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公开(公告)号：CN110442987B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN201910736917.0
申请日：2019-08-10
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种单晶金刚石圆锥压头轴线方向及研磨角度选择方法，属于高精度纳米压痕压头制造技术领域。根据典型晶面微观抗剪切强度确定其易磨度因子，通过加权叠加计算得到一般晶面晶向的易磨度因子；基于坐标变换方法计算某一般晶面晶向的易磨度因子；对锥面一圈沿不同研磨方向的易磨度因子进行计算；对特定半锥角、以不同晶向为轴线的单晶金刚石圆锥压头，计算沿不同研磨方向的锥面的易磨度因子标准差以选择轴线方向；对特定轴线为方向、特定半锥角单晶金刚石圆锥压头，计算锥面沿不同研磨方向的易磨度因子标准差以选择压头的研磨角度。通过优选能够明显减弱单晶金刚石晶体各向异性特征对压头研磨精度的不利影响。
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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
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 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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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
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B24B1/00 , B24B3/02 , B24B41/02 , B24B49/12 , B24B49/10 , B24B41/04 , B24B41/06 , B24B47/22 , B24B47/12 , B24B47/20 , G06F30/17
摘要： 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：CN110434754B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201910736918.5
申请日：2019-08-10
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B24B37/005 , B24B37/025 , B24B49/12 , B24B57/04 , B24B53/017
摘要： 一种高精度单晶金刚石圆锥压头的机械研磨工艺，属于高精度纳米压痕压头制造技术领域。单晶金刚石晶体毛坯切开将切割面磨平制为单晶金刚石晶体；将单晶金刚石晶体焊接在压头柄端部，得到单晶金刚石压头；将单晶金刚石压头尖部磨圆制为单晶金刚石圆锥压头；圆锥面的粗加工；铸铁研磨盘的精密修整与金刚石研磨膏涂敷；金刚石刀具研磨机机床性能状态的稳定；圆锥面的第一次精加工；球头表面的第一次精加工；调整夹具回转轴线位置与摆轴回转中心重合；圆锥面的第二次精加工；球头表面的第二次精加工；利用原子力显微镜进行检测，判断是否加工合格。操作简单，成本低，能够得到高精度的单晶金刚石圆锥压头。
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公开(公告)号：CN111571320A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010496823.3
申请日：2020-06-03
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种微径铣刀不平衡量修正的微去除逼近方法，所述方法包括如下步骤：(1)搭建微去除逼近系统；(2)将微径铣刀按相位标记装入定相装置中进行逼近旋转运动；(3)定位横向去除位置；(4)进行逼近粗动进给；(5)进行微进给运动，并由控制系统监视微扭力传感器的输出，一经检测到微力信号，则完成此次逼近，将微径铣刀转至去除相位，启动精密去除旋转电机，实现微去除程序；(6)未能实现逼近，则退回初始位置，再启动纵向宏动精密运动平台进行柔性铰链微动工作台一半行程的粗动进给，之后再次启动(4)的过程，直至逼近成功。本发明可实现修正过程的弱刚度逼近及修正过程的大刚度去除，从而实现高分辩力高精度的修正微去除。
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公开(公告)号：CN107796338B
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201710945584.3
申请日：2017-09-30
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01B11/30
摘要： 一种金刚石刀具圆弧波纹度的在位检测装置。本发明涉及一种金刚石刀具圆弧波纹度的在位检测装置。进给台(1)上设置二维精密运动平台(5)，二维精密运动平台(5)上设置磁性表座(6)，磁性表座(6)的横向支杆上设置C_LVDT夹具(7)，C_LVDT夹具(7)的上表面设置水平珠(8)，C_LVDT夹具(7)的前端设置C_LVDT(9)，进给台(1)所连接L形支架(10)的竖向底端，L形支架(10)的横向支杆底设置磁性表座(6)的竖向支杆，L形支架(10)的横向支杆上设置CCD体视显微镜(11)，C_LVDT(9)配合金刚石刀具(4)使用。本发明用于金刚石刀具圆弧波纹度的在位检测。
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公开(公告)号：CN105115467B
公开(公告)日：2017-06-09
申请号：CN201510508089.7
申请日：2015-08-18
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01B21/20
摘要： 本发明公开了一种适合于精确评价金刚石玻式压头尖端曲率半径的方法，其步骤如下：一、建立金刚石玻氏压头的三维模型，根据此模型推导精确描述压头的面积函数；二、用步骤一推导出的面积函数直接拟合AFM测量数据即可得到精确的压头尖端钝圆半径。本发明所建立的金刚石玻式压头模型考虑了压头各棱边的钝圆半径，推导的新面积函数能更好地拟合压头的真实三维形貌。本发明测量与评价高精度金刚石玻氏压头钝圆半径简单快捷并且受人为因素影响小，拟合评价压头尖端曲率半径精度较高，可以更真实地反映金刚石玻式压头的几何形貌。
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公开(公告)号：CN105115467A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510508089.7
申请日：2015-08-18
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01B21/20
摘要： 本发明公开了一种适合于精确评价金刚石玻式压头尖端曲率半径的方法，其步骤如下：一、建立金刚石玻氏压头的三维模型，根据此模型推导精确描述压头的面积函数；二、用步骤一推导出的面积函数直接拟合AFM测量数据即可得到精确的压头尖端钝圆半径。本发明所建立的金刚石玻式压头模型考虑了压头各棱边的钝圆半径，推导的新面积函数能更好地拟合压头的真实三维形貌。本发明测量与评价高精度金刚石玻氏压头钝圆半径简单快捷并且受人为因素影响小，拟合评价压头尖端曲率半径精度较高，可以更真实地反映金刚石玻式压头的几何形貌。
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公开(公告)号：CN103616394B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201310672397.4
申请日：2013-12-12
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01N23/207 , G01N21/84
摘要： 一种确定金刚石研磨晶向的方法，属于超精密机械加工技术领域。所述方法：（1）研磨单晶金刚石晶体得到一个研磨面，与需要研磨加工的晶面相交形成一条棱；（2）测定所得研磨面的晶面指数；（3）测定需要研磨加工表面的晶面指数；（4）测定需要加工的表面上因加工留下的沟槽与步骤（1）中的棱之间的夹角；（5）依据步骤（2）至步骤（4）所测数据经计算得到研磨方向的具体晶向指数或方向。本发明通过预先提供一个研磨面与需要研磨加工表面形成的一条棱作为参考晶向的办法，只需要对晶面晶向做初始的标定，就可以在后续的研磨加工中采用激光共聚焦显微镜测量出具体研磨方向的表征参数，不需要记录金刚石工件放置的空间位置和姿态，方便快捷。
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公开(公告)号：CN103481124B
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201310426422.0
申请日：2013-09-18
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B24B3/00
摘要： 一种基于复杂轨迹的金刚石研磨方法，属于超精密切削加工技术领域，涉及一种金刚石研磨方法。所述方法包括如下步骤：（1）设置适当的研磨机构尺寸；（2）计算金刚石工件研磨的放置位置；（3）检验计算得到的放置位置是否可以保证研磨过程中金刚石工件始终与砂轮盘接触而不脱离，若不能保证则返回步骤（2），若能够保证则继续下一步；（4）采用优化算法使得研磨速度的方向最大程度的在研磨平面内做360度的均匀变化，由此计算得到研磨机构各个轴的转速，用所计算的转速对金刚石工件表面进行研磨加工。本发明不需要寻找金刚石工件的易磨方向，且能够磨出较低的表面粗糙度值，Ra值可达约1nm。
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