買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標用IPTOP,全免費！專利年費監控用IP管家,真方便！

龍圖騰網恭喜大連理工大學申請的專利一種薄壁殼體外表面陣列孔高效加工方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116117460B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310041270.6，技術領域涉及：B23P17/00；該發明授權一種薄壁殼體外表面陣列孔高效加工方法是由劉海波;段學恒;趙潤輝;張堂一;黃國寶;吳軍;王永青;郭東明設計研發完成，并于2023-01-13向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種薄壁殼體外表面陣列孔高效加工方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種薄壁殼體外表面陣列孔高效加工方法，屬于加工技術領域。該方法基于線激光測量方法獲取陣列安裝座實際位姿信息，求解相鄰對稱安裝座孔的最終加工位置，并實現了深度可控的螺紋孔高效自動加工，解決了陣列安裝座孔加工難以定位、效率低下、精度不足的問題。本發明所述的方法適用于薄壁殼體零件外表面陣列孔自適應加工系統中編程進行位置自動修調的情況，修調過程簡單，兼顧陣列孔之間的耦合影響和安全加工要求，結果可靠。該方法能夠滿足面向制造現場環境的安裝座孔特征自適應加工需求。

本發明授權一種薄壁殼體外表面陣列孔高效加工方法在權利要求書中公布了：1.一種薄壁殼體外表面陣列孔高效加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：第一步基于線激光在機測量的陣列特征信息快速提取薄壁殼體零件由薄壁殼體和薄壁殼體外表面陣列安裝座組成；薄壁殼體外表面軸向分布有兩列安裝座，徑向相鄰兩個安裝座為一組，每個安裝座均需加工螺紋孔；使用非接觸式線激光在機測量方法獲取薄壁殼體零件表面輪廓的測量點云數據，對測點數據進行噪聲剔除、數據精簡和修補預處理后，對其作更進一步的特征邊界提取與間隙求解；采用三點法計算薄壁殼體表面輪廓測量點云數據的每一個位置數據點的近似曲率，計算其中曲率最大的點，即為待測安裝座邊緣特征點；在獲得安裝座邊緣特征點后，使用二次B樣條曲線對安裝座邊緣特征點進行插值擬合，獲得擬合曲線；所述擬合曲線由半圓弧A、直線L1、半圓弧B和直線L2組成，四條線依次首尾相連，其中半圓弧A和直線L1交于端點a1xa1,ya1，與直線L2交于端點a3xa3,ya3，半圓弧B與直線L1交于端點a2xa2,ya2，與直線L2交于端點a4xa4,ya4；擬合曲線即為安裝座孔相對于安裝座的定位基準；求解直線L1的垂直平分線為： 同理求解直線L3的垂直平分線，聯立求兩個垂直平分線的交點，即安裝座的中心點O2；重復上述步驟，求得直線L2的垂直平分線與直線L4的垂直平分線的另一交點O1，O1與O2兩點連線的中點即為安裝座的實際中心點2a；由于孔加工過程中不能損傷薄壁殼體，就需要精確計算安裝座實際高度和實際間隙值，為機床切削進給量提供依據；以安裝座的某一條徑向截面為例，經過二次插值擬合后，擬合的間隙代表實際間隙；擬合以后，安裝座不同位置處的實際高度Dj使用二次曲線表示：Dj＝k1·x2+k2·x+b2式中，橫坐標x為截面橫坐標值；Dj為安裝座位置j處的實際高度值；k1，k2，b為擬合常數；則實際間隙表示為：η＝Dj-d＝k1·x2+k2·x+b-d3式中，η為實際間隙值；d為安裝座的實際厚度；使用曲率計算和二次B樣條曲線擬合的方法獲取薄壁殼體端面邊界表達式，取頂點，即為陣列安裝座孔相對于薄壁殼體的軸向定位基準；取同組徑向相鄰安裝座實際中心點連線上的位置數據點，使用二次B樣條曲線進行擬合，獲取表達式，取頂點，即為同組徑向相鄰安裝座孔相對于薄壁殼體的徑向定位基準；第二步基于測量點云的薄壁殼體表面安裝座制孔位置解算陣列安裝座在制孔時，需要協調考慮多個約束：LZ±DWZ和Ld±DWd約束孔在薄壁基體上的位置，保證位置要求；Lbd±Dbd和Lbz±Dbz約束孔在安裝座上的位置，保證壁厚要求；LdL±DWdL約束同組徑向相鄰安裝座孔之間的相對位置要求；其中，LZ±DWZ為安裝座孔相對于薄壁殼體的軸向位置要求，Ld±DWd為安裝座孔相對于薄壁殼體的徑向相對位置要求，Lbd±Dbd為安裝座孔相對于安裝座的徑向位置要求，Lbz±Dbz為安裝座孔相對于安裝座的軸向位置要求；安裝座基體的實際端面中心2a與安裝座基體的理論端面中心1a并不重合，二者存在軸向偏差量dz和徑向偏差量dd；滿足壁厚加工要求的所有點是一個矩形區域，即壁厚容差范圍Qb，其中心是安裝座基體的實際端面中心2a；滿足位置要求的所有點也是一個矩形區域，即位置容差范圍Qw，其中心是安裝座基體的理論端面中心1a；壁厚容差范圍Qb和位置容差范圍Qw的交集即為單個孔的合格加工范圍Qh，即在這個范圍內加工孔時，能夠同時滿足壁厚要求與位置要求；根據壁厚容差范圍中心點和位置容差范圍中心點的軸向偏差量dz和徑向偏差量dd、軸向壁厚公差值Dbz和徑向壁厚公差值Dbd、軸向位置公差值Dwz和徑向位置公差值Dwd的關系，將合格加工范圍分為兩種情況：當dz＜Dwz+Dbz且dd＜Dwd+Dbd時，孔的合格加工范圍存在，能夠在同時滿足壁厚要求與位置要求的前提下，基于相鄰安裝座孔的相對位置要求對孔的加工位置進行協調補償；為了便于處理，對合格加工范圍進行簡化，取壁厚容差范圍中心點2a和位置容差范圍中心點1a的連線L，將直線L與合格加工范圍的交線作為可修調范圍LT，取可修調范圍LT的中點O作為孔的初步加工位置；當dz≥Dwz+Dbz或dd≥Dwd+Dbd時，孔的合格加工范圍不存在，不能同時滿足壁厚要求與位置要求，零件報廢；考慮到徑向相鄰安裝座孔之間的相對位置要求，需要對徑向相鄰安裝座孔的初步加工位置進行進一步的協調修調補償；根據合格加工范圍徑向最小距離dLmin和徑向最大距離dLmax、徑向相鄰安裝座孔初步加工位置徑向距離dLmid、徑向相鄰安裝座孔的相對位置要求LdL±DWdL之間的關系，進一步分為三種情況：當徑向相鄰安裝座孔的初步加工位置徑向距離滿足LdL±DWdL的要求時，不需要修調；徑向相鄰安裝座孔的初步加工位置即為孔的最終加工位置；當徑向相鄰安裝座孔的初步加工位置徑向距離不滿足LdL±DWdL的要求，dLmax≥LdL+DwdL或dLmin≤LdL-DwdL時，修調范圍內所有點均不滿足徑向相鄰安裝座孔的相對位置要求，無法協調補償，零件報廢；當徑向相鄰安裝座孔的初步加工位置徑向距離不滿足LdL±DWdL的要求，dLmax∈LdL±DwdL或dLmin∈LdL±DwdL時，可修調范圍內存在部分點滿足徑向相對位置要求，在此基礎上對徑向相鄰安裝座孔的初步加工位置進行修調；取徑向相鄰安裝座孔可修調范圍與相對位置要求公差帶的交集LTZ，該交集中的點均能滿足壁厚要求、位置要求和相對位置要求，此時分別取交集的中點OZ，作為徑向相鄰安裝座孔的最終加工位置；最后，輸出陣列安裝座孔的最終加工位置坐標，并生成加工G代碼，準備進行加工；第三步深度可控的螺紋孔高效自動加工首先，為保證陣列安裝座孔的加工質量，需要分兩道工序分別進行鉆孔-螺紋加工，在不同的工序之間進行換刀后，刀具存在尺寸偏差和位置跳動偏差，只有經過對刀，將刀具的半徑、長度和位置偏差補償進自適應加工程序中，刀具才能在修調補償后的位置進行精準加工，同時避免損傷殼體；其次，考慮到安裝座間隙，加工時不能損傷固體火箭殼體，通過線激光測量數據求解的實際安裝座高度與間隙值，控制安裝座加工G代碼鉆深，避免損傷殼體；同時，刀具在切入切出工件時，切削力會產生周期性突變，使用機床主軸切削力監測功能，捕捉刀具貫穿安裝座瞬間的軸向切削力突變點，當完成貫穿后刀具繼續進給時，系統報警并控制機床停轉，實現加工過程中加工狀態的安全監測，避免異常情況，保證安全加工；最后，啟動機床，在監測機床主軸受力的前提下，執行陣列安裝座孔加工程序，完成薄壁殼體安裝座陣列孔的加工。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人大連理工大學，其通訊地址為：116024 遼寧省大連市甘井子區凌工路2號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。