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公开(公告)号：CN111581874A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010599362.2
申请日：2020-06-28
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明一种薄壁曲面表层图案激光加工轨迹求解方法属于薄壁曲面表层图案精密制造技术领域，涉及一种薄壁曲面表层图案激光加工轨迹求解方法。该方法根据薄壁曲面件装夹变形特点，通过三坐标测量机获得夹紧态曲面点云数据，沿径向方向映射到理想曲面，构建夹紧态曲面及理想曲面三角网格映射关系，求解理想加工轨迹在夹紧态曲面上的映射轨迹。根据激光烧蚀尺寸预测模型，离散化求解映射轨迹上任一刀位点处材料的烧蚀深度和烧蚀宽度，考虑曲面曲率变化导致的瞬时加工参数变化，并对图案曲线尺寸或轮廓超差处进行局部加工轨迹点调整，最终生成符合加工精度的五轴数控加工轨迹。该方法减小了装夹变形造成的加工误差，适用于薄壁曲面表层图案精密加工。
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公开(公告)号：CN109948288B
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN201910255202.3
申请日：2019-04-01
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F119/18
Abstract: 本发明一种纳秒激光烧蚀微槽截面轮廓预测方法属于特种加工领域，涉及一种基于工艺参数可行域的纳秒激光烧蚀微槽截面轮廓预测方法。该方法基于纳秒级脉冲激光加工复杂图案靶材表面能量动态分布模型，求解靶材表面能量密度值。并根据靶材‑激光间反应机理，依托能量守恒定律和热力学规律，建立激光烧蚀深度预测模型，预测激光烧蚀微槽深度。在机床动态性能与激光器光学性能约束下，求解保证材料去除的加工参数约束集合，计算激光加工烧蚀宽度，实现纳秒激光烧蚀微槽截面轮廓预测。该方法预测准确、全面可靠，可有效应用于高速飞行器高性能天线激光加工工艺参数选择和加工轨迹规划中，对提高该类天线服役性能具有重要的实际应用意义。
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公开(公告)号：CN110497092B
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN201910751233.8
申请日：2019-08-15
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23K26/364
Abstract: 本发明一种低侧壁锥角盲槽的激光加工方法属于激光加工技术领域，涉及一种低侧壁锥角盲槽的激光加工方法。该方法先计算刻蚀所需深度的激光加工参数组合并进行盲槽的初步刻蚀，根据设定槽底理想残余高度与预测截面烧蚀轮廓，将当前激光扫描轨迹以微小行距进行偏置得到偏置曲线，作为后续盲槽侧壁再加工的激光扫描轨迹。再由激光光斑能量分布与加工材料的烧蚀阈值，计算激光沿偏置曲线进行扫描的单脉冲能量密度。最后，基于预测截面烧蚀轮廓以烧蚀深度为约束计算沿偏置曲线进行刻蚀的再加工次数。当偏置曲线间距或总扫描次数达到设定极限值时完成盲槽的激光加工。该方法在保证加工深度和盲槽宽度精度的同时减小盲槽侧壁锥角，提高了激光加工质量。
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公开(公告)号：CN111515548B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202010273752.0
申请日：2020-04-09
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23K26/362 , B23K26/082 , B23K26/70 , G06F17/18
Abstract: 本发明一种微曲率半径天线激光加工扫描轨迹优化方法属于特种加工领域，涉及一种虑及蚀槽轮廓非对称问题的微曲率半径天线激光加工扫描轨迹优化方法。该方法基于纳秒激光加工复杂图案零件表面能量动态分布模型，求解零件表面能量密度极大值位置，计算最大烧蚀深度位置偏移量。依据理想天线带线设计曲线Frenet标架方程，计算实际最大烧蚀深度曲线，求解优化后激光扫描轨迹。根据圆形图案激光扫描轨迹优化结果，求解基于密切圆离散近似策略的复杂扫描轨迹优化曲线，实现微曲率半径天线激光加工扫描轨迹优化。该方法有效可靠，可应用于具有微曲率半径特征飞行器高性能天线激光加工扫描轨迹优化中，对提高该类天线服役性能具有重要的实际应用意义。
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公开(公告)号：CN110280958B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201910495787.6
申请日：2019-06-10
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23K37/047
Abstract: 本发明一种零件倾角大范围无级调节夹具属于机械加工夹具领域，涉及一种用于激光加工的零件倾角大范围无级调节夹具。该夹具由定位夹紧单元、倾角调节单元、丝杠固定单元和示数单元组成。可通过丝杠带动滑动块移动与支撑板转动，调节工作平台倾斜角度，实现对激光加工用平板零件倾斜角度大范围无级调节，并通过凸轮固定倾斜调节单元位置。通过定位夹紧单元，对平板零件定位夹紧。基于工作平台倾斜角度与手轮旋转圈数、丝杠螺距、倾斜调节单元各零件几何尺寸关系，通过示数单元准确读取工作平台倾斜角度。本发明基于严格的几何关系计算和巧妙的结构设计，功能全面，结构紧凑，精确可靠。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110516388A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910819441.7
申请日：2019-08-31
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明基于调和映射的曲面离散点云模型环切刀轨生成方法属于自由曲面零件精密加工技术领域，涉及一种基于调和映射的曲面离散点云模型环切刀轨生成方法。该方法采用参数化间接剖分法结合Delaunay算法，对空间离散点云模型进行三角网格剖分。基于调和映射方法，以能量变形最小为约束将三维空间网格展平至二维平面，同时采用映射拉伸系数衡量调和映射过程中每个三角面片产生的变形量。在转换得到的二维平面通过计算三角网格法矢和曲率及走刀步长和行距生成环形刀轨。最终，将刀轨逆映射回三维空间生成加工轨迹。该方法通过调和映射的方法生成曲面离散点云模型的环切刀轨，提高了加工质量和加工效率，该方法适用于自由曲面件精密加工。
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公开(公告)号：CN109948288A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910255202.3
申请日：2019-04-01
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明一种纳秒激光烧蚀微槽截面轮廓预测方法属于特种加工领域，涉及一种基于工艺参数可行域的纳秒激光烧蚀微槽截面轮廓预测方法。该方法基于纳秒级脉冲激光加工复杂图案靶材表面能量动态分布模型，求解靶材表面能量密度值。并根据靶材-激光间反应机理，依托能量守恒定律和热力学规律，建立激光烧蚀深度预测模型，预测激光烧蚀微槽深度。在机床动态性能与激光器光学性能约束下，求解保证材料去除的加工参数约束集合，计算激光加工烧蚀宽度，实现纳秒激光烧蚀微槽截面轮廓预测。该方法预测准确、全面可靠，可有效应用于高速飞行器高性能天线激光加工工艺参数选择和加工轨迹规划中，对提高该类天线服役性能具有重要的实际应用意义。
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公开(公告)号：CN112008248B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202010743519.4
申请日：2020-07-29
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23K26/362 , B25J9/16
Abstract: 本发明采用激光双扫描策略加工表层图案轨迹生成方法属于激光加工轨迹规划技术领域，涉及一种采用激光双扫描策略加工表层图案轨迹生成方法。该方法通过对图案划分外区和内区，并分别采用环扫和行扫的扫描策略。首先确定外廓曲线最小曲率半径及其位置，计算由图案轮廓曲线及机床动态性能限制的外区宽度，并与扫描行距匹配。以图案轮廓等距偏置线划分图案为内外区，图案廓形为拼接曲线时内外区分界线还需去自交处理。以扫描行距等距偏置图案轮廓生成外区环扫轨迹，对拼接曲线环扫轨迹时进行自交处理。经去自交处理后轨迹间无交叠，避免实际激光加工中局部过烧。保证扫描速度能够满足机床动态响应能力，所生成加工轨迹与刻蚀图案边缘平滑。
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公开(公告)号：CN110276149B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201910566187.4
申请日：2019-06-27
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/20 , B23K26/362
Abstract: 本发明激光烧蚀金属靶材的径向热影响区宽度求解方法属于激光微加工技术领域，涉及一种纳秒脉冲激光刻蚀过程中垂直刻蚀轨迹方向的径向热影响区宽度求解方法。该方法根据高斯单脉冲激光瞬态温度分布方程，在光斑范围内进行单脉冲激光瞬态温度分布方程的曲面积分，得到单脉冲激光瞬时作用下工件表面的温度值。再确定高斯单脉冲激光动态温度场模型，由脉冲激光作用特点和温度场的可叠加性，得到高斯脉冲激光刻蚀时工件表面温度动态分布模型。最终，给出了激光烧蚀金属靶材的径向热影响区宽度求解方法。该方法从根本上解决了脉冲激光径向热影响区宽度求解问题，计算效率高、适应范围广，可用于长、短脉冲激光加工过程中的径向热影响区宽度的估算。
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公开(公告)号：CN109514305B
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201811559066.9
申请日：2018-12-20
Applicant: 大连理工大学
IPC: B23Q3/06
Abstract: 本发明锥形薄壁回转件测量加工一体化装夹装置属于机械加工领域，涉及一种具有特殊加工要求的锥形薄壁回转体覆层零件的精密装夹装置，该装置可在二维回转工作台或者机械臂法兰盘上进行可靠夹紧及精密定位。该装夹装置由初步定位部件、定位夹紧部件和安装部件组成。定位夹紧部件具有四个组成完全相同的定位夹紧构件定位夹紧构件与工件为点接触，利用四个定位夹紧部件的相互配合对工件进行完全定位与可靠夹紧。该装置能有效保证锥形薄壁回转体零件的定位与夹紧，并能够实现工件在一次装夹下完成夹紧力与支撑反力的测量以及零件内外表面的精密加工，整体装置操作简单，性能可靠，对零件的高质、高精加工起到关键作用。
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