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龙图腾网获悉哈尔滨理工大学申请的专利一种等渐变螺旋刀具侧铣切削力建模方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118332710B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410065762.3，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种等渐变螺旋刀具侧铣切削力建模方法及系统是由刘献礼;丁明娜;岳彩旭;孙绍聪;卢俊辉设计研发完成，并于2024-01-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种等渐变螺旋刀具侧铣切削力建模方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种等渐变螺旋铣刀的切削力建模方法及系统，其特征在于渐变螺旋刃展开线为设定函数，建立固定于刀具上的直角坐标系，以及随着刀具转动的切削刃微元坐标系；建立等渐变螺旋刀具空间刃线方程；通过对圆柱渐变螺旋铣刀模型螺旋角进行微分，判断微元是否参与切削；获得不同的微元剪切力系数、轴向犁切力系数等螺旋角相关函数；获得瞬时切削厚度，以及刀具轴向切削深度处的螺旋角值；获得以等渐变螺旋刀具侧铣过程中三个方向的预测切削力。解决现有铣削力模型不适用于等渐变螺旋刃铣刀侧铣过程中的切削力预测的问题，可以精准预测等渐变螺旋铣刀侧铣过程中的铣削力，以便合理推荐刀具结构参数、设置铣削用量以及提高加工精度。

本发明授权一种等渐变螺旋刀具侧铣切削力建模方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种等渐变螺旋刀具侧铣切削力建模方法，其特征在于渐变螺旋刃展开线为设定函数，包括如下步骤： S1：建立固定于刀具上的直角坐标系，以及随着刀具转动的切削刃微元坐标系； S2：建立等渐变螺旋刀具空间刃线方程； S3：获取圆柱渐变螺旋铣刀的刀具参数，包括刀具齿数N，刀具直径D，mm，刃长l1,前角α0，后角γ0，刀尖刃圆半径re，轴向切深ap，径向切深ae，螺旋起始角βmin与螺旋终止角βmax,满足βmin≤β≤βmax，其中螺旋角β为变量，rad；通过对螺旋角进行微分，将铣刀分割为M个切削刃微元uij，确定微元uij在刀具坐标系下微元轴向长度dz和微元切削刃长度ds； S4：通过比较铣削切入角和切出角范围以及切削宽度，建立窗口函数来判断微元uij是否参与切削； S5：采集工件材料参数：剪切屈服强度τs、剪切角φ0、法向摩擦角ζ0、切屑流向角ηc；结合刀具参数获得不同的微元在切向、径向与轴向剪切力系数，以及不同的微元在切向、径向与轴向犁切力系数； S6：采集切削参数：每齿进给量fN、转速n、切削深度ap；获得瞬时切削厚度，以及刀具轴向切削深度ap处的螺旋角值； S7：利用工件材料参数和刀具的刃长、瞬时位置角信息；采集切削参数：每齿进给量、转速、切削深度；获得以渐变螺旋刀具切削薄壁件X、Y、Z三个方向的预测切削力所指征的等渐变螺旋铣刀具铣削力模型如下式： 式中，Fx、Fy、Fz分别为渐变螺旋刀具侧铣薄壁件过程中X、Y、Z三个方向的预测的切削力，单位N；i为刃线条数，正整数且满足1≤i≤N；j为微元序号；φij为瞬时位置角，rad；f为位置角与β之间的函数关系，z为Z坐标与β之间的函数关系；gφij为判断是否切削的窗口函数；Ktc、Krc、Kac为微元uij的切向、径向与轴向剪切力系数；Kte、Kre、Kae为微元uij的切向、径向与轴向犁切力系数；hDφij为瞬时切削厚度；βap为刀具轴向切削深度ap处的螺旋角值。

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