根据《华中科技大学科技成果转化管理办法》规定,对我校机械科学与工程学院彭芳瑜老师团队的“基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化方法”成果转化相关事项公示如下:
一、成果名称及简介
成果包含9项知识产权:
(1)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
发明人:彭芳瑜,孙豪,赵晟强,张腾,张驰,闫蓉
专利号:ZL202111165049.9
专利权人:华中科技大学
简介: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。
(2)发明专利:一种刀具磨损状态辨识方法
发明人:彭芳瑜,赵晟强,周林,孙豪,闫蓉
专利号:ZL202010051530.4
专利权人:华中科技大学
简介: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。
(3)发明专利:一种薄壁件加工精度预测混合建模方法
发明人:彭芳瑜,孙豪,周林,闫蓉,赵晟强
专利号:ZL202010397180.7
专利权人:华中科技大学
简介: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。
(4)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
发明人:彭芳瑜,张腾,李冰冰,孙豪,赵晟强,张驰,闫蓉
专利号:ZL202111422627.2
专利权人:华中科技大学
简介: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。
(5)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
发明人:彭芳瑜,赵晟强,周林,孙豪,张腾,张驰,闫蓉
专利号:ZL202011626774.7
专利权人:华中科技大学
简介: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。
(6)发明专利:一种航轴车削加工让刀变形预测方法
发明人:彭芳瑜,王瑞霄,周林,闫蓉,孙豪
专利号:ZL202110102347.7
专利权人:华中科技大学
简介:本发明公开了一种航轴车削加工让刀变形预测方法,属于精密车削加工领域,包括:在航轴车削加工过程中,实时采集切触点的位置坐标和数控车床运行数据,分别输入刚度回归模型和切削力模型,得到切触点处的三阶刚度矩阵K和三向切削力向量F;按照δ=K‑1F预测切触点处的三向让刀变形向量δ;刚度回归模型的建立方式包括:建立航轴的三维模型,设置m个切触点并计算三阶刚度矩阵;利用各三阶刚度矩阵中同一位置处的元素组成一个刚度序列;结合m个切触点的坐标位置,通过支持向量回归建立各刚度序列对应的刚度回归方程,用于预测三阶刚度矩阵中对应位置处的元素;由所有刚度回归方程组合为刚度回归模型。本发明能够提高航轴车削加工让刀变形预测的速度和精度。
(7)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
发明人:彭芳瑜,张驰,孙豪,赵晟强,张腾,闫蓉
专利号:ZL202110302309.6
专利权人:华中科技大学
简介: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。
(8)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
发明人:彭芳瑜,赵晟强,张华,孙豪,张腾,张驰,闫蓉
专利号:ZL202111553833.7
专利权人:华中科技大学
简介: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。
(9)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
发明人:彭芳瑜,张腾,孙豪,赵晟强,张驰,闫蓉
专利号:ZL202110874185.9
专利权人:华中科技大学
简介: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。
二、拟交易价格
普通许可:210万元。
三、价格形成过程
经全体发明人同意,并与深圳市正泰隆科技有限公司协商,双方同意以210万元实施普通许可,许可期限为成果转化合同签订之日起至2027年12月31日。
特此公示,公示期15日,自2025年1月16日起至2025年1月30日。如有异议,请于公示期内以书面形式实名向我院反映。
联系人:尹老师、徐老师
联系电话:87558732
科学技术发展院
2025年1月16日