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公开(公告)号：CN116852559A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310611108.3
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明基于双显微镜协同的光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀方法，涉及精密光学加工技术领域，为解决现有对刀方法对加工条件要求较高，对刀精度相对较差，易受外界环境干扰，同时安全性方面不足的问题。本发明首先通过三点“试切法”确定待修复晶体表面的平面拟合方程，根据扫描显微镜获得的光学表面微缺陷的平面位置信息，计算不同待修复缺陷点至对刀表面的距离，以确定对刀进给距离，提高对刀效率的安全性；然后通过修复显微镜基于“倒影法”计算对刀过程中刀尖距离晶体待修复表面的距离；最后以扫描显微镜中出现的对刀凹坑作为对刀完成的判据。本发明的对刀方法解决了“倒影法”易因刀尖粘屑导致误判的问题，保证了对刀准确性。
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公开(公告)号：CN116834163A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310611027.3
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于节点渐进式的大口径KDP晶体元件表面全域微缺陷修复用自动对刀工艺规划方法，涉及光学工程技术领域，为解决现有自动对刀方法对对刀阶段的划分准确性不高、缺少安全判据、自动对刀过程的效率不高的问题。本发明采用对晶体口径外三点标定的方法，建立晶体待修复表面的拟合平面方程，并考虑重力变形的影响，划分粗对刀阶段与精对刀阶段；确定粗对刀阶段进给参数和进式进刀策略，通过修复显微镜系统辅助测距，对刀尖到晶体待修复表面运动过程的距离进行修正，增设安全判据；确定精对刀阶段的进给参数和进给策略，对比每次进给前后扫描显微镜采集到的图像并进行处理，以视野中出现对刀凹坑作为对刀成功标志。实现准确、安全和高效的对刀过程。
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公开(公告)号：CN116805130A
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202310750242.1
申请日：2023-06-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明一种基于参数拟合建模的热力‑化学辅助永磁小球头磁流变抛光过程抛光力仿真分析方法，涉及超精密加工技术领域，为解决现有的建模方法针对磁流变抛光液流动状态影响因素多，难以准确获得抛光力的问题。包括如下步骤：采用Carreau模型定义磁流变抛光液的流动特性；配制选定pH值的磁流变抛光液，测量该磁流变抛光液在选定温度下的不同磁感应强度下的粘度及剪切速率，通过Casson模型对Carreau模型参数进行求解，并拟合各参数关于磁感应强度的方程；构建选定温度及pH值下的磁流变抛光液流动特性模型：通过有限元仿真对永磁小球头磁流变抛光过程抛光力进行计算。本发明模型能够准确反映磁流变抛光液在不同条件下的流动状态，准确对抛光力进行仿真分析。
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公开(公告)号：CN116705198A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310241690.9
申请日：2023-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水溶性KDP晶体元件表面微缺陷DPN修复过程液桥全范围计算方法，属于微纳制造技术领域。为了解决现有方法不适用于高环境湿度下液桥会覆盖延伸到锥形主体区域，及液桥形貌曲线与元件表面接触点处的斜率接近无穷大的极端情况，同时计算纳米尺度液桥形貌的误差曲线存在双解现象，极易求得错误的结果。本发明将AFM针尖模型构建为针尖球头和锥形本体根据探针针尖、KDP晶体元件和液桥形貌曲线的几何关系，构建液桥形貌曲线的参数化常微分方程及探针针尖复合轮廓的几何方程；采用粗寻根和精寻根两个步骤，并结合二分法对液桥形貌曲线进行求解。本发明方法更适用于高环境湿度条件下水溶性KDP晶体元件DPN修复过程液桥形貌的计算。
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公开(公告)号：CN116644632A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310613575.X
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种缺陷诱导激光损伤动态行为中引入的应力波辨识方法，属于工程光学技术领域。为解决现有探究KDP晶体在激光损伤过程中的力学响应时，未考虑多种应力波间相互影响，难以构件应力波与损伤关联的问题。基于损伤动力学有限元方法模型确定激光辐照下诱导产生的四种应力波，建立KDP晶体材料内部纵波以及头波波速的特征方程，联立剪切波和瑞利波波速的表达式，求解剪切波和瑞利波波速。能够实现对应力波的精准辨识，可直观地揭示不同形态、不同特征的应力波对激光损伤扩展的影响机制和程度，描述不同应力波之间相互作用而产生的损伤，有助于提升KDP晶体光学元件加工表面的抗激光损伤能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116626048A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310603247.1
申请日：2023-05-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种KDP晶体表层微纳缺陷光学成像粗检与AFM扫描精检的双工位检测装置及检测方法，属于KDP晶体缺陷检测技术领域。为了解决现有KDP晶体检测时难以对20μm以下的缺陷进行精准定位，利用更为精细的检测装置时检测效率较低的问题。通过双工位检测装置能够实现对缺陷的粗定位和精细定位，相对于仅粗定位来说，检测到的缺陷更精确，相对于仅精细定位来说，检测效率更佳，二者的结合既能实现精准定位又能提高检测速度；本装置能够实现KDP晶体表面2μm‑20μm大小的缺陷原位检测，无需手工检测，实现了全自动检测，且控制精度高。
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公开(公告)号：CN116555756A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310635520.9
申请日：2023-06-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明一种弹簧钢材料表面高耐腐蚀性沉积层熔覆加工方法，属于激光增材制造技术领域。为解决现有熔覆加工方法未设置有效搭接率，多层熔覆时难以排出下层的气泡，造成熔覆层中存在孔隙和裂纹的微观缺陷，导致熔覆层对基体材料表面耐腐蚀性强化效果不理想问题。对金属粉末和弹簧钢基体预处理，进行单道熔覆加工并测量熔宽，以熔宽的50％‑60％作为单道间同向偏移位移进行单层熔覆加工，充分冷却后抬高熔覆头，按照单道加工方向与前一层相同，搭接方向相反进行下一层熔覆加工，至达到预定层数后完成熔覆。可有效提高熔覆层表面平整度、防止熔覆层塌陷、减少熔覆层孔隙率，可在弹簧钢基体上熔覆出高耐腐蚀性沉积层。
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公开(公告)号：CN116408482A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310616295.4
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23C3/00
Abstract: 本发明一种确定KDP晶体表面缺陷全塑性域微铣削修复工艺参数的方法，涉及光学元件加工领域，为解决现有方法未建立多种铣削方式下的最大未变形切削厚度模型，且并未考虑表面缺陷对未变形切削厚度的影响的问题。包括如下步骤：步骤一、测量KDP晶体表面缺陷的深度；步骤二、选择球头微铣削修复工艺参数；步骤三、分别构建正铣、负铣，顺铣和逆铣四种铣削模式下的最大未变形切削厚度模型并计算；步骤四、调整修复工艺参数，至各个铣削方式的最大未变形铣削厚度均小于脆塑转变临界切削深度；步骤五、确定表面缺陷全塑性域修复工艺参数。本发明以最大未变形切削厚度模型分析结果为基础对KDP晶体全塑性域微铣削修复工艺参数进行确定，可提高修复表面质量。
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公开(公告)号：CN116401878A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310386705.0
申请日：2023-04-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/20 , G06T7/00 , C23C24/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供一种铝合金表面激光熔覆工艺参数的优化方法，涉及激光增材修复技术领域，为解决现有技术针对铝合金表面激光熔覆工艺参数优化的研究不足，得到的熔覆层孔隙率高的问题。本发明首先建立单道熔覆层激光熔覆过程仿真模型，采用稀释率作为单道熔覆层成形效果的评价指标，确定各工艺参数的初始范围；然后，开展单道熔覆层单因素实验，分析单道熔覆层的成型规律，确定多道多层熔覆层工艺参数范围；最后，以工艺参数为待优化参数，熔覆层孔隙率降低为目标开展多道多层熔覆正交实验，确定最低孔隙率的工艺参数组合。本发明方法得到的最优工艺参数组合，在铝合金基材上成功制备出形貌良好、与铝合金基材冶金结合并且具有极低孔隙率的熔覆层。
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公开(公告)号：CN116213762A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310253702.X
申请日：2023-03-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种激光金属增材制造熔融沉积层的微观组织形貌预测方法，属于属于激光金属增材制造领域，为解决现有方法对于增材制造过程中的数值模拟主要集中在分析熔池附近温度场、应力场和熔体流场，以分析熔池凝固过程和缺陷产生原因，缺少针对增材制造熔融沉积层微观组织形貌和尺寸预测的数值模拟方法。本发明通过构建激光金属增材制造熔融沉积层的几何模型，构建数值模型包括激光热源模型、熔池表面动态追踪模型、相变传热模型与液态金属流动模型，对熔融沉积层熔池瞬态温度场分布截面进行求解，进一步计算形态参数与冷却速率，以预测熔融沉积层微观组织形貌与尺寸。本发明可快速预测不同工艺参数下的熔融沉积层微观组织形貌与尺寸分布。
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