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公开(公告)号：CN116911106B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202310750123.6
申请日：2023-06-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , B24B1/00 , G06T17/20 , G06F30/17 , G06F119/14
Abstract: 本发明一种基于降低仿真与实验之间拟合误差的永磁小球头磁流变抛光材料去除率模型建立方法，涉及超精密加工技术领域，为解决现有技术针对永磁小球头磁流变抛光方法的材料去除机理未完全揭示，材料去除率模型难以准确建立的问题。包括如下步骤：S1、获取实际抛光凹坑轮廓，获取实际抛光凹坑轮廓参数；S2、采用有限元仿真建立永磁小球头磁流变抛光区域的加工模型，获取不同模型参数组合下的仿真抛光凹坑轮廓及轮廓参数；S3、计算各组模型参数下仿真抛光凹坑与实际抛光凹坑之间的拟合误差；S4、以拟合误差最小为优化目标获取模型的最优参数值，建立永磁小球头磁流变抛光材料去除率模型。本发明方法能够确保材料去除率模型的可信性与准确性。
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公开(公告)号：CN117943973A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410174128.3
申请日：2024-02-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种涉及一种基于光谱共焦传感器的半球谐振子专用小直径球头磨削砂轮磨损特性在位测量分析方法，涉及超精密磨抛加工技术领域，为解决现有的在位检测方法无法消除系统的安装误差，通过传感器采集的信号数据无法表征真实的砂轮磨损情况的问题。本发明通过光谱共焦传感器采集标准球的相对距离数据，利用测量坐标点满足理想标准球面方程的约束条件，同时，基于多体理论，建立机床测量系统的运动链传递关系，构建的机床的误差传递模型，对装配误差值进行求解；将装配误差结果对砂轮坐标测量结果进行误差补偿，得到标定砂轮坐标，进一步拟合小直径球头磨削砂轮形貌，以实现对砂轮磨损特性进行在位测量分析。
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公开(公告)号：CN114036685B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202111404134.6
申请日：2021-11-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 一种基于多体理论的超精密磨抛机床几何误差与力致误差耦合误差模型建立方法，它属于超精密磨抛机床加工精度领域。本发明目的是要解决现有技术无法全面描述高精度多轴联动加工装备实际误差传递过程的问题。本发明基于机床运动链和刚体运动理论建立误差传递模型，具体包括如下步骤：步骤一：以超精密四轴三联动磨抛机床为研究对象进行结构分析和运动分析，确定其运动链；步骤二：定义影响机床磨抛精度的几何误差项和力致误差项；步骤三确定误差传递总体方程，且确定误差传递总体方程与各刚体之间误差传递矩阵的关系；步骤四：确定刚体之间误差传递矩阵；步骤五：求解误差传递模型；本发明能够较全面的描述超精密四轴三联动磨抛机床误差项的传递过程。
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公开(公告)号：CN113919101B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202111275972.8
申请日：2021-10-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/27 , G06N3/006 , G06F111/10 , G06F111/04
Abstract: 一种基于响应曲面法和粒子种群优化算法的球头砂轮磨削工艺参数优化方法，涉及磨削工艺参数优化技术领域，用以解决现有技术由于不能有效获取最优磨削工艺参数导致影响工件表面加工质量的问题。本发明的技术要点包括：采用响应曲面法对工件进行磨削加工工艺实验，基于实验数据建立工件表面粗糙度和材料去除率关于磨削参数的数学模型；以获得的数学模型作为目标函数，采用粒子种群优化算法求出全局最优解即获得磨削参数最优解。本发明减少了实验工作量，提高了优化结果的准确度与可信度，采用本发明方法获得的最优磨削参数对工件进行磨削加工，工件加工后的面型精度与表面质量显著提高。本发明可应用于各类磨削加工过程中工艺参数的优化。
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公开(公告)号：CN117371211A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311332192.1
申请日：2023-10-16
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
Abstract: 本发明一种基于螺旋理论的小型复杂薄壁构件磨削过程砂轮磨削点分布确定方法，涉及超精密磨削领域，为解决现有技术缺少基于螺旋理论的球头砂轮磨削点分布确定方法的问题。本发明将砂轮和工件的刚体运动视作运动螺旋，根据螺旋理论，构建第n个运动轴相对于基坐标系Ob的位姿变换矩阵，根据磨削运动链，构建工件坐标系Ow向工具坐标系Ot的变换矩阵；结合工件坐标系Ow下的工件轮廓的数学表达式及工件坐标系Ow向工具坐标系Ot转换矩阵的数学表达式，计算得到工件轮廓上的点在砂轮坐标系中的坐标位置，即得到砂轮磨削点分布情况。通过本发明方法得到的砂轮磨削点分布结果，可用于磨削过程中磨削速度、砂轮磨损、轨迹规划等因素的分析与优化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116810559A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310933229.X
申请日：2023-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明一种半球谐振子高效低损伤磨削的小直径球头砂轮磨削工艺参数优化方法，涉及半球谐振子超精密加工技术领域，为解决现有方法难以在控制半球谐振子亚表面损伤的前提下，兼顾谐振子的加工效率与加工质量对工艺参数进行优化的问题。本发明采用中心复合实验设计方法，建立亚表面损伤深度的响应曲面模型，以高效率和低亚表面损伤深度为约束条件，确定影响工件表面损伤的工艺参数及其范围，将加工过程划分为高效磨削阶段和低损伤磨削阶段，建立损伤抑制模型控制低损伤磨削阶段剩余的理论亚表面损伤深度小于当前磨削工艺参数下的损伤深度，制定高效低损伤的加工工艺路径。本发明方法提高了半球谐振子的加工效率和加工质量。
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公开(公告)号：CN116810502A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310932931.4
申请日：2023-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明一种基于小斑点磁流变抛光的小型曲面类零件亚表面损伤检测方法，涉及超精密加工领域，为解决现有方法存在检测精度受系统的分辨率和运动精度影响较大、检测的精度较低的问题。包括如下过程：对小型曲面零件进行单点抛光，对小型曲面零件进行刻蚀；获取刻蚀后小型曲面零件抛光斑点的三维形貌轮廓，截取其二维轮廓得到抛光斑点截面轮廓，所述抛光斑点截面轮廓包括磨削区域和抛光区域；使用显微镜对刻蚀后抛光斑点的微观表面形貌进行观测，测量抛光斑点处亚表面裂纹消失处距离抛光交界线的水平距离D；重构被去除材料拟合轮廓曲线，计算抛光斑点截面轮廓上裂纹消失处距离被去除材料拟合轮廓曲线的最短距离，得到亚表面损伤深度结果。
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公开(公告)号：CN115365660A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211068376.7
申请日：2022-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B23K26/356 , B23K26/14 , B23K26/70
Abstract: 本发明提供了一种基于CO2激光的大口径熔石英元件两步法抛光方法，属于光学元件激光加工技术领域。为了解决现有大口径熔石英元件通过机械加工操作繁琐且表面有缺陷及粗糙度高，现有激光加工造成表面残余应力分布不均，表面易产生裂纹的问题。本发明根据熔石英材料与CO2激光相互作用机理，为提升大口径熔石英元件的初始损伤阈值、提升元件表面质量，提出CO2激光两步法抛光大口径熔石英元件的加工方法，包括表面缺陷的蒸发抛光和表面熔融抛光，最终实现大口径熔石英元件的表面加工。可大幅提升表面质量，降低粗糙度以及表面缺陷；克服了大口径光学元件由于表面残余应力不均匀导致的产生表面裂纹和变形问题。
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公开(公告)号：CN115329640A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211068369.7
申请日：2022-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/13 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种基于假想温度均匀分布的熔石英元件CO2激光抛光速度优化方法，属于光学加工技术领域。为解决现有CO2激光抛光熔石英元件工艺过程中，由于热量累积导致分布不均匀的假想温度和残余应力会影响光路的传输、导致元件产生较大的变形，甚至产生表面裂纹，严重影响了该工艺的工程应用的问题。本发明以假想温度分布与残余应力分布的对应关系为基础，通过有限元仿真得到CO2激光抛光后熔石英元件内部假想温度二维分布，对抛光过程中瞬时速度进行优化，以实现元件内部假想温度的均匀分布，进而得到残余应力分布均匀的熔石英元件，防止元件表面变形和产生表面裂纹，从而为CO2激光抛光熔石英元件工艺的工程应用提供理论指导和优化方法。
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公开(公告)号：CN112276177B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202011126870.5
申请日：2020-10-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明涉及一种应用于折叠波导慢波结构微铣削加工精度保障的工艺方法，对工件毛坯待加工区的外边缘处微铣削加工制得沿X轴方向延伸的X向对刀槽、沿Y轴方向延伸的Y向对刀槽；微铣削加工过程中更换刀具后，以X向对刀槽和Y向对刀槽为基准对应进行刀具X方向和Y方向的二次对刀；当X向对刀槽或/和Y向对刀槽被微铣削加工去除后，基于对应处已加工表面的侧壁进行刀具X方向或/和Y方向的二次对刀。本发明提供了一种应用于折叠波导慢波结构微铣削加工精度保障的工艺方法，其能够保证慢波结构微铣削加工时相对位置的准确性，提高微铣削加工精度。
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