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公开(公告)号：CN114675611A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210366496.9
申请日：2022-04-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 一种针对悬臂梁状弱刚度微车刀外圆车槽的车削工艺参数优化方法，涉及超精密弱刚度微槽车削领域，为解决现有技术中没有针对悬臂梁状弱刚度微车刀挠度变形引起的加工误差进行优化的问题。具体过程为：步骤一、分析出影响刀具挠度变形的切削力分量，建立该切削力分量的函数模型；步骤二、根据切削力分量函数模型建立挠度变形的函数模型；步骤三、根据挠度变形函数模型建立实际进给距离的函数模型；步骤四、根据实际进给距离函数模型代入挠度变形的函数模型中进行循环计算，求得最终实际进给距离的函数模型；步骤五、根据最终实际进给距离的函数模型，建立槽深误差的函数模型，通过分析各参数对槽深误差的影响规律对各参数进行优选。
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公开(公告)号：CN113695647B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202111063287.9
申请日：2021-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种薄壁球壳类微小构件全表面微坑结构加工的工艺方法，涉及微小构件表面加工方法的技术领域，解决了目前对薄壁球壳类微小构件的加工时间长，加工效率低，加工精度低，加工位置不准确，加工误差较大等问题，加工后的批量部件无法满足实际应用的标准的问题，依次通过真空吸附装夹、高分辨率CCD对刀、多轴联动数控加工、零点快换掉头装夹、特征坑点捕捉及坐标确定、剩余坑点微结构加工等步骤，采用初次装夹真空吸附夹具、二次装夹真空吸附夹具、第一高分辨率CCD相机、第二高分辨率CCD相机和球头铣刀等部件实现对薄壁球壳类微小构件全表面加工，满足实际加工需求，通过多轴联动进行微铣削加工，提高了加工效率，实现了微小构件高精度加工。
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公开(公告)号：CN114453641B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210101777.1
申请日：2022-01-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种六轴联动机床弱电控制系统及六轴联动机床和铣削加工方法，涉及微小构件微铣削加工领域，用于解决现有技术的加工方法不能完成的薄壁球壳类微小构件的铣削加工、并且缺少相应控制系统缺陷。本发明六轴联动机床设有可拆卸的铣削工具轴并给出对应的六轴联动机床弱电控制系统。本发明方法包括对刀步骤、第一半球冠加工步骤、调头装夹步骤以及第二半球冠加工步骤。其中对刀步骤用于通过图像采集分析技术将铣刀定位到准确位置。第一半球冠加工步骤用于对薄壁球壳的部分区域进行加工。调头装夹步骤用于调整球壳位置，将剩余未加工到的区域调整至可进行加工的位置。第二半球冠加工步骤用于对剩余区域进行加工。本发明用于薄壁球壳类微小构件微铣削加工。
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公开(公告)号：CN113695937B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202111063350.9
申请日：2021-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种用于薄壁球壳类微小构件装夹的真空吸附夹具及吸附方法，涉及薄壁球壳类微小构件装夹技术领域。针对在薄壁球壳类微小构件全表面均布微坑结构加工过程中，存在现有装夹方式因操作困难、控制部件较为复杂，致使球壳变形较大、重复定位精度较低等问题而提出的。技术要点：真空吸头与真空吸附夹具主体的吸附端密封可拆卸连接，真空吸附夹具主体上沿其轴向的真空腔沿连接端至吸附端孔径变小；真空腔作为主气源通道，真空吸附夹具主体上开有与真空腔连通的副气源接口。采用真空吸附夹具吸附薄壁球壳类微小构件时，对吸头的具体结构形状及真空负压的大小进行计算校核。本发明所述的夹具夹头适于可依据薄壁球壳变形情况灵活调整真空度大小，即调整夹具夹头的吸力，减小装夹变形，保证加工精度。
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公开(公告)号：CN113695646A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111063285.X
申请日：2021-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种薄壁球壳类微小构件全表面微坑结构的加工装置，涉及微小构件表面加工装置的技术领域，解决了在微空间尺度约束下，薄壁球壳类微小构件特殊的结构特征、材质非均匀、表面非对称、细微表面缺陷及加工过程中流体力学不稳定性等问题，本发明中，基座采用花岗岩材料，可以很好的吸收振动，采用高精度的直线单元和旋转单元作为该装置的主要运动部件，将工件装夹系统、高分辨率CCD监测系统、零点定位系统及调头二次装夹快换系统集中安装到基座上，结构设计紧凑，可有效解决薄壁球壳类微小构件的装夹、调头、对刀及微坑结构的捕捉识别等技术难题，工件的回转运动采用空气静压工件轴，且铣削轴倾斜放置，可达到较高的加工速度及加工精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117549137A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311562461.3
申请日：2023-11-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 发明提供了一种复杂微构件加工用超精五轴联动机床回转轴安装误差标定与补偿方法，涉及超精密加工技术领域，为解决现有方法中安装误差直接映射到后续的加工轨迹中，通过对刀工艺无法消除的问题。本发明分别针对刚体工艺系统和弱刚度工艺系统确定误差标定与补偿方法，考虑刀具/工件弱刚性及接触过程中变形的精度误差，通过球头铣刀球头半径、工件半径、X轴运动单元的移动距离、球头铣刀球头球心与B轴回转台轴线所在直线之间的距离的几何关系确定超精五轴联动机床回转轴安装误差，再对机床回转轴安装误差进行补偿，以提高加工精度。本发明方法能够全面、准确的消除了回转轴安装误差，对提高机床加工精度有显著影响。
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公开(公告)号：CN114535625B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202210366519.6
申请日：2022-04-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床及对刀及加工监控方法，涉及微小构件加工技术领域，为解决现有的微小构件超精密车削加工无法精确非接触对刀，且无法同时对加工过程进行精确监控并进行修正问题。本发明提供了一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床，它包括机床主体、对刀及加工监控装置和加工监控控制系统，机床主体包括基座、X轴直线单元、Y轴直线单元、Z轴直线单元、工件轴C轴、液压回转台B轴和刀具组；本发明还提供了一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削对刀及加工监控方法，实现了加工前的精确对刀和加工过程的准确监控，大大提高了加工效率和加工质量。
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公开(公告)号：CN113695936B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202111061867.4
申请日：2021-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种薄壁球壳类微小构件二次装夹工艺方法，涉及装夹工艺的技术领域，解决了目前二次装夹的可靠性低，重复定位精度低，导致微坑结构加工精度低、表面质量差且加工效率低的问题，本发明通过由高精度的驱动装置组成的五轴联动超精密加工装置对薄壁球壳类微小构件进行表面加工和二次装夹，初次装夹真空吸附夹具和二次装夹真空吸附夹具内均设有零点快换定位系统，通过高分辨率CCD相机对二次装夹真空吸附夹具和薄壁球壳类微小构件的接触区域进行监测，通过计算机对二次装夹真空吸附夹具和薄壁球壳类微小构件的位置进行分析，保证二次装夹过程中的准确度，零点定位系统重复定位精度高，保证了薄壁球壳类微小构件的高重复定位精度调头装夹。
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公开(公告)号：CN114535625A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210366519.6
申请日：2022-04-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床及对刀及加工监控方法，涉及微小构件加工技术领域，为解决现有的微小构件超精密车削加工无法精确非接触对刀，且无法同时对加工过程进行精确监控并进行修正问题。本发明提供了一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床，它包括机床主体、对刀及加工监控装置和加工监控控制系统，机床主体包括基座、X轴直线单元、Y轴直线单元、Z轴直线单元、工件轴C轴、液压回转台B轴和刀具组；本发明还提供了一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削对刀及加工监控方法，实现了加工前的精确对刀和加工过程的准确监控，大大提高了加工效率和加工质量。
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公开(公告)号：CN113793313A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111061845.8
申请日：2021-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种薄壁球壳类微小构件全表面微坑结构加工高精度对刀方法及装置，涉及对刀技术领域，用以解决现有对刀方法对于微小尺度薄壁球壳表面微坑结构加工前对刀精度不够或对刀效率较低的问题。本发明的技术要点包括：通过两个高分辨率CCD相机分别获取球头铣刀的球心在X、Y、Z轴方向上相对微小尺度薄壁球壳的图像位置，并经过图像处理得到球头铣刀的球心在X、Y、Z轴方向上相对于微小尺度薄壁球壳的偏差距离，进一步控制球头铣刀进行高精度直线或旋转运动，从而消除偏差，完成微小尺度薄壁球壳全表面微坑结构加工前的对刀调整要求。本发明降低了对刀的难度并提高了对刀精度，可应用于多轴联动超精密加工装置中对于各类小工具刀尖点的对刀调整。
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