中不断积累更新的数据对先验概率进行修正，使其更加接近真实情况。输入贝叶斯网络学习数据，对贝叶斯网络进行训练。将贝叶斯网络输出的后验概率作为故障诊断的结果。本发明可以在一定程度上简化修检人员对摆角铣头的维护及故障检测工作，该方法适用于不同结构的摆角铣头。
一种基于贝叶斯网络摆角铣头故障分析方法

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