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[发明专利]一种薄壁件多工况加工误差快速预测方法及设备-CN202110874185.9有效
发明人：彭芳瑜;张腾;孙豪;赵晟强;张驰;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F18/243 文献下载
摘要：本发明涉及一种薄壁件多工况加工误差快速预测方法及设备，属于加工误差预测领域。本发明先开展部分工况下的薄壁件加工实验，对多个点位的加工误差进行测量获得原始训练数据；然后开展区别于上述工况的新工况下的薄壁件加工实验，对新工况下的薄壁件选择代表性的诱导点测量加工误差获得诱导训练数据；将两部分数据合并训练多工况下薄壁件加工误差快速预测模型。在模型测试阶段，仅需要为模型输入新工况下薄壁件待预测点处的几何位置值即可计算出待预测点处的加工误差值。本发明基于几何位置驱动的数据诱导，仅需增加少量的诱导点样本即可将部分工况下学习到的加工误差分布规律仿射至待预测的目标工况薄壁件上，可以快速准确的预测薄壁件加工误差。
一种薄壁工况加工误差快速预测方法设备

[发明专利]一种考虑工件加工柔度的刀轴矢量寻优域规划方法及系统-CN202310633531.3在审
发明人：彭芳瑜;张华;赵晟强;孙豪;闫蓉;唐小卫 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于刀轴矢量轨迹规划领域，并具体公开了一种考虑工件加工柔度的刀轴矢量寻优域规划方法及系统，其包括步骤：建立工件有限元代理模型，在各刀位点进行切削力加载，得到各刀位点等效柔度，确定最大柔度点；根据工件允许的最大变形量和最大柔度点的等效柔度得到最大切削力，结合预建立的切削力预测模型得到约束条件；基于约束条件及加工参数预设范围，对最大柔度点进行耦合加工参数的多目标优化，得到最大柔度点在临界加工参数下的临界刀轴矢量；确定其他刀位点在临界加工参数下的临界刀轴矢量，得到刀轴矢量寻优域。本发明可计算出考虑力致误差与加工效率影响下，加工参数限定范围内的刀轴矢量优化域划分，为刀轴矢量的轨迹规划提供指导。
一种考虑工件加工矢量寻优域规划方法系统

[发明专利]一种钛合金非线性过程阻尼系数辨识方法-CN202211347727.8在审
发明人：唐小卫;赵晟强;彭芳瑜;闫蓉;张华 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： B23Q17/09 文献下载
摘要：本发明属于金属制造与工艺相关技术领域，并公开了一种钛合金非线性过程阻尼系数辨识方法。该方法包括下列步骤：S1构建钛合金工件在低速非线性加工过程中的阻尼求解模型，求解刀具和钛合金工件的模态参数和频响函数；S2构建钛合金工件切削稳定性边界叶瓣图，确定稳定性边界有限振幅加工参数，获得该加工参数对应的有限振幅；S3选择钛合金工件浸入系数初始值，利用加工参数对应的有限振幅迭代求解获得钛合金工件浸入系数，将该浸入系数和有限振幅代入所述阻尼求解模型中，求解获得所需的阻尼系数，以此实现钛合金非线性过程阻尼系数的辨识。通过本发明，解决阻尼系数求解复杂且精确低的问题。
一种钛合金非线性过程阻尼系数辨识方法

[发明专利]一种初始残余应力的逆辨识预测方法-CN202210867185.0在审
发明人：彭芳瑜;张华;赵晟强;孙豪;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明属于薄壁件加工相关技术领域，并公开了一种初始残余应力的逆辨识预测方法。该预测方法包括：S1对于同一批零件，消除试验零件的初始残余应力，铣削加工，测量其表面残余应力；S2设定初始残余应力为零，调整仿真参数，使得仿真残余应力与步骤S1获得的表面残余应力的差值在可接受阈值范围内，保存当前仿真参数，加载不同的初始残余应力，仿真获得不同的表面残余应力，构建初始残余应力与表面残余应力一一对应的数据库；S3利用数据库构建预测模型，将待检测零件的表面残余应力输入预测模型中，以此获得待检测零件的初始残余应力，实现初始残余应力的逆辨识。通过本发明，解决现有技术中测量残余引力破坏性大以及测量繁琐的问题。
一种初始残余应力辨识预测方法

[发明专利]航空航天回转体类零件加工参数优化方法-CN202210086113.2在审
发明人：彭芳瑜;赵晟强;孙豪;张腾;郑妍;唐小卫 -专利权人：华中科技大学无锡研究院
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，具体公开了一种航空航天回转体类零件加工参数优化方法，其中，包括：提取航空航天回转体类零件的关键特征，并确定所述关键特征的几何特征参数；建立加工过程数据模型，其中所述加工过程数据模型的输入量包括加工参数和所述几何特征参数，所述加工过程数据模型的输出量包括关键特征的加工精度指标；根据优化算法对所述加工过程数据模型中的加工参数进行迭代优化，得到优化后的加工参数。本发明提供的航空航天回转体类零件加工参数优化方法能够通过对加工参数的优化提升加工精度。
航空航天回转零件加工参数优化方法

[发明专利]一种多工序加工中的误差溯源方法、设备及存储介质-CN202110302309.6有效
发明人：彭芳瑜;张驰;孙豪;赵晟强;张腾;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-03-22 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明属于多工序加工误差溯源领域，具体涉及一种多工序加工中的误差溯源方法及其应用，包括：根据零件实际的加工工艺规划，建立零件基于状态空间方程的多工序误差流传递模型。另外，根据实际工件特征误差的测量数据，建立对抗神经网络并完成对抗神经网络的训练。将对抗神经网络生成器的输出虚拟数据反向输入生成器，获得各个误差源的分布，由前述建立的误差流模型确定各个误差源的物理意义，从而实现多工序加工误差源的分析。本发明可适用的场景为复杂零件的多工序加工中，通过对抗神经网络简单且有效地实现误差源解耦，极大提高误差溯源的精度和效率。
一种工序加工中的误差溯源方法设备存储介质

[发明专利]一种薄壁件加工精度预测混合建模方法-CN202010397180.7有效
发明人：彭芳瑜;孙豪;周林;闫蓉;赵晟强 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-05-12 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄壁件加工精度预测混合建模方法，属于加工精度预测技术领域。本发明方法首先定义薄壁件的加工误差为工件端变形以及刀具端变形，再由工件端和刀具端的加工变形模型组合为薄壁件加工精度预测模型；再采用有限元仿真软件，使用生死单元技术模拟材料动态去除过程，对节点处的切削载荷进行动态的加载，获取薄壁件加工过程中的时变柔度；最后利用薄壁件加工过程中的时变柔度，采用响应曲面法，建立薄壁件加工余量、加工位置与时变柔度间的映射关系；通过混合建模技术，建立实时监测切削力、机床转动角度、薄壁件加工位置与最终加工精度间的映射关系，实现薄壁件加工精度的精准快速预测。
一种薄壁加工精度预测混合建模方法

[发明专利]轴类零件全流程加工质量合格状态决策及优化方法-CN202111553833.7在审
发明人：彭芳瑜;赵晟强;张华;孙豪;张腾;张驰;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-12-17 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明属于决策优化相关技术领域，其公开了一种轴类零件全流程加工质量合格状态决策及优化方法，该方法包括对多个轴类零件进行多项指标的检测并分类，得到对应的观测状态几何指标；构建工序调节算子并修正隐马尔科夫模型；以多项指标和观测状态几何指标为输入并以零件最终合格状态为输出对修正后的隐马尔科夫模型进行训练得到训练完成的隐马尔科夫模型；获取影响最终合格状态的关键特征、关键加工工序以及关键加工参数，并构建代理模型函数，不断调整关键特征、关键加工工序以及关键加工参数，以使代理模型函数得到的输出输入隐马尔科夫模型后得出的结果满足要求。本申请可以实现对航空发动机细长轴类零件全流程加工质量合格状态决策与优化。
零件流程加工质量合格状态决策优化方法

[发明专利]一种基于自适应模糊推理的全流程零件加工质量预测方法-CN202111422627.2在审
发明人：彭芳瑜;张腾;李冰冰;孙豪;赵晟强;张驰;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-11-26 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自适应模糊推理的全流程零件加工质量预测方法，构建零件各工序特征尺寸与最终加工质量的数据集，用于训练基于自适应模糊推理的最终加工质量预测模型，从而实现对零件最终加工质量的事先感知和事先干预。对于工艺设计人员，可在获取任意工序加工结束所对应的特征尺寸数据后，经过模型预测，得到零件的最终质量，再从零件设计要求出发调整过程工序的公差等级；对于现场加工人员，在完成过程工序后，对所加工的特征尺寸进行测量，之后经过模型预测即可得到零件最终的加工质量，从而实现对最终加工质量的预先感知，并且可以在预先感知的基础上，在后续的加工过程中做出提前干预，以更好的保证零件的最终加工质量满足要求。
一种基于自适应模糊推理流程零件加工质量预测方法

[发明专利]一种机理与数据融合的金属切削仿真过程不确定校准方法-CN202111165049.9在审
发明人：彭芳瑜;孙豪;赵晟强;张腾;张驰;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-09-30 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于铣削加工相关技术领域，并公开了一种机理与数据融合的金属切削仿真过程不确定校准方法。该方法包括下列步骤：S1建立材料JC本构系数与理论剪切流动应力间的映射关系；构建铣削加工实验，以此形成切削参数与实际剪切流动应力的数据集；利用该数据集以及本构系数与理论剪切流动应力间的映射关系计算求解获得JC本构系数，以此实现JC本构系数的校准；S2建立铣削加工仿真模型，然后建立该仿真模型的有限元代理模型；构建有限元仿真实验，以此获得切削参数和摩擦系数与实际切削力一一对应的数据集；利用该数据集与所述有限元代理模型计算获得摩擦系数，以此实现摩擦系数的校准。通过本发明，用于提升仿真模型的精度与效率。
一种机理数据融合金属切削仿真过程不确定校准方法

[发明专利]一种刀具磨损状态辨识方法-CN202010051530.4有效
发明人：彭芳瑜;赵晟强;周林;孙豪;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-01-17 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： B23Q17/09 文献下载
摘要：本发明属于刀具状态辨识领域，并具体公开了一种刀具磨损状态辨识方法，其包括步骤：S1将刀具切削刃沿轴向离散成K个切削微元，构建表示切削微元所受切削力与剪切力系数、犁切力系数、后刀面摩擦力系数关系的切削力解析模型，且剪切力系数与犁切力系数根据刃口圆弧半径得到，后刀面摩擦力系数根据后刀面磨损宽度得到；S2根据切削力解析模型得到切削力与磨损状态映射关系数据集；S3通过所述切削力与磨损状态映射关系数据集实现根据实际切削力数据确定刃口圆弧半径和后刀面磨损宽度，完成刀具磨损状态辨识。本发明实现了对实际加工中刀具磨损状态量的两个指标：刃口圆弧半径和后刀面磨损宽度的同时准确预测。
一种刀具磨损状态辨识方法

[发明专利]一种薄壁件让刀变形误差预测模型建立方法及其应用-CN202011626774.7在审
发明人：彭芳瑜;赵晟强;周林;孙豪;张腾;张驰;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄壁件让刀变形误差预测模型建立方法及其应用，属于加工误差预测领域，包括：通过有限元分析方法建立切削力模型，以实际产线不同加工条件下的刀具参数、加工过程参数和材料切削力参数作为切削力模型输入，输出与各组参数对应的切削力和让刀变形误差，得到训练数据集；获得多组加工现场的切削力及对应的让刀变形误差，得到测试数据集；在神经网络的输入层和第一个隐藏层之间增加一个数据增强模块，建立小样本学习模型，用于根据切削力预测让刀变形误差；分别利用训练数据集和测试数据集对小样本学习模型进行训练和测试，得到薄壁件让刀变形误差预测模型。本发明能够提高对薄壁件加工过程中让刀变形误差的预测精度。
一种薄壁件让刀变形误差预测模型建立方法及其应用

[发明专利]一种机器人铣削加工颤振辨识方法-CN202011552274.3在审
发明人：彭芳瑜;张腾;孙豪;赵晟强;张驰;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明属于铣削加工颤振辨识领域，具体涉及一种机器人铣削加工颤振辨识方法，包括：采集机器人在铣削加工时加工工件表面形貌图像并输入铣削加工颤振类型预测模型，得到机器人颤振类型；铣削加工颤振类型预测模型构建方法为：根据机器人铣削加工时刀具端稳定性叶瓣图设置不同组合加工参数进行加工实验，并采集每次实验的振动信号以及工件表面形貌图像；基于各振动信号得到每张形貌图像所对应的颤振类型以得到训练样本集；采用公开数据集训练已知分类网络模型，根据颤振类型种类数修改已训练分类网络模型的输出结构，得到迁移后的网络模型；采用样本集微调该训练输出结构参数得到预测模型。本发明提高了颤振辨识效率，避免了训练数据不足的问题。
一种机器人铣削加工辨识方法

[发明专利]基于工件变形代理模型的薄壁曲面加工进给速度优化方法-CN201911022605.X在审
发明人：彭芳瑜;杨岑岑;赵晟强;周林;孙豪;邓犇;闫蓉 -专利权人：武汉数字化设计与制造创新中心有限公司
申请日： 2019-10-25 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了基于工件变形代理模型的薄壁曲面加工进给速度优化方法。该方法包括以下步骤：S1.采用拉丁超立方试验设计方法，构建出初始采样点；S2.应用有限元软件对薄壁件进行网格划分并施加载荷，仿真出初始采样点对应的薄壁件的仿真变形量，构建出加工进给速度与仿真变形量之间映射关系的仿真数据集；S3.将所述仿真数据集输入到代理模型中，建立薄壁件的加工进给速度与变形量之间映射关系的代理模型；S4.应用建立好的代理模型求解并验证薄壁件在给定加工进给速度下的变形量；S5.若求解的薄壁件的变形量不满足实际加工需求，则调整加工进给速度，重复步骤S1‑S4，直至调整后的薄壁件的变形量满足加工需求。该方法具有采样处理数据高效、精确度高的优点。
基于工件变形代理模型薄壁曲面加工进给速度优化方法

[发明专利]一种让刀误差约束复杂曲面铣削加工进给速度的控制方法-CN201911198208.8在审
发明人：彭芳瑜;周林;赵晟强;孙豪;闫蓉 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2020-04-10 - 主分类号： G05B19/416 文献下载
摘要：本发明属于精密铣削加工领域，并公开了一种让刀误差约束复杂曲面铣削加工进给速度的控制方法。该方法包括下列步骤：(a)对于复杂曲面的铣削加工过程，设定初始进给速度，建立关于铣削力的解析模型，以此求解在刀具坐标系中切削刃微元切向、径向和轴向所受到的切削力；(b)将在刀具坐标系中切削刃微元受到的切削力转换到工件坐标系中，然后计算在工件坐标系下铣刀的瞬时切削力；(c)建立不同方向上的刚度矩阵，计算铣刀的变形量；(d)计算让刀误差，将该让刀误差与预设的误差阈值进行比较，若让刀误差大于预设误差阈值，则调整预设进给速度直至让刀误差小于预设误差阈值。通过本发明，提高精密铣削加工过程中的加工精度，减小加工误差。
一种误差约束复杂曲面铣削加工进给速度控制方法

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