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龙图腾网恭喜重庆理工大学申请的专利一种螺旋锥齿轮铣齿切削力预测方法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：CN114936435B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27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：202210611714.0，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种螺旋锥齿轮铣齿切削力预测方法是由张卫青;周清;郭晓东;谭儒龙设计研发完成，并于2022-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种螺旋锥齿轮铣齿切削力预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种螺旋锥齿轮铣齿切削力预测方法，其包括如下步骤：步骤一，采用OpenCASCADE几何引擎构建齿坯实体模型和铣齿刀实体模型，然后基于实体布尔运算方法求解得到铣齿过程中铣齿刀切削面积SA；步骤二，采用Johoson‑Cook本构方程求解得到齿坯的剪切应力τs；步骤三，基于金属斜角切削理论预测螺旋锥齿轮铣齿切削力：F＝τs·SA·θc1+θc2+θc3；θc1＝cosφi·cosφn·cosλs，θc2＝sinφn·sinλs，θc3＝sinφn·cosλs·cosφi·tanφn+θn；式中，λs为刃倾角，即切削刃与切削速度之间的夹角，φi为剪切流角，φn为法向剪切角，θn为切削力F在法平面投影与x轴的夹角，所述x轴垂直于切削刃。其能够准确求得螺旋锥齿轮铣齿过程中的切削力，为后续铣齿参数优化和刀具磨损监测提供理论基础。

本发明授权一种螺旋锥齿轮铣齿切削力预测方法在权利要求书中公布了：1.一种螺旋锥齿轮铣齿切削力预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，采用OpenCASCADE几何引擎构建齿坯实体模型和铣齿刀实体模型，然后基于实体布尔运算方法求解得到铣齿过程中铣齿刀切削面积SA；具体包括如下步骤：1根据预设的铣齿加工参数，计算得到第i次加工时的铣齿刀位点rci，即以待加工齿轮节锥顶点为铣齿机原点的机床坐标系中铣齿刀的空间位置，并得到与所述铣齿刀位点rci对应的齿坯位置矢量rg；2根据预设的齿坯参数和铣齿刀参数，采用OpenCASCADE几何引擎分别构建齿坯实体模型A0和铣齿刀实体模型B0；3调整齿坯实体模型和铣齿刀实体模型至第i次加工位置，齿坯实体模型位置表示为：Ai位置＝Ai-1·RRotng,dA，Ai-1为第i-1次加工后的齿坯实体模型，RRotng,dA为第i-1次加工后的齿坯实体模型绕ng轴旋转dA，ng为第i-1次加工后的齿坯实体模型的中心轴线，dA为第i次加工时齿坯实体模型位置Ai位置相对于第i-1次加工时齿坯实体模型位置Ai-1位置绕轴线ng旋转的角度，即两次不同加工位置齿坯实体模型绕A轴的角度增量；铣齿刀实体模型位置表示为：Bi位置＝B0·TTransrci，TTransrci为机床坐标系中铣齿刀实体模型B0从原点沿矢量rci移动；Ai位置和Bi位置进行布尔求交运算得到第i次加工去除材料实体Ri；4在第i次加工时的刀盘坐标系中，按预设角度多次等角度旋转内、外刀盘截面，得到绕刀盘轴线等角度排列的内刀截面实体集合Hin和外刀截面实体集合Hout，将内、外刀截面实体集合中第j次旋转的内刀截面实体Hini,j和外刀截面实体Houti,j分别与第i次加工去除材料实体Ri进行布尔求交运算，得到第i次加工中第j次旋转时内、外刀去除材料实体，采用OpenCASCADE几何引擎中的面积提取函数模块获取第i次加工中j次旋转时内刀切削面积Sini,j和外刀切削面积Souti,j， 5通过比较第i次加工内刀切入角度、内刀切出角度、外刀切入角度、外刀切出角度与关系，得出第i次加工为单刀切削或多刀切削，依据切削方式计算得到第i次加工时铣齿刀切削面积SA；式中Np为铣齿刀盘上内、外刀齿总数量；步骤二，采用Johoson-Cook本构方程求解得到齿坯的剪切应力τs；步骤三，基于金属斜角切削理论预测螺旋锥齿轮铣齿切削力：F＝τs·SA·θc1+θc2+θc3；θc1＝cosφi·cosφn·cosλs，θc2＝sinφn·sinλs，θc3＝sinφn·cosλs·cosφi·tanφn+θn；式中，λs为刃倾角，即切削刃与切削速度之间的夹角，φi为剪切流角，φn为法向剪切角，θn为切削力F在法平面投影与x轴的夹角，所述x轴垂直于切削刃。

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