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公开(公告)号：CN113290421B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202110719566.X
申请日：2021-06-28
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于铈镧合金超精密加工的局部低温隔温装置及系统，局部低温隔温装置包括隔温挡板、外壳、隔热风琴防护罩和隔温垫；隔温挡板上设置有用于穿过主轴箱的通孔，隔热风琴防护罩用于密封通孔与主轴箱之间形成的空隙；外壳设置在隔温挡板远离静压主轴的一侧，所述外壳、隔温挡板、隔热风琴防护罩与静压导轨的滑台之间形成封闭的加工区域，外壳上设置有用于向加工区域内通入低温惰性气体的进气管；隔温垫设置在静压主轴和真空吸盘之间、刀架座和静压导轨的滑台之间；所述隔温挡板、外壳、隔热风琴防护罩和隔温垫均采用隔温材料制成。本发明解决了现有技术无法对常温下材质软、燃点低和化学活性高的铈镧合金进行超精密切削加工的问题。
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公开(公告)号：CN117742238A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311801376.8
申请日：2023-12-26
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明公开了一种微结构轮廓预测与预补偿加工方法，包括以下步骤：建立伺服控制模型；建立切削力模型，并获得切削力与产生位移的传递函数；将切削力模型加入到伺服控制模型中，得到切削系统与伺服系统的耦合模型，并获得理论位置指令与刀尖点位置的传递函数；确定机床直线轴的理论输入，通过耦合模型并考虑重复定位误差，得到刀尖点输出轨迹，获得微结构轮廓误差预测与补偿结果。该方法基于微结构加工中变切削力对伺服系统本身的扰动作用，相比于传统的无切削力扰动研究方法，通过采用力‑位移‑振动耦合伺服模型更接近实验结果，从而使得对超精密机床加工轮廓预测的准确性更高。
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公开(公告)号：CN113489381B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202110808024.X
申请日：2021-07-16
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明公开了一种基于准零刚度磁场的超精密垂直轴重力补偿装置及方法，包括基座、大行程超精密垂直轴组件、大行程普通精度运动轴组件和运动控制器，大行程超精密垂直轴组件与大行程普通精度运动轴组件的行程均大于20mm；二者可在重力方向上同步运动，大行程超精密垂直轴组件和大行程普通精度运动轴组件间可产生与重力作用方向相反的悬浮力用于重力的补偿；大行程超精密垂直轴组件和大行程普通精度运动轴组件均与所述运动控制器进行电连接。采用悬浮力来对竖直方向移动时的重力进行补偿，通过磁场产生悬浮力来进行重力补偿的方法，其响应速度更快且更加稳定，对大行程超精密垂直轴重力补偿的效果更好，进而降低重力对大行程超精密垂直轴运动的影响。
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公开(公告)号：CN114472989A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210125764.8
申请日：2022-02-10
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
IPC: B23C3/00 , B23Q15/013 , B23Q15/12 , G06F30/17 , G06F30/20
Abstract: 本发明公开了表面微结构加工的几何误差补偿方法及加工方法、装置，几何误差补偿方法，包括以下步骤：S1、获取机床的几何误差；S2、提取i时刻的设计加工指令，获得i时刻的刀具设计位置，根据机床运动误差模型获得刀具运动误差；S3、基于刀具设计位置和刀具运动误差获得i时刻刀具实际位置；S4、基于刀具实际位置、刀具运动误差，以及主轴旋转角度和主轴转速，构建进给速度修正模型，基于进给速度修正模型修正进给速度、行距和切削深度，获得修正后的进给速度、行距、切削深度；S5、重复步骤S2‑S4，直到表面微结构加工完成。将本发明所述几何误差补偿方法用机床加工表面微结构，能够解决现有加工方法导致表面微结构的加工精度较差的问题。
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公开(公告)号：CN113759823A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111111249.6
申请日：2021-09-18
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明公开了一种超精密机床的跟踪误差识别与补偿方法，包括以下步骤：获得机床控制模块的传递函数；获得机床结构模块的传递函数；耦合控制模块的传递函数和结构模块，获得微纳运动台开环状态和闭环状态下的传递函数；建立跟踪误差补偿模型；建立超精密机床直线轴的理论运动轨迹，确定理论指令值，结合光栅信号的实时反馈，计算出跟踪误差的补偿量，发送到微纳运动台实现误差补偿；获得补偿后的传递函数。本发明针对精密车床的直线轴跟踪误差，探究动态跟踪误差的影响规律，进而通过微纳运动平台提出了宏微双驱动的在线误差补偿策略，最终提升加工精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112486099B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011439944.0
申请日：2020-12-11
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
IPC: G05B19/408
Abstract: 本发明公开了一种基于模糊PID自整定计算的超精密车床运动控制方法，涉及超精密切削加工技术领域，它主要包括以下步骤：以车床的直线运动导轨为被控对象，获取该直线运动导轨的预设位置信息与实际位置信息，根据预设位置与实际位置的偏差值及偏差值变化率，采用模糊PID控制算法计算出控制输出量，将该控制输出量输入至控制系统中来控制所述直线运动导轨运动。本发明在模糊PID控制中采用了一种论域参数自整定方法，将其引入到模糊PID控制中，能够实现自主学习并提高超精密车床导轨控制系统的静动态性能，进而达到提高超精密切削加工精度的目的。
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公开(公告)号：CN112192765A
公开(公告)日：2021-01-08
申请号：CN202011222887.0
申请日：2020-11-05
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
Abstract: 本发明涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种超精密单点金刚石飞切刀盘；采用的技术方案是：一种超精密单点金刚石飞切刀盘，包括刀盘本体，所述刀盘本体设有若干叶片，所述叶片绕刀盘本体旋转轴线均布，以通过叶片旋转时产生的气压差下压刀盘本体。本发明在刀盘本体上沿刀盘旋转轴线均布若干叶片，以通过刀盘本体旋转带动叶片旋转，使得叶片旋转时产生的气压差下压刀盘本体。因此本发明由空气作用在叶片上的压力可抑制飞切刀盘在工作中的翘曲变形，使切削量达到预定值，避免因飞切刀盘的翘曲变形带来的加工量的变化，能够减少加工过程中繁琐的调整，使加工量处于可控状态，以减小加工误差，从而确保光学零件表面的加工精度。
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公开(公告)号：CN113609620A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110920314.3
申请日：2021-08-11
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
Abstract: 本发明公开了一种超精密机床进给系统伺服动刚度辨识方法，包括：分析超精密机床的结构特征，确定进给系统的空间拓扑结构；根据所需辨识的进给系统空间拓扑结构设计伺服动刚度检测辨识试件；规划设计的所述伺服动刚度检测辨识试件的加工工艺；根据规划的加工工艺，采用所述超精密机床进行试件加工；采集试件加工过程中的过程数据；对采集的数据进行处理，计算得到进给系统的伺服动刚度。本发明以实际切削工件为参考源，整个过程并未额外增加加载装置等外部零件，加工过程即为检测辨识过程，解决仪器检测方法与实际加工过程状态偏差而引起的检测结果不准确的局限性问题，实现了检测辨识结果代表机床加工状态下的真实伺服动刚度水平。
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公开(公告)号：CN113290421A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110719566.X
申请日：2021-06-28
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于铈镧合金超精密加工的局部低温隔温装置及系统，局部低温隔温装置包括隔温挡板、外壳、隔热风琴防护罩和隔温垫；隔温挡板上设置有用于穿过主轴箱的通孔，隔热风琴防护罩用于密封通孔与主轴箱之间形成的空隙；外壳设置在隔温挡板远离静压主轴的一侧，所述外壳、隔温挡板、隔热风琴防护罩与静压导轨的滑台之间形成封闭的加工区域，外壳上设置有用于向加工区域内通入低温惰性气体的进气管；隔温垫设置在静压主轴和真空吸盘之间、刀架座和静压导轨的滑台之间；所述隔温挡板、外壳、隔热风琴防护罩和隔温垫均采用隔温材料制成。本发明解决了现有技术无法对常温下材质软、燃点低和化学活性高的铈镧合金进行超精密切削加工的问题。
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公开(公告)号：CN111906358A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010680462.8
申请日：2020-07-15
Applicant: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
Abstract: 本发明公开了一种微米尺度表面微结构超精密加工方法，以超精密数控机床作为加工平台、采用球形微铣刀为铣削刀具，在加工过程中通过改变进给速度和主轴转速以及刀具姿态来实现被加工零件的表面微结构加工。本发明在传统超精密铣削技术的基础上，以超精密数控机床作为加工平台，利用球头铣刀铣削过程中不可避免产生的切削残留构造表面微结构，利用铣削过程中进给速度和主轴转速等铣削参数以及刀具形状倾角共同作用下切削残留高度的变化，从而实现表面微结构定量加工。利用该方可以用实现微米级的表面微结构超精密加工，且具有操作简单、精度高，对设备精度依赖度较低的优点。
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