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公开(公告)号：CN116551407A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310472581.8
申请日：2023-04-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23P25/00
Abstract: 针对SiC颗粒增强铝基复合材料的ICP、激光辅助铣削方法，属于硬脆材料技术领域。利用了等离子体化学反应对SiC颗粒增强铝基复合材料中的SiC颗粒进行化学改性，以及激光产生的高温改变铝基材料的切削特性，实现高效率，高质量加工方式。包括以下步骤：S2.设定ICP加工参数及激光功率，调节ICP等离子体发生装置以及激光输出装置安装位置与角度；S3.在牺牲工件上预热加工；S4.将铣削主轴移出加工区域到牺牲工件上。本发明采用的大气等离子体与激光辅助系统相对于激光或者电加热的辅助加工方式，可以提高加工精度，加工后的SiC颗粒增强铝基复合材料表面粗糙度RMS可达20nm。ICP等离子体反应具有材料选择性，方便精确控制SiC硬质颗粒的去除，适合辅助加工。
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公开(公告)号：CN116117190A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310141408.X
申请日：2023-02-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种抗低头镗杆系统，属于超精密装备制造技术领域。为了摆脱加工设备和镗杆低头现象对加精密镗削工精度的影响，提高精密镗削的加工精度。配气套内部设有若干气道，并在气道上安装小孔节流器，配气套、小孔节流器和镗杆共同形成气体静压轴承的径向轴承部分，镗杆采用气浮支撑的支撑形式。与传统镗杆系统相比，本发明由于采用分区域供气的方式，配气套在镗杆上圆周区域和轴向区域上分别形成具有不同压力的径向气膜，不需要额外的伺服轴/调整机构，通过电磁调压阀控制不同气膜的压力，即可实现刀高的调整，避免镗杆低头现象的出现，镗杆系统刚度好，抗振性能强。
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公开(公告)号：CN116000655A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202310078217.3
申请日：2023-02-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种气浮轴轴向误差补偿机构，属于超精密加工装备技术领域。主轴转子同轴设置在轴承座的内腔内，主轴转子和轴承座之间设置驱动装置，驱动装置能够驱动主轴转子轴向移动。本发明整体结构较为紧凑，通过轴向位移传感器和轴向速度传感器获取的信号确定主轴转子的实际轴向位置，并与理论位置进行比较，利用驱动装置产生的电磁力直接控制主轴转子进行轴向运动来消除二者之间的差值，补偿气浮轴的轴向误差，提高机床加工精度，由于可以控制主轴转子进行轴向运动，因此也能实现对非旋转对称表面的加工。本发明气浮轴轴向刚度高，同时气浮主轴单元可以代替车床的轴向滑块的功能，这使车床的总导轨数量减少，使工件和工具之间的结构环刚度增加。
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公开(公告)号：CN116394013A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310472582.2
申请日：2023-04-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23P25/00
Abstract: 一种针对铝基碳化硅的CCP、激光辅助铣削装置，硬脆材料技术领域。用于解决铝基碳化硅等硬脆零件的加工效率和质量问题，从而大大缩短加工周期，降低加工成本，以满足航天航空、电子、军事等领域的对该类零件需求。CCP等离子体发生装置和激光输出装置均安装在铣削主轴上，并确保等离子体反应环境与激光光斑位于待加工区域，在铣刀加工前将工件表面进行改性，射频电源与CCP等离子体发生装置进行连接，混合等离子体气源与CCP等离子体发生装置连接，激光源将激光传输到激光输出装置中。本发明采用CCP、激光辅助加工，改变被加工材料的表面性能，提高铣削效率与铣削质量，减少刀具损失，克服传统单一铣削方式中存在的加工周期长，表面质量差等缺点。
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公开(公告)号：CN116237777A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310472586.0
申请日：2023-04-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23P25/00
Abstract: 一种针对铝基碳化硅的CCP、激光辅助铣削方法，属于硬脆材料技术领域。利用了等离子体化学反应对SiC颗粒增强铝基复合材料中的SiC颗粒进行化学改性，以及激光产生的高温改变铝基材料的切削特性，实现高效率，高质量加工方式。包括以下步骤：S2.设定CCP加工参数及激光功率，调节CCP等离子体发生装置以及激光输出装置安装位置与角度；S3.在牺牲工件上预热加工；S4.将铣削主轴移出加工区域到牺牲工件上。本发明采用的CCP大气等离子体与激光辅助系统相对于激光或者电加热的辅助加工方式，可以提高加工精度，加工后的SiC颗粒增强铝基复合材料表面粗糙度RMS可达20nm。CCP等离子体反应具有材料选择性，方便精确控制SiC硬质颗粒的去除，适合辅助加工。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116067309A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310161350.5
申请日：2023-02-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/30 , F16F15/023
Abstract: 一种晶圆平面度检测机，属于超精密加工装备领域。四个隔振器对称设置并固定于检测机支架上，底座固定于四个隔振器上，气浮转台固定于底座上，三点支撑组件固定在气浮转台上，测量盘设置在三点支撑组件上，两个定心气缸组件分别固定在底座上，X轴组件两端固定在两个立柱上，两个立柱固定在底座上，X轴组件的X轴气体静压导轨与气浮转台轴垂直布置，非接触式传感器通过固定在其上的固定座固定在X轴组件的X轴溜板上，非接触式传感器在X轴组件的X轴直线电机驱动下，沿X轴气体静压导轨移动，对晶圆平面度进行检测。本发明的晶圆平面度检测机可以实现较高精度的检测，检测精度可达0.4μm，同时具有较大的测量范围，可测量直径在400mm以内的晶圆平面度。
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公开(公告)号：CN115875366A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202310072871.3
申请日：2023-01-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种气雾润滑超精密气体静压轴承，属于超精密加工装备技术领域。用于解决气体静压轴承以气体作为润滑剂容易出现轴承抱死的现象以及容易出现锈蚀的现象。气体静压轴承本体内开设有气道，油雾润滑系统与气体静压轴承本体的气道连通，压缩空气通过油雾润滑系统产生油雾状压缩空气，再通过气道通入气体静压主轴中，为气体静压主轴提供润滑剂。由于压缩空气中油雾的存在可以减小气体静压轴承的气隙厚度，增加气体静压轴承挤压模阻尼，但由于油雾的不连续，不显著增加轴承发热，大大提高了气浮轴承在工作时的稳定性，由于压缩空气中油雾的存在，可以防止气体静压轴承出现抱死的现象，可以防止轴承各零部件的锈蚀。
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公开(公告)号：CN116117190B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202310141408.X
申请日：2023-02-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种抗低头镗杆系统，属于超精密装备制造技术领域。为了摆脱加工设备和镗杆低头现象对加精密镗削工精度的影响，提高精密镗削的加工精度。配气套内部设有若干气道，并在气道上安装小孔节流器，配气套、小孔节流器和镗杆共同形成气体静压轴承的径向轴承部分，镗杆采用气浮支撑的支撑形式。与传统镗杆系统相比，本发明由于采用分区域供气的方式，配气套在镗杆上圆周区域和轴向区域上分别形成具有不同压力的径向气膜，不需要额外的伺服轴/调整机构，通过电磁调压阀控制不同气膜的压力，即可实现刀高的调整，避免镗杆低头现象的出现，镗杆系统刚度好，抗振性能强。
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公开(公告)号：CN116587010A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310472580.3
申请日：2023-04-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23P25/00
Abstract: 针对SiC颗粒增强铝基复合材料的ICP、激光辅助铣削装置，属于硬脆颗粒增强复合材料技术领域。利用了等离子体化学反应对SiC颗粒增强铝基复合材料中的SiC颗粒进行化学改性，以及激光产生的高温改变铝基材料的切削特性，实现高效率，高质量加工。确保等离子体反应环境与激光光斑位于待加工区域，在铣刀加工前将工件表面进行改性。发明采用“激光+ICP等离子体”辅助方式。激光辅助切削加工是通过激光加热软化切削区材料，再利用刀具进行切削加工，在降低切削力、提高加工质量和加工效率等方面展现出许多优势。ICP等离子体反应具有材料选择性，方便精确控制SiC硬质颗粒的去除，适合辅助加工，提升加工效率及加工精度。
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公开(公告)号：CN116050024A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310157137.7
申请日：2023-02-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种基于流固耦合分析的静压导轨设计方法。包括以下步骤：S1.建立结构体有限元模型和油膜流场的有限元模型；S2.计算槽内油压作为油垫的初始内边界条件；S3.推导偏微分控制方程的等效积分弱形式及其相应的边界条件；S4.建立流固耦合计算模型；S5对FSI有限元模型进行求解；S6.计算出各节流孔后对应的压力(Pao)；S7.将压力(Pao)与凹槽油压(Pop)进行比较，直到Pao与Pop的差值满足收敛条件，整个迭代计算结束。本发明考虑结构变形的影响建立了流固耦合计算模型，提高了计算精度和效率，分析静压导轨所面临的流固耦合问题及其对性能的影响，并通过刚度、变形、流量实验验证了流固耦合模型的有效性。
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