超磁致伸缩超声振动换能器振幅稳定控制系统及方法

    公开(公告)号:CN117139124A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311099694.4

    申请日:2023-08-29

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B06B3/02 B06B1/08

    摘要: 本申请公开了一种超磁致伸缩超声振动换能器振幅稳定控制系统及方法,其中,系统包括:采样模块,用于采集超磁致伸缩超声加工系统的实际电流;力反馈测量模块,用于测量超磁致伸缩超声加工系统的力信号,根据力信号调节谐振电流;FPGA模块,用于根据实际电流与谐振电流确定超声电源的驱动频率,并获取目标谐振频率,根据力反馈测量模块输入的目标切削力和目标谐振频率获得目标驱动电压,以基于目标驱动电压和目标谐振频率对超磁致伸缩超声加工系统的超磁致伸缩超声振动换能器进行振幅稳定控制。由此,解决相关技术中由于超声加工系统的阻抗特性变化,导致超声加工系统跟踪目标和振动性能改变,无法精确地实现频率跟踪和振幅稳定性控制的问题。

    图案化闪耀光栅的加工方法及系统

    公开(公告)号:CN114706152B

    公开(公告)日:2023-06-20

    申请号:CN202210252297.5

    申请日:2022-03-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G02B5/18

    摘要: 本发明提供一种图案化闪耀光栅的加工方法及系统,其中的方法包括:基于待加工光栅图案中各像素的色调信息,确定与各像素相对应的光波波长;基于光波波长确定待加工光栅图案中闪耀光栅的间距以及外部驱动装置的输入信号;基于输入信号及光波波长,通过驱动装置控制刀具按照预设轨迹进行切削运动;通过按照预设轨迹运动的刀具,在预设基底上加工形成与待加工图案相对应的图案化的闪耀光栅。利用上述发明能够实现高质量、图案化的闪耀光栅加工。

    双激励超声椭圆振动切削装置及其优化设计方法

    公开(公告)号:CN113941872B

    公开(公告)日:2023-06-13

    申请号:CN202111319914.0

    申请日:2021-11-09

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23P25/00

    摘要: 本发明涉及一种双激励超声椭圆振动切削装置及其优化设计方法。该双激励超声椭圆振动切削装置包括:第一超声结构,包括第一变幅杆、第一连接头以及第一超声换能器;第二超声结构,包括第二变幅杆、第二连接头以及第二超声换能器;连接结构,包括连接主体以及第一连接端与第二连接端,所述第一连接端用于连接所述第一变幅杆,所述第二连接端用于连接所述第二变幅杆;刀具,设置于所述连接主体,所述刀具的刀尖用于执行切削动作;以及控制器,与所述第一超声换能器及所述第二超声换能器电连接,调节所述第一电源信号与所述第二电源信号之间的相位差,使所述刀具的刀尖位置合成椭圆振动轨迹。提高刀具切削的准确度,保证切削精度,进而保证切削质量。

    金属表面高深宽比柱状微纳织构的高效加工装置和方法

    公开(公告)号:CN116021229A

    公开(公告)日:2023-04-28

    申请号:CN202310118836.0

    申请日:2023-01-31

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23P9/00

    摘要: 本发明公开了一种金属表面高深宽比柱状微纳织构的高效加工装置和方法,金属表面高深宽比柱状微纳织构的高效加工装置包括:基座;转接件,转接件具有三个连接肢;振动块,振动块上连接有三个挠性铰链;三个压电堆栈,第一压电堆栈的轴向垂直于第二压电堆栈的轴向且垂直于第三压电堆栈的轴向;刀具,刀具安装在振动块上,刀具适于在第一压电堆栈和第二压电堆栈的驱动下进行椭圆轨迹运动。根据本发明实施例的金属表面高深宽比柱状微纳织构的高效加工装置,具有加工效率高、成本低、加工效果好、无污染等优点。

    连接孔的强化方法及强化装置
    36.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115138798A

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210793819.2

    申请日:2022-07-07

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B21J5/00 B21J3/00

    摘要: 本发明涉及一种连接孔的强化方法及强化装置。连接孔的强化方法包括S1、选择预设尺寸的强化装置,强化装置的工作段上沿自身周向的部分区域的直径不小于连接孔的孔径,且部分区域的直径小于孔径;S2、将工作段伸入连接孔内,并使工作段在连接孔内绕连接孔的轴向螺旋前进。强化装置包括工作段,工作段用于伸入连接孔内并绕连接孔的轴向螺旋前进,工作段包括抵接部与凹陷部,抵接部位于工作段上沿自身周向的部分区域,凹陷部位于工作段上沿自身周向的另一部分区域,抵接部用于抵持连接孔的孔壁,凹陷部能够与孔壁之间形成用于容纳润滑粉末的间隙。

    超声加工系统承载能力的测量装置及评价方法

    公开(公告)号:CN115077691A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210836049.5

    申请日:2022-07-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01H17/00 G01L5/00

    摘要: 本发明公开了一种超声加工系统承载能力的测量装置及评价方法,测量装置包括安装座,所述安装座可设于所述安装平台;压力检测装置,所述压力检测装置设在所述安装座上;加载部件,所述加载部件设在所述压力检测装置上且可与所述超声加工系统的刀具接触配合,所述加载部件的靠近所述刀具的一端具有安装部;位移检测装置,所述位移检测装置设于所述安装部,其中,在所述承载能力测量装置相对于所述超声加工系统活动时,所述压力检测装置适于检测所述加载部件施加至所述刀具接触位置处的挤压力,所述位移检测装置适于检测超声加工系统的刀具的位移以获取所述超声加工系统的超声振幅。测量装置结构简单,可实现带载情况下的超声振幅和挤压力的测量。

    金属表面三维结构的加工方法、装置、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN114850964A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210466635.5

    申请日:2022-04-27

    申请人: 清华大学

    摘要: 本申请涉及加工制造技术领域,特别涉及一种金属表面三维结构的加工方法、装置、设备及存储介质,其中,方法包括:获取待加工金属表面的初始加工参数;根据初始加工参数对待加工金属表面进行试加工的同时,获取在试加工过程中生成的结构数据;在结构数据满足预设加工标准时,根据初始加工参数控制对待加工金属表面进行加工,否则根据结构数据修正初始加工参数,直到满足预设加工标准,并基于修正后的最佳加工参数控制对待加工金属表面进行加工。由此,可以有提高加工的效率、灵活性及可控性,满足复杂加工的需要。

    锯齿状多级表面微织构的仿形振动切削加工方法及装置

    公开(公告)号:CN114818189A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210474233.X

    申请日:2022-04-29

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G06F30/17 G06F119/14

    摘要: 本申请涉及机械制造技术领域,特别涉及一种锯齿状多级表面微织构的仿形振动切削加工方法及装置,其中,方法包括:确定锯齿状多级表面微织构对应的目标仿形刀具和刀具参数;根据目标仿形刀具和刀具参数匹配锯齿状多级表面微织构最佳横向加工参数和最佳纵向加工参数;根据最佳横向加工参数控制目标仿形刀具对待加工材料的横向方向进行仿形加工的同时,根据目标振动轨迹和最佳纵向加工参数对待加工材料的纵向方向进行振动加工,在待加工材料上形成锯齿状多级表面微织构。由此,解决了相关技术难以大规模地加工锯齿状多级表面微结构的问题,能够高效率、高质量、低成本地对锯齿状多级表面微织构进行加工。

    高深宽比表面微结构的倒退式振动切削加工方法及系统

    公开(公告)号:CN114603164A

    公开(公告)日:2022-06-10

    申请号:CN202210070821.7

    申请日:2022-01-21

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B23B1/00

    摘要: 本发明提供一种高深宽比表面微结构的倒退式振动切削微结构加工方法及系统,其中的方法包括:基于加工微结构的刀具的顶点建立直角坐标系;基于预设的刀具运行轨迹,在直角坐标系内求取与刀具运行轨迹相对应的刀具运行参数信息;基于刀具运行参数信息及外部驱动装置,通过运行方式为倒退式进给的刀具对加工工件的表面进行高深宽比的微结构加工。利用上述发明能够提高微结构的加工质量及效率,降低成本且易于设计结构参数。