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[发明专利]一种平底端面铣刀刀轴矢量优化方法-CN202310479059.2在审
发明人： 赵鹏睿;刘志峰;李志雄;李栋;宫佳俊 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种平底端面铣刀刀轴矢量优化方法，刀轴矢量优化从加工干涉、切削力、旋转轴角位移和角速度等多个因素进行综合考量。首先，提出了基于曲面原理的改进型空间分割刀轴矢量全局干涉检测方法，运用该干涉检测算法判断刀具是否发生加工干涉以及进行无干涉刀轴矢量空间计算；其次，建立了端铣刀刀轴矢量与切削力变化的关系模型，以刀具切削力最优为目标进行刀轴矢量优化；再次，使用Dijkstra算法，提出了一种基于最优路径算法的机床旋转轴角位移和角速度优化模型；采用该优化算法进行复杂曲面加工，刀轴矢量优化后的曲面工件加工质量与刀轴矢量未优化时相比有明显提高。
一种平底端面铣刀矢量优化方法

[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]一种大型复杂舱体结构件数控加工走刀路径优化方法-CN202011138702.8有效
发明人：王建华;董亚;张彩霞;刘志峰;丁国智;郭诗瑶;赵鹏睿 -专利权人：北京工业大学;北京星航机电装备有限公司
申请日： 2020-10-22 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型复杂舱体结构件数控加工走刀路径优化方法，属于数控加工领域，更具体的说是一种大型复杂舱体结构件加工走刀路径优化方法。采用改进蚁群算法、以数控加工刀具走刀总空行程最小为优化目标进行加工工艺路线的优化，结合贪心算法按照距离最近判断选择原则进行刀具走刀最优路径的建立。采用此方法可以同时解决被加工零件体积较大、拥有多轮廓混合轨迹、加工换刀次数较多且需考虑加工约束条件等众多影响因素的大型复杂舱体结构件数控加工走刀路径优化问题，充分发挥出五轴数控机床的加工特性，减少刀具存在的过多的无效空行程，提高舱体结构件加工效率。
一种大型复杂结构件数控加工路径优化方法

[发明专利]一种针对NURBS曲面五轴加工刀具路径快速干涉检测方法-CN202110569283.1有效
发明人：王建华;董亚;张彩霞;刘志峰;赵永胜;赵鹏睿;曹子睿 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G05B19/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对NURBS曲面五轴加工刀具路径快速干涉检测方法，该方法进行了NURBS曲面的构建并基于等参数法建立了NURBS曲面五轴加工刀具运动轨迹，分析了NURBS曲面不同区域干涉检测的差异。针对所有刀触点，基于刀轴检测线划分点选取被加工曲面易干涉点进行了NURBS曲面五轴加工刀侧干涉的检测。针对NURBS曲面非凸曲面区域内刀触点，基于刀具底圆直径线划分点选取被加工曲面易干涉点进行了NURBS曲面五轴加工刀底干涉的判断。与传统方法相比，本发明所述方法简单、有效，对提高NURBS曲面五轴加工质量具有重要意义。
一种针对 nurbs 曲面加工刀具路径快速干涉检测方法

[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]依托多目CCD工业相机的圆柱直齿轮外形视觉测量装置及图像处理方法-CN202111059133.2在审
发明人：王建华;李志雄;赵永胜;杨聪彬;赵鹏睿 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-09-10 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了依托多目CCD工业相机的圆柱直齿轮外形视觉测量装置及图像处理方法，该发明结合CCD工业相机视觉测量技术，公开了一种针对于圆柱直齿轮外形尺寸测量的装置及后续图像处理方案。视觉检测装置通过设计的旋转及伸缩装置便于多目工业相机对被测零件进行取景测量，通过图像处理方法对于取得的图像通过滤波、边缘提取、阈值分割等步骤取得高精度齿轮边缘图像，并设计算法对齿轮图像进行计算，测量得到齿轮齿顶圆、齿形等关键制造尺寸。本发明测量装置针对圆柱齿轮特点，操作简单，可调性高，后续图像处理方案较为成熟。
依托 ccd 工业相机圆柱齿轮外形视觉测量装置图像处理方法

[发明专利]一种复杂曲面数控加工表面切削区域划分方法-CN202110999632.3在审
发明人：刘志峰;赵鹏睿;赵永胜;冯文超;曹子睿;董亚;李栋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-29 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G05B19/408 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂曲面数控加工表面切削区域划分方法，将复杂曲面划分为开阔区和重叠干涉区。首先对待加工的复杂曲面进行参数化离散得到U和V方向的采样点数量，并选取参与刀具干涉检测的采样点利用空间三维坐标系变换原理，将加工曲面坐标系与刀具局部坐标系进行变换，最后通过判断曲面上检测点在工件上沿刀轴矢量方向的投影位置来判断是否发生干涉，并以此为依据来实现开阔区和重叠区的划分。
一种复杂曲面数控加工表面切削区域划分方法

[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]一种基于有限元和支持向量机的薄壁件加工变形预测方法-CN202011351096.8在审
发明人：刘志峰;冯文超;张彩霞;赵鹏睿;董亚 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于有限元和支持向量机的薄壁件加工变形预测方法，首先构建铝合金薄壁件有限元动态铣削模型；通过铝合金薄壁件铣削有限元动态切削仿真获得的加工变形数据，同时通过铝合金薄壁件切削试验修正铝合金薄壁件有限元动态铣削模型，增强铣削仿真的可靠性和准确性；最后将铝合金薄壁件铣削仿真加工变形数据作为样本训练数据，构建基于粒子群算法和最小二乘支持向量回归机的加工变形预测模型，得到铝合金薄壁件铣削加工过程中切削参数与加工变形之间的规律。相对于单纯的铝合金薄壁件铣削有限元仿真预测方法，本发明可以有效缩短预测时间，提高预测模型的建立效率，快速的给出响应，预测的准确度比较高。
一种基于有限元支持向量薄壁加工变形预测方法

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