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公开(公告)号：CN107552368A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201711041895.3
申请日：2017-10-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 一种基于对称结构的夹心式椭圆超声振动系统，属于超声振动加工技术领域。信号发生器同时产生A和B两路信号，A信号通过功率放大器一、电信号匹配模块一作用于椭圆超声振动装置，B信号通过功率放大器二、电信号匹配模块二作用于椭圆超声振动装置，椭圆超声振动装置将在刀具尖端产生椭圆振动轨迹，刀尖振动信号采集模块将刀尖振动信号传输至工业控制计算机，工业控制计算机通过输入参数控制电压、相位控制器的输出信号，电压、相位控制器分别将电压控制信号和相位控制信号传输至信号发生器。本发明用于实现高强度、高硬度金属材料、磁性材料、陶瓷材料、复合材料的超精密加工以及在铝合金、铜合金等金属表面进行微凹坑阵列和微通道的高效加工。
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公开(公告)号：CN104681103B
公开(公告)日：2016-11-30
申请号：CN201510108120.8
申请日：2015-03-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G12B5/00
Abstract: 亚微米级精密升降装置，属于微位移技术领域。具有高灵敏度和灵活性，结构简单、调整方便、能够达到亚微米级精度，且成本低廉。基座上固定有导杆锁紧支架及与X向滚动导轨滑块滑动连接的X向滚动导轨一，基座的安装孔内装有滚珠导套，导杆锁紧支架内固定有导杆锁紧套环，X向滑块与X向滚动导轨滑块一和滑块连接板固接，X向滑块与滚针导向器连接；与X向滚动导轨滑块二滑动连接的X向滚动导轨二与Z向滑块固接，X向滚动导轨滑块二与滑块连接板固接，Z向滑块与升降导杆固接，升降导杆与滚珠导套和导杆锁紧套环相配合；微分头通过安装在微分头支座内的微分头锁紧套环锁紧，微分头通过联轴器与滚针导向器相连。本发明用于亚微米级升降场合。
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公开(公告)号：CN105347299A
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201510877456.0
申请日：2014-08-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 采用AFM探针纳米刻划加工复杂三维微纳米结构的方法，属于微纳米结构加工领域。为了解决复杂三维微纳米结构加工问题，所述装置包括AFM、X方向精密工作台、Y方向精密工作台，X方向精密工作台底座固连在Y方向精密工作台的滑块上，X方向定位工作台的滑块进行X方向运动，Y方向精密工作台底座固连在AFM样品台上，Y方向定位工作台的滑块进行Y方向运动。本发明提出的三种方法分别通过对同一套商用AFM以及高精度定位平台系统的不用控制和参数设置，实现采用AFM探针纳米刻划技术加工复杂三维微纳米结构的加工。本发明能够在较低成本下解决复杂三维微纳米结构的加工问题，且方法简单，装置及加工实现成本相对较低。
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公开(公告)号：CN104528632B
公开(公告)日：2016-02-17
申请号：CN201410813219.3
申请日：2014-12-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明公开了一种利用三棱锥微探针轨迹运动加工微结构的装置及方法。所述装置由支座、z向粗动定位台、三维压电位移台、三棱锥微探针、光学显微镜、二维调平台和二维工作台构成，其中：二维工作台固定在支座上，二维调平台固定在二维工作台，三棱锥微探针位于二维调平台上方并与三维压电位移台刚性连接，三维压电位移台与z向粗动定位台连接，光学显微镜固定在支座上，用于观测三棱锥微探针与金属样品间的距离。本发明通过采用几何非对称的三棱锥探针进行圆周公转轨迹运动，可以使得在每一次的旋转切削中刀具的前角不断变化，控制确定的进给方向进行加工，能够在金属样品表面加工得到毛刺较小的微结构。
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公开(公告)号：CN104140076B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201410385534.0
申请日：2014-08-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明公开了1、一种AFM探针相同刻划方向机械加工复杂纳米结构的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：一、被加工样品固定在手动二维调整台的上部，对精密主轴进行调心，并确定AFM探针与精密主轴回转中心的相对位置关系；二、确定AFM探针的刻划方向，对AFM针尖施加加工载荷，移动二维高精度定位平台进行刻划图案的第一条线；三、将施加到AFM探针上的载荷设置为零，旋转精密主轴配合移动二维高精度定位平台使得第一条线的终点与针尖位置重合，并且沿着相同方向刻划时第二条线与第一条线的角度偏差与所需加工结构图案一致，根据第二条线的长度进行刻划；该方法获得了加工结构深度、加工质量一致性好的优势。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104681103A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201510108120.8
申请日：2015-03-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G12B5/00
Abstract: 亚微米级精密升降装置，属于微位移技术领域。具有高灵敏度和灵活性，结构简单、调整方便、能够达到亚微米级精度，且成本低廉。基座上固定有导杆锁紧支架及与X向滚动导轨滑块滑动连接的X向滚动导轨一，基座的安装孔内装有滚珠导套，导杆锁紧支架内固定有导杆锁紧套环，X向滑块与X向滚动导轨滑块一和滑块连接板固接，X向滑块与滚针导向器连接；与X向滚动导轨滑块二滑动连接的X向滚动导轨二与Z向滑块固接，X向滚动导轨滑块二与滑块连接板固接，Z向滑块与升降导杆固接，升降导杆与滚珠导套和导杆锁紧套环相配合；微分头通过安装在微分头支座内的微分头锁紧套环锁紧，微分头通过联轴器与滚针导向器相连。本发明用于亚微米级升降场合。
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公开(公告)号：CN104625765A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201410739115.2
申请日：2014-12-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23Q1/38
CPC classification number: B23Q1/38
Abstract: 本发明提供了一种高精度微小型空气静压转台。本发明解决了目前常用的高精度微小型空气静压转台组成零件较多，不易实现特别高的精度要求和动平衡，并且整体系统的体积较大，特别是高度尺寸较大的问题；解决了由通常所采用的降低转台整体高度的方式所造成的低稳定性以及低承受倾覆力矩的能力的问题；解决了转台加工生产过程中需加工多个轴套与轴的工作面所造成生产成本问题。它包括：转台机座、锥形气浮轴套、主轴系统和转台电机。本发明在转台生产过程中所需加工的轴套与轴工作面仅为相应的两个锥面，相比于以往的高精度空气静压转台有所减少，降低了生产成本。具有装配简单、精度保持性好等优点，可用于多种加工形式的精密和超精密加工设备上。
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公开(公告)号：CN104515872A
公开(公告)日：2015-04-15
申请号：CN201410815608.X
申请日：2014-12-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01Q60/38
Abstract: 本发明公开了一种利用纳米台阶的频谱测量原子力显微镜针尖半径的方法，通过分析针尖半径对扫描纳米台阶所得测量结果的影响，得出了台阶的频谱与针尖半径的线性对应关系，从而作为针尖半径的评价方法。本发明具有如下优点：1、台阶结构尺寸精确，而且与针尖接触作用的几何模型简单。2、采用频谱分析可以在频域内将一些图像中的干扰信号与有用信号分离，从而单独分析有用的部分，这就降低了误差的产生，使得计算更加准确。
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公开(公告)号：CN104140076A
公开(公告)日：2014-11-12
申请号：CN201410385534.0
申请日：2014-08-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明公开了一种AFM探针相同刻划方向机械加工复杂纳米结构的装置及方法。所述装置包括AFM、手动二维调整台、精密主轴及二维高精度定位平台，其中：手动调整二维台的底部与精密主轴的上端连接，精密主轴的下端与二维高精度定位平台连接，二维高精度定位平台固连在AFM的样品台上。本发明利用原子力显微镜AFM的加工的优势，并且改善了由于AFM探针几何形状不完全对称对加工结果有所影响的问题，实现了AFM探针同方向加工刻划的方法。本发明加工方法简单，无需复杂的加工系统，操作简单，并且可以得到精度达到纳米量级的微纳米结构。本发明实现了AFM探针同方向纳米刻划加工，该方法获得了加工结构深度、加工质量一致性好的优势。
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公开(公告)号：CN102500760B
公开(公告)日：2013-07-03
申请号：CN201110333830.2
申请日：2011-10-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于光学图像重构的尖刃金刚石刀具旋转对心方法，涉及超精密切削加工方法，解决了目前缺少对金刚石刀具的刀尖无损伤的旋转对心方法的问题，它包括具体步骤如下：步骤一、将CCD光学成像装置设置在尖刃金刚石刀具的正上方，CCD光学成像装置放大倍数调为15～25倍；步骤二、CCD光学成像装置对尖刃金刚石刀具的刀尖区域进行成像，对获得的光学图像建立坐标系XOZ，A点处的坐标(x1，z1)，轴心为P(x，z)点；步骤三、获得B点处的坐标(x2，z2)；步骤四、根据步骤二和步骤三获得的两幅光学图像获得坐标差值：Δ1＝x2-x，Δ2＝z2-z；步骤五、调整刀具靠近P点。用于金刚石刀具的刀尖无损伤对心。
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