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本發明公開了一種超精密銑削加工中的表面形貌紋理控制方法，包括：設定加工表面形貌紋理方向角δ；根據紋理方向角δ確定相鄰刀路的刀具初始相位角差<img file="DDA00002548708200011.GIF"wi="82" he="43" /> 根 據 刀 具 初 始 相 位 角 差 <imgfile="DDA00002548708200012.GIF" wi="83" he="43" />進行切削區域和非切削的刀路規劃，生成刀位軌跡文件；利用刀位軌跡文件即可實現超精密銑削

電火花加工技術已在模具制造、復雜零件加工中得到廣泛應用。但普通電火花加工方法在大面積加工時存在加工表面粗糙度差、加工表層有缺陷等技術問題。因此為提高其加工表面質量，人們不得不對電火花加工后的表面進行拋光處理，耗時費力，成為產品制造中的“瓶頸”。改善電火花加工表面粗糙度，消除加工表層缺陷，對擴大電火花加工范圍，縮短產品制造周期具有重要意義?；旆垭娀鸹ㄧR面加工技術正是基于上述目的而開發出來的一門新技術，它通過在工作液中添加硅、鋁等導電性微粉末，改變火花放電狀態，最終改善加工表面粗糙度，并消除加工表層中

精密加工對刀是數控加工中的主要步驟，對刀的精度決定零件的加工精度，同時，對刀效率還直接影響數控加工效率。為了能夠準確高效的實現精密加工過程的自動對刀，我們從對刀過程中切削振動出發，我們從理論以及實踐方面實現了對刀系統的精確化、可視化和程序化。

一、項目簡介本項目針對航空航天中的鈦合金框架類零件，擬通過加工工藝優化實現效率最大化和成本最小化雙目標；并以典型零部件，即某型航空發動機機匣的切削大數據為研究對象，采用深度學習方法對其進行多層次、多目標優化分析，研發可替代進口航空航天精密刀具 9-12 種。并將應用對象擴展到大飛機滑軌零件、渦輪盤零件、航空高溫合金零件等航空航天關鍵零部件。二、市場前景及應用該項目成果已在西飛、西航等大型航空航天企業的重點型號工程上得以應用。預期在未來五年內產生 1 億元的經濟效益；相較現有加工方式，預期可節省 10%的原料，同時縮短加工周期；項目預期產生 2 億元左右的間接經濟效益；項目成果的整體性價比優于同類國外進口刀具產品的 15%。本項目極大推動了校企合作平臺的構建、制造大數據示范應用及工業 4.0大學版智能制造平臺的建設；部分打破國外壟斷，實現行業引領和國際領先。三、技術成熟度概念驗證四、合作方式聯合研發 技術入股 轉讓附圖：原理樣機 工程樣機 中試產業化授權（許可） 面議西安交通大學國家技術轉移中心2104 工業機器人

一、項目簡介本項目針對航空航天中的鈦合金框架類零件，擬通過加工工藝優化實現效率最大化和成本最小化雙目標；并以典型零部件，即某型航空發動機機匣的切削大數據為研究對象，采用深度學習方法對其進行多層次、多目標優化分析，研發可替代進口航空航天精密刀具 9-12 種。并將應用對象擴展到大飛機滑軌零件、渦輪盤零件、航空高溫合金零件等航空航天關鍵零部件。二、市場前景及應用該項目成果已在西飛、西航等大型航空航天企業的重點型號工程上得以應用。預期在未來五年內產生 1 億元的經濟效益；相較現有加工方式，預期可節省 10%的原料，同時縮短加工周期；項目預期產生 2 億元左右的間接經濟效益；項目成果的整體性價比優于同類國外進口刀具產品的 15%。本項目極大推動了校企合作平臺的構建、制造大數據示范應用及工業 4.0大學版智能制造平臺的建設；部分打破國外壟斷，實現行業引領和國際領先。三、技術成熟度概念驗證四、合作方式聯合研發 技術入股 轉讓附圖：原理樣機 工程樣機 中試產業化授權（許可） 面議西安交通大學國家技術轉移中心2104 工業機器人

本項目針對航空航天中的鈦合金框架類零件，擬通過加工工藝優化實現效率最大化和成本最小化雙目標；并以典型零部件，即某型航空發動機機匣的切削大數據為研究對象，采用深度學習方法對其進行多層次、多目標優化分析，研發可替代進口航空航天精密刀具9-12種。并將應用對象擴展到大飛機滑軌零件、渦輪盤零件、航空高溫合金零件等航空航天關鍵零部件。 該項目成果已在西飛、西航等大型航空航天企業的重點型號工程上得以應用。預期在未來五年內產生1億元的經濟效益；相較現有加工方式，預期可節省10%的原料，同時縮短加工周期；項目預期產生2億元左右的間接經濟效益；項目成果的整體性價比優于同類國外進口刀具產品的15%。本項目極大推動了校企合作平臺的構建、制造大數據示范應用及工業4.0大學版智能制造平臺的建設；部分打破國外壟斷，實現行業引領和國際領先。

幾年，隨著消費電子（手機、智能手表等）、生物醫療需求的快速發展，尤其是代表下一代柔性移動顯示屏OLED的巨大應用市場驅動下，超快激光精密微加工產業在世界范圍內迅速增長。與傳統的納秒長脈沖相比，脈寬小于15皮秒的超快激光器用于材料加工時，由于脈沖的持續時間短于材料的熱弛豫時間，在加工過程中避免熱效應，基本不帶來附加損傷和毛刺，適合于微米乃至納米精度的超精細冷加工。超快激光的瞬間功率極大，幾乎可以和任何材料相互作用，因此適用于超快激光加工的材料范圍幾乎不受限制，尤其有優勢的加工對象包括玻璃、藍寶石、陶瓷、太陽能薄膜、半導體晶圓、特種合金、精密醫療器件等。

本發明公開了一種數控機床銑削加工刀具破損監測方法，該方 法通過獲取機床主軸電機電流信號，預處理后經過奇異譜分析與特征 值提取過程，建立刀具破損監測模型，實現對刀具破損狀態的監測， 達到通過電流信號預測刀具破損的目的。本發明采用電流信號作為監 測信號，具有信號獲取容易，傳感器成本低，安裝方便等特點，奇異 譜分解可以有效提取信號中與刀具狀態相關的成分，并且奇異譜是基 于信號內部結構的分解方法，計算速度快，節省時間；特征值是基于 統計方法方差進行提取，可以有效反應刀具破損狀態，并且也具有計 算速度快的特點；支持向量機在小樣本、非線性模式識別中表現出許 多特有的優勢，識別準備率較高。 

本發明公開了一種數控機床銑削加工刀具破損監測方法，該方法通過獲取機床主軸電機電流信號，預處理后經過奇異譜分析與特征值提取過程，建立刀具破損監測模型，實現對刀具破損狀態的監測，達到通過電流信號預測刀具破損的目的。本發明采用電流信號作為監測信號，具有信號獲取容易，傳感器成本低，安裝方便等特點，奇異譜分解可以有效提取信號中與刀具狀態相關的成分，并且奇異譜是基于信號內部結構的分解方法，計算速度快，節省時間；特征值是基于統計方法方差進行提取，可以有效反應刀具破損狀態，并且也具有計算速度快的特點；支持向量機在小

高精密微小幾何特征零件在航空航天、國防、醫療等領域的產值已超過千億美元。目前，我國主要用傳統設備對這些零件進行微細銑削，存在著精度低、耗能高、占地空間大等突出問題。另外，超精密微細銑削設備依賴進口，價格昂貴，且高端超精密微細銑削設備還對我國禁運，嚴重阻礙了我國高精密微小幾何特征零件的精密加工與相關應用行業的發展。通過本項目高精密微細銑削加工關鍵技術研發與應用，解決了以上突出問題，取得了高精密微細銑削加工關鍵技術與裝備的重大突破，打破了國外技術封鎖。創新研究成果如下： 1.發明了系列超精密微細銑削機床，提出了小型超精密微細銑削機床創成式精準設計方法，解決了超精密微細銑削機床的創新研發問題。與國內目前用于微細銑削的主要加工機床相比，精度提高了一個數量級、節約了70%的能源和75%以上的占地空間。 2.發明了系列微細球頭銑刀，切削部旋轉包絡球面直徑為50μm～1000μm，前刀面與后刀面均為直紋面，從原理上保證了切削刃輪廓制備誤差≤±2μm。提出了微細銑刀的直紋面組合設計方法，研發出了其制造關鍵技術，解決了超硬微細銑刀的創新研發問題。 3.發明了微細銑削用工件姿態微調整裝置，工件上表面調整精度達1.7μm，減少了超精密微細銑削時40%的工件調整時間。提出了微細銑削工件姿態微調整夾具設計方法與技術，解決了工件姿態微調整夾具裝置的剛度與阻尼優化匹配的問題。 4.提出了微細銑削的微觀關系模型與微細銑削臨界工藝參數分析優化方法，解決了塑性材料微細銑削尺度效應所對應臨界條件的判定、硬脆性材料塑性切削判定準則不統一的問題，為超精密微細銑削裝備研發與應用提供了關鍵支撐理論與技術。 本項目研究成果通過了山東省教育廳組織的鑒定，鑒定委員會認為，該研究整體技術達到國際先進水平，所研發的微細球頭銑刀達到國際領先水平。 取得自主知識產權國家發明專利23項，實用新型專利5項，發表論文67篇，其中被SCI/EI收錄47篇。所自主研發的關鍵技術，市場需求度高，不但能夠替代進口產品，而且具有國際市場競爭的優勢，社會效益顯著。 本項目成果附加值高，已在多家企業推廣應用，近3年，新增產值149590.2萬元，新增利潤21520.6萬元，經濟效益重大。