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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利基于二维粒子群的铣刀螺旋槽磨削轨迹确定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：CN117817450B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24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：202410210387.7，技术领域涉及：B24B3/02；该发明授权基于二维粒子群的铣刀螺旋槽磨削轨迹确定方法及系统是由宋宝;许峻铭;周向东;刘永兴;钟靖龙;赵云龙;刘浩轩;尹家阳;余艺;唐小琦设计研发完成，并于2024-02-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于二维粒子群的铣刀螺旋槽磨削轨迹确定方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于数控铣刀磨削加工技术领域，公开了一种基于二维粒子群的铣刀螺旋槽磨削轨迹确定方法及系统，包括：在工件坐标系下建立安装角和接触角对于砂轮位姿的表达式；根据前角加工特征建立安装角、砂轮接触角和工件接触角之间的关联关系式；建立安装角和接触角关于铣刀螺旋槽参数的约束方程；基于粒子群算法迭代生成符合加工需求的砂轮位姿参数。本发明实现了三维搜索到二维搜索的转换，降低搜索难度，提高效率。

本发明授权基于二维粒子群的铣刀螺旋槽磨削轨迹确定方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于二维粒子群的铣刀螺旋槽磨削轨迹确定方法，其特征在于，包括： 步骤一，在工件坐标系下建立安装角和接触角对于砂轮位姿的表达式； 步骤二，根据前角加工特征建立安装角、砂轮接触角和工件接触角之间的关联关系式； 步骤三，建立安装角和接触角关于铣刀螺旋槽参数的约束方程； 步骤四，基于粒子群算法迭代生成符合加工需求的砂轮位姿参数； 所述步骤三，根据砂轮中心在工件中心坐标轴位置的不同，可将芯径计算分为两种情况： 1砂轮中心位于工件中心左侧时，芯径是由砂轮端面磨削形成的，芯径的磨削点应满足下式： 结合式1，在θ取值范围内，仅存在一个最小值，因此可以使用二分法求得芯径； 2当砂轮在工件右侧时，需要分别计算砂轮端面和砂轮侧边磨削加工出的芯径值并进行比较，砂轮端面加工的芯径值计算过程与当砂轮端面中心在工件左侧情况相同，由包络判别式可解的包络方程，此时通过比较砂轮前端面和包络线到工件中心的最小距离得到铣刀加工的芯径，槽宽为螺旋槽切削起始点、结束点和工件中心的连线形成的夹角，因此在确定接触角后需要计算结束点对应的角度，在磨削结束点处，砂轮外圆上的点坐标和工件上点的坐标相同，因此有以下关系式： 因为在点T处砂轮外圆投影形成的椭圆与工件外径相切，所以有以下关系式： 联立式1314，可解得磨削结束点在工件、砂轮上的角度以及对应砂轮截面到砂轮端面的距离，计算此时磨削结束点在工件坐标系z轴上的位置： zT＝RhTsinθTsinα+hTcosα15 计算磨削至螺旋槽切削结束点时起始点的旋转角度： 由此可计算铣刀螺旋槽的槽宽，即∠A'OwT； 所述步骤四，根据建立的约束关系式，通过粒子群算法搜索最优安装角和接触角，将安装角和砂轮接触角视作二维粒子α、θ，为避免过切问题设置安装角的搜索空间为0,95°-β]，根据加工要求设置砂轮接触角搜索空间为基于粒子群算法的最优安装角和接触角搜索算法流程如下： 1输入砂轮型号和几何参数，螺旋槽设计参数周刃前角γt、芯径rct和槽宽φt； 2设置粒子群算法相关参数，包括种群数量，迭代次数等； 3初始化粒子群位置xij和速度vij，其中j表示粒子的维度，i表示第i个粒子； 4将初始化的粒子位置，即安装角和砂轮接触角代入前角约束式中计算对应的工件接触角，再根据芯径和槽宽计算模型计算对应的芯径rc和槽宽φ； 5将各粒子生成的芯径和槽宽代入适应度函数式中，记录每个粒子的个体最优pbestij和种群的全局最优gbestj： 6基于式1819更新粒子群位置和速度，速度更新式为： vijt+1＝ωvijt+c1r1[pbestijt-vijt]+c2r2[gbestjt-vijt]18 位置更新式为： xijt+1＝vijt+vijt+119 其中，t表示当前迭代次数，c1与c2为加速常量，r1与r2为两个相互独立的取值范围在[0,1]的随机数； 7计算当前位置生成的芯径和刃宽，并更新个体最优适应度和全局最优适应度，当最优适应度满足精度要求或达到最大迭代次数后终止算法。

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