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公开(公告)号：CN115609767A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211371961.4
申请日：2022-11-03
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种多模式激光辅助超精密切削装置，包括：辅助切削模块，用于将二氧化碳激光器产生的激光经过聚焦之后传输至待加工工件的表面，利用刀具对工件进行切削加工；辅助切削模块通过聚焦光路的设计，可以实现激光光路位置的调控，实现原位激光辅助和非原位激光辅助两种不同模式辅助切削的切换，适用于不同材料不同加工表面的需求；辅助安装模块通过丝杆移动、螺栓定位等方式将辅助切削模块在机床上实现精准定位，方便其在机床上安装固定。本发明可实现二氧化碳激光器在激光辅助超精密切削中的应用，有效拓宽激光辅助超精密切削的材料加工范围，同时还能满足对不同材料、不同加工条件的超精密加工需求。
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公开(公告)号：CN113885435B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202111229181.1
申请日：2021-10-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明提供了激光调整与路径补偿结合的激光辅助曲面加工方法及装置，属于超精密加工领域，其通过改变金刚石刀具的角度，改变激光辐射于刀具圆弧上的位置，通过建立金刚石刀具转动角度与激光光束折射角度的关系，实现不同激光辐射位置的调节，通过建立加工轨迹与金刚石刀具圆弧中心的位置关系并结合金刚石刀具偏转角度与光束折射角度的关系，计算曲面加工任意位置时金刚石刀具所需偏转角度，在金刚石刀具转动一定角度之后，计算其圆弧中心的移动距离并作为补偿值输入到加工轨迹中。本发明还提供实现以上方法的装置。本发明方法和装置可以保证自由曲面加工过程中任意时刻均有激光辐照，提高原位激光辅助自由曲面加工的表面质量，减少刀具磨损。
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公开(公告)号：CN116198038A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310023151.8
申请日：2023-01-09
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种硬脆导电材料电场辅助超声振动切削装置，包括吸盘座,其吸附在机床主轴的吸盘上；连接柱，固定在吸盘座上；导电滑环，与连接柱的一端同轴设置，其包括定子接线端子和动子接线端子，其中定子接线端子与电场发生器连接；锁紧夹头，与连接柱的另一端同轴安装，并通过一压紧盖与连接柱连接，该锁紧夹头用于夹持工件；绝缘压盖，其上设有用于连接导电滑环的动子接线端子的接线端子，用于将电信号传导到工件上，当工件进行超声振动切削时，通电产生热量加热工件。本发明的装置利用导电滑环将高频电信号加到工件上，实现工件加工时的在位电加热，有效降低材料硬度和强度，避免切削过程的脆性断裂，同时可有效减少刀具磨损，兼顾表面质量的同时减少加工成本。
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公开(公告)号：CN114918530A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210762314.X
申请日：2022-06-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/06 , B23K26/064 , B23K26/38 , B23K26/70
Abstract: 本发明提供了一种激光原位辅助压痕/划痕装置及方法，属于超精密加工领域，装置具体为：光路调控模块用于激光光路的整形和聚焦，将激光传输至工件上，并对工件进行压痕/划痕的实验运动；控制模块连接激光器和运动模块，用于通过控制激光器的开闭，调节激光功率；并用于调节工件的微米级位移和速度，确定压痕/划痕实验运动参数；力反馈模块固定在光路调控模块，用于反馈压痕/划痕过程中工件所受的载荷大小。本发明将激光加工材料与微米压痕/划痕测试结合，能够表征硬脆材料在激光辅助作用下的力学性能、材料去除机制等的变化规律，为硬脆材料激光原位辅助切削过程的材料表征和距离探索提供了理论支撑。
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公开(公告)号：CN113885435A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111229181.1
申请日：2021-10-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明提供了激光调整与路径补偿结合的激光辅助曲面加工方法及装置，属于超精密加工领域，其通过改变金刚石刀具的角度，改变激光辐射于刀具圆弧上的位置，通过建立金刚石刀具转动角度与激光光束折射角度的关系，实现不同激光辐射位置的调节，通过建立加工轨迹与金刚石刀具圆弧中心的位置关系并结合金刚石刀具偏转角度与光束折射角度的关系，计算曲面加工任意位置时金刚石刀具所需偏转角度，在金刚石刀具转动一定角度之后，计算其圆弧中心的移动距离并作为补偿值输入到加工轨迹中。本发明还提供实现以上方法的装置。本发明方法和装置可以保证自由曲面加工过程中任意时刻均有激光辐照，提高原位激光辅助自由曲面加工的表面质量，减少刀具磨损。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117193206A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311315773.4
申请日：2023-10-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明属于超精密加工相关技术领域，并公开了一种基于混合机器学习模型的激光辅助切削工艺参数优化方法，包括：通过不同实验参数的组合获取目标加工结果，并且对数据进行预处理；对获得的实验数据利用bagging思想、逐步回归和神经网络算法，建立混合机器学习模型，实现对不同工艺参数组合下加工结果的精准预测；基于排列重要性来衡量不同工艺参数对加工结果的相对重要性；最后通过遗传算法以最优加工结果为目标，探索出最优工艺参数。通过本发明，与现有技术相比能够更为精确、可靠地实现激光辅助超精密切削技术工艺参数优化，表征工艺参数对目标加工结果的影响程度，并依据最优化加工结果目标获得最优参数组合，实现不同硬脆材料的超光滑表面加工。
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公开(公告)号：CN119910294A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202510188640.8
申请日：2025-02-20
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本申请属于超精密加工技术领域，公开一种恒能量激光辅助曲面加工方法及系统，该方法包括：调节激光光束与入射面之间的倾斜角，使激光光束从金刚石刀具的前刀面射出；基于曲面加工切削轨迹确定每个加工位点中金刚石刀具圆弧的作用位置，获得激光光束偏移距离；基于激光光束偏移距离进行激光焦点位置补偿，以使任意加工位点均获得激光辅助；仿真获取不同加工位点对应的激光功率与材料软化温度间的映射关系模型；基于映射关系模型获取所有加工位点所需的实际激光功率；按照实际激光功率，对待加工区域的所有加工位点依次进行激光辅助加工。通过本申请能实现提高硬脆难加工材料曲面光学元件加工的表面质量和面形精度的效果。
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公开(公告)号：CN115609767B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202211371961.4
申请日：2022-11-03
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种多模式激光辅助超精密切削装置，包括：辅助切削模块，用于将二氧化碳激光器产生的激光经过聚焦之后传输至待加工工件的表面，利用刀具对工件进行切削加工；辅助切削模块通过聚焦光路的设计，可以实现激光光路位置的调控，实现原位激光辅助和非原位激光辅助两种不同模式辅助切削的切换，适用于不同材料不同加工表面的需求；辅助安装模块通过丝杆移动、螺栓定位等方式将辅助切削模块在机床上实现精准定位，方便其在机床上安装固定。本发明可实现二氧化碳激光器在激光辅助超精密切削中的应用，有效拓宽激光辅助超精密切削的材料加工范围，同时还能满足对不同材料、不同加工条件的超精密加工需求。
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公开(公告)号：CN114147244B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202111629018.4
申请日：2021-12-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及超精密加工领域，特别是涉及一种硬脆材料电场辅助车削加工装置及方法，装置包括吸盘座、ER夹头、压紧盖、导电滑环、连接柱和绝缘压盖；导电滑环的动子端与连接柱固定连接；导电滑环的定子接线端用于电连接外界电场生成设备；导电滑环的动子接线端穿过绝缘压盖。方法包括以下步骤：将待加工工件通过夹头装夹于机床中；给工件通入可调节的高频脉冲电流；根据切削参数，计算加工过程中工件所需通入的高频脉冲电流，对工件进行超精密加工。本发明将高频脉冲电流通入被加工材料中，实现硬脆材料高效高质量加工及复杂曲面微结构加工，同时解决了旋转工件上加载高频短脉冲的绕线问题。
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公开(公告)号：CN113843631B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202111205012.4
申请日：2021-10-15
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23P25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于原位激光高频调控技术的选择性加工系统，包括：选择性原位激光辅助模块，用于根据待加工复合材料在加工过程中的材料基体类型，选择不同的加工方式进行切削加工，即当材料基体类型为脆性颗粒时，采用原位激光辅助切削方式进行切削加工，可实现脆性颗粒的超精密加工；当材料基体类型为软金属基体时，采用金刚石切削方式进行切削加工，可实现软金属基体的超精密加工；激光高频调控模块，包括激光调控器和聚焦透镜，用于对激光光束光斑尺寸、形状、能量分布的精准调控，满足不同工件对激光光束质量的要求。本发明能实现复合材料不同区域的超精密加工以及原位激光辅助切削过程中实现激光光斑的精确调控。
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