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公开(公告)号：CN113793313B
公开(公告)日：2023-12-12
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
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公开(公告)号：CN113741337B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202111063284.5
申请日：2021-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 一种薄壁球壳类微小构件全表面均布微坑结构加工轨迹的规划方法及装置，涉及加工轨迹规划技术领域，用以解决现有的加工轨迹规划方法不能实现球壳类微小构件的加工点均匀分布的问题。本发明的技术要点包括：首先基于斐波那契原理，对薄壁球壳类微小构件全表面微坑结构进行初步均分，相对于经纬网格加权划分误差减小40％，点集分布均匀性得到提高；进一步提出球面点集均布迭代算法，对基于斐波那契原理生成的分布相对均匀点集进一步均匀优化，坑点间距误差大幅度下降，达到实际加工微小构件的误差要求，进一步提高了薄壁球壳类微小构件表面微坑结构分布的均匀性。本发明可应用于各种不同尺寸球体表面均布点集的实际路径规划中。
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公开(公告)号：CN115374562A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211033731.7
申请日：2022-08-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F17/10 , G06F111/04 , G06F111/10
Abstract: 本发明提供一种基于单因素分析法及响应曲面法的辉光放电聚合物构件微铣削加工铣削力建模及预测方法，属于微铣削加工铣削力建模技术领域。为解决现有技术针对辉光放电聚合物材料构件表面微结构微铣削加工机理、加工参数对铣削力的影响方面相关研究不足的问题。本发明方法采用单因素分析法和响应曲面法‑中心复合实验设计法设计实验方案并开展实验，测量实验方案中各组工艺参数加工过程中三个方向的铣削力；采用最小二乘算法拟合数据，建立GDP材料构件微铣削铣削力的二阶响应曲面模型；根据实际加工过程的工艺参数对铣削力进行预测，以进一步指导实际工况下工艺参数的选择。通过本发明方法所建立模型具有较高的准确度和可信度，具有较好的实用性。
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公开(公告)号：CN113695646B
公开(公告)日：2022-06-14
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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公开(公告)号：CN114453641A
公开(公告)日：2022-05-10
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113741337A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202111063284.5
申请日：2021-09-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B19/19
Abstract: 一种薄壁球壳类微小构件全表面均布微坑结构加工轨迹的规划方法及装置，涉及加工轨迹规划技术领域，用以解决现有的加工轨迹规划方法不能实现球壳类微小构件的加工点均匀分布的问题。本发明的技术要点包括：首先基于斐波那契原理，对薄壁球壳类微小构件全表面微坑结构进行初步均分，相对于经纬网格加权划分误差减小40％，点集分布均匀性得到提高；进一步提出球面点集均布迭代算法，对基于斐波那契原理生成的分布相对均匀点集进一步均匀优化，坑点间距误差大幅度下降，达到实际加工微小构件的误差要求，进一步提高了薄壁球壳类微小构件表面微坑结构分布的均匀性。本发明可应用于各种不同尺寸球体表面均布点集的实际路径规划中。
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公开(公告)号：CN113695936A
公开(公告)日：2021-11-26
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：CN114675611B
公开(公告)日：2024-07-19
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：CN115373268A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211033721.3
申请日：2022-08-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于单因素分析法及响应曲面法的辉光放电聚合物构件微铣削工艺参数优化方法，属于微铣削工艺参数优化技术领域。为解决现有技术对于辉光放电聚合物材料构件微铣削加工机理、工艺参数优化方面相关研究不足的问题。本发明方法采用单因素分析法和响应曲面法‑中心复合实验设计法设计实验方案并开展实验，测量实验方案各组工艺参数加工过程中铣削力及加工后加工结构的面粗糙度；采用最小二乘算法拟合数据，建立GDP材料构件表面微铣削铣削力及表面粗糙度的二阶响应曲面模型，以面粗糙度最小为约束条件并综合考虑铣削力最小化，确定最优工艺参数组合。通过本发明方法构建的模型具有较高的准确性和可信度，有利于提高微结构加工精度。
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公开(公告)号：CN115329498A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211032056.6
申请日：2022-08-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F17/10 , G06F111/04 , G06F111/10
Abstract: 本发明提供的基于单因素分析法及响应曲面法的辉光放电聚合物构件微铣削加工面粗糙度建模与预测方法，属于微铣削加工面粗糙度建模技术领域。为解决现有技术针对辉光放电聚合物材料构件表面微结构微铣削加工机理、加工参数对面粗糙度的影响方面相关研究不足的问题。本发明方法采用单因素分析法和响应曲面法‑中心复合实验设计法设计实验方案并开展实验，测量实验方案中各工艺参数加工结构的面粗糙度；采用最小二乘算法拟合数据，建立GDP材料构件微铣削加工面粗糙度的二阶响应曲面模型；根据实际加工过程的工艺参数对面粗糙度进行预测，以选择合适的工艺参数组合降低面粗糙度。通过本发明方法所建立模型具有较高的准确度和可信度，具有较好的实用性。
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