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公开(公告)号：CN114799294B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202210303365.6
申请日：2022-03-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23C3/02 , B23Q15/013 , B23Q15/12 , B23Q17/24
Abstract: 一种复杂面形球体多工序加工用装置及其重复定位方法，涉及一种复杂面形球体加工装置及检测方法。采用自带编程并具备刀尖跟随功能的五轴联动机床，采用C‑Y‑Z‑X‑B布局，包括X轴模组、Y轴模组和Z轴模组三个直线轴以及B轴模组和C轴模组两个回转轴，三个直线轴能够在三维坐标系内调节铣刀与工件之间的相对位置，B轴模组边缘安装铣刀和光学检测装置，C轴模组安装专用夹具对所述工件进行装夹固定，两个回转轴能够调节铣刀与工件之间的相对角度。可以实现复杂面形球体多工序加工中的高精度重复定位，从而有效解决重复定位精度难以保证的问题。
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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：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：CN114101766A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111566927.8
申请日：2021-12-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种超精密机床线性轴侧向回程误差的补偿方法，属于超精密加工技术领域，具体方案包括以下步骤：建立球刀铣削表面侧向回程误差e的计算式；使用方形螺旋轨迹球刀铣削加工XY平面，判断误差方向；使用光栅式轨迹球刀铣削加工XY平面，获得X轴沿Z方向的侧向回程误差值exz、Y轴沿Z方向的侧向回程误差值eyz；同理获得Z轴沿X方向的侧向回程误差值ezx、Y轴沿X方向的侧向回程误差值eyx，其中将步骤二和步骤三中的轴标X替换为Z，Z替换为X，Y不变化；利用步骤三和步骤四中得到的侧向回程误差值，通过处理加工程序进行侧向回程误差补偿。利用本发明补偿后的铣削表面质量可提高1～2倍，表面粗糙度值可降低为未补偿表面的40％～60％。
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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：CN111604720B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202010496101.8
申请日：2020-06-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B24B1/00 , B24B3/02 , B24B41/02 , B24B49/12 , B24B49/10 , B24B41/04 , B24B41/06 , B24B47/22 , B24B47/12 , B24B47/20 , G06F30/17
Abstract: 本发明公开了一种金刚石不平衡量修正方法，所述方法考虑到微径铣刀动平衡转速、动平衡精度以及微径铣刀制备过程中可能造成的不平衡质量，确定去除质量精度为1mg。基于钨钢材料的刀柄具有较高硬度和耐磨性等特点，对微磨削过程中主轴转速、微径铣刀伸长量、对刀阈值、磨削深度、磨削长度等参数进行分析，建立参数优选后的微磨削质量去除工艺，以此获得主轴转速在10000～15000rpm工况条件下动平衡精度达到ISO 1940标准要求的G0.3精度的金刚石微径铣刀。本发明以微磨削技术为基础，为解决微径铣刀动平衡精度问题，改善微铣削加工质量迈出了探究性的一步。
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公开(公告)号：CN104977101B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201510389565.8
申请日：2015-07-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于PSD的十字梁二维微力测量装置，它属于精密测量的技术领域。它的测量杆的上部外圆面上开有用于与被测游丝卡接的环槽；测量杆的下端与十字梁中心上面垂直连接，使十字梁的四根粱的外端头分别与方框形测量杆支架的四个角连接，四块反光镜分别设置在十字梁的四根梁的下面上；四分半导体激光器设置在基座中心立柱的上端面上，四个二维PSD位置传感器分别设置在基座的四个角上的四根立柱的上端面上；使四分半导体激光器发射的四束激光束分别通过四块反光镜反射后，分别反射到四个二维PSD位置传感器的检测窗口上。本发明利用测量杆和十字梁进行力到微位移的转换，再利用光杠杆放大原理，采用二维PSD进行位置测量，最终检测到了测量杆处的二维受力。
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公开(公告)号：CN104007015B
公开(公告)日：2016-01-27
申请号：CN201410271007.7
申请日：2014-06-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 力学性能测试装置及用该装置测试微构件固有频率的方法，涉及力学性能测试装置及测试微构件固有频率的方法。能够简单准确的测得微构件的固有频率。X-Y二维运动平台设置在大理石隔振平台上，X-Y二维运动平台设置在X向运动平台上，微拉伸测试系统安装在Y向运动平台上面，动态测试系统安装在大理石横梁上，大理石横梁通过大理石立柱固定在大理石隔振平台上，原位观测系统安装在动态测试系统上。通过微拉伸测试系统对水平精密驱动单元的压电陶瓷驱动电源进行控制，调整金刚石压头位置，使其与微构件中心目标位置接触；通过动态测试系统对竖直精密驱动单元的压电陶瓷驱动电源进行控制，本发明用于测试微构件固有频率。
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