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公开(公告)号：CN119910294A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202510188640.8
申请日：2025-02-20
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本申请属于超精密加工技术领域，公开一种恒能量激光辅助曲面加工方法及系统，该方法包括：调节激光光束与入射面之间的倾斜角，使激光光束从金刚石刀具的前刀面射出；基于曲面加工切削轨迹确定每个加工位点中金刚石刀具圆弧的作用位置，获得激光光束偏移距离；基于激光光束偏移距离进行激光焦点位置补偿，以使任意加工位点均获得激光辅助；仿真获取不同加工位点对应的激光功率与材料软化温度间的映射关系模型；基于映射关系模型获取所有加工位点所需的实际激光功率；按照实际激光功率，对待加工区域的所有加工位点依次进行激光辅助加工。通过本申请能实现提高硬脆难加工材料曲面光学元件加工的表面质量和面形精度的效果。
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公开(公告)号：CN119871190A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510334888.0
申请日：2025-03-20
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本申请属于光学元件精密加工技术领域，涉及一种光学非球面机器人椭圆振动抛光装置及方法，装置包括压力调节气缸、电机、电滑环和超声振动抛光单元组成的椭圆振动抛光组件，电机主轴穿过电滑环与超声振动抛光单元键连接；超声振动抛光单元包括外壳和同轴固定于外壳内的超声椭圆振动子；超声椭圆振动子包括依次同轴设置的超声变幅杆、套筒和抱夹，抱夹穿过外壳延伸至其外部，抱夹末端夹持固定有抛光杆；压力调节气缸推动超声振动抛光单元与工件实现软接触，同时，电机的主轴驱动抛光杆旋转，超声椭圆振动子经由超声变幅杆驱动抛光杆作椭圆振动。本申请提高了非球面加工几何精度，大幅提高抛光效率，缩短了加工周期。
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公开(公告)号：CN118621287A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410314255.9
申请日：2024-03-19
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开一种应用于硬脆材料加工的基于等离子窗原位离子注入改性方法与系统，属于超精密加工技术领域。包括用于产生并控制得到平行运动的离子束的离子加速单元、用于离子束通过约束的等离子体后输出至大气环境的等离子体窗单元，以及用于实现离子束聚焦的静电透镜单元；本发明可以实现在大气环境下的离子传输，适用于大气环境下的离子注入改性、抛光修形等功能。避免了高真空环境，大大简化了设备和操作流程，降低了成本。并且，在大气环境下进行离子注入改性通常更加方便和快捷，不需要复杂的真空系统，且设备启动和关闭的时间短。离子注入可以在材料的特定区域进行，使得可以有选择性地改善材料的局部特性，具有极高的应用前景。
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公开(公告)号：CN116442407A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310462119.X
申请日：2023-04-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于超精密金刚石切削加工相关技术领域，并公开了一种超声振动谐振非谐振耦合的复合金刚石切削加工系统，其包括切削模块和激光发射模块，其中切削模块包括用于输出两路独立且相位差可调的正弦交流电信号的超声电源，用于将正弦交流电信号进行无损叠加的加法电路，用于将叠加后电信号进行增益放大处理的功率放大器，以及谐振/非谐振超声振动装置，该谐振/非谐振超声振动装置根据所接收的复合电信号，驱动金刚石刀具的刀尖沿着切削深度方向以改变振幅方式作间歇运动，由此实现对工件表面微织构加工；激光发射模块设置在切削模块的后方，并用于发射激光。通过本发明，能够同时实现对难加工硬脆性材料的高效高精度表面微织构加工制造。
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公开(公告)号：CN116141086A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310185936.5
申请日：2023-02-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种激光诱导石墨化促进金刚石抛光的装置及方法，属于金刚石抛光领域，该装置包括激光器以及从上至下依次设置的传动轴、玻璃、金属抛光盘和旋转载物台，其中：激光器用于发射激光；传动轴中间开孔，该传动轴下方开槽用于固定玻璃；玻璃的下方开槽用于固定金刚石；金属抛光盘固定在旋转载物台的上方，并与金刚石待抛光面以预设压力接触，用于对金刚石进行抛光。本发明利用激光依次穿过玻璃和金刚石后聚焦到金属抛光盘上以对其进行烧蚀，并诱导金刚石待抛光面石墨化，同时利用金属抛光盘的摩擦作用去除石墨化的金刚石以实现抛光，进而使得激光诱导石墨化与摩擦抛光同时进行，有效提高抛光效率，实现金刚石的高效率低损伤超光滑抛光。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116121878A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310163273.7
申请日：2023-02-22
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于超精密加工领域，并公开了一种均匀化烧蚀单晶金刚石的方法，方法的具体步骤包括：在清洁后的单晶金刚石表面离子镀特定厚度的金属薄膜；利用纳秒脉冲激光对金属薄膜进行烧蚀，当金属薄膜被完全烧蚀后，继续烧蚀，直至所述单晶金刚石上生成石墨层。本发明能够通过在金刚石表面镀金属薄膜，使用合适能量的纳秒脉冲激光烧蚀单晶金刚石，以在单晶金刚石表面形成均匀的石墨层，从而实现对单晶金刚石的均匀化激光烧蚀。
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公开(公告)号：CN115816173A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211711322.8
申请日：2022-12-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于等离子体的光学元件加工损伤去除装置，包括：等离子体放电模块，用于将进气模块提供的放电气体电离，产生活性粒子，通过活性粒子的物理轰击与化学反应实现工件表面原子级材料的去除，完成工件表面抛光；电气控制模块，用于控制放电气体进入等离子体发生器的气体流量比例，获得最佳的工艺参数；且还用于对温度数据进行采集，评价工件、密闭腔室和等离子体发生器温度对工件表面质量的影响，并借助白光干涉仪获得抛光后的工件表面质量，通过水冷机实现对温度的改变，以实现工件表面高质量抛光。本发明可有效缓解和降低由前序机械加工导致的表面/亚表面损伤，获得较高的加工效率及优异的光学表面质量。
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公开(公告)号：CN115655941A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211259884.3
申请日：2022-10-14
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于精密加工和材料测量技术领域，公开了一种基于原位高能激光束的高温维氏硬度测量方法及装置，方法包括：将预设功率的激光束透过金刚石维氏压头照射到工件测量点上；控制金刚石维氏压头按照预设速率在对应压入时间内垂直压向测量点，且压入后保持一段时间，直至得到预设深度的压痕；压入时测量金刚石维氏压头在压痕最深位置的作用力F；控制金刚石维氏压头脱离压痕，并移动到下一个测量点上，直至得到所有测量点处的压痕；提取每个压痕的图像信息，基于图像信息提取每个压痕对角线的长；基于作用力F和对角线长计算出每个测量点的维氏硬度值后取平均值，即得到该待测工件的维氏硬度值。本发明操作简单，且测量精度和测试效率高。
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公开(公告)号：CN114147244B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202111629018.4
申请日：2021-12-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明涉及超精密加工领域，特别是涉及一种硬脆材料电场辅助车削加工装置及方法，装置包括吸盘座、ER夹头、压紧盖、导电滑环、连接柱和绝缘压盖；导电滑环的动子端与连接柱固定连接；导电滑环的定子接线端用于电连接外界电场生成设备；导电滑环的动子接线端穿过绝缘压盖。方法包括以下步骤：将待加工工件通过夹头装夹于机床中；给工件通入可调节的高频脉冲电流；根据切削参数，计算加工过程中工件所需通入的高频脉冲电流，对工件进行超精密加工。本发明将高频脉冲电流通入被加工材料中，实现硬脆材料高效高质量加工及复杂曲面微结构加工，同时解决了旋转工件上加载高频短脉冲的绕线问题。
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公开(公告)号：CN113500711B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202110732376.1
申请日：2021-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B28D5/04 , B28D5/00 , B23K26/00 , B23K26/352
Abstract: 本发明属于超精密加工相关技术领域，并公开了一种高精度复合能场辅助切削及光整设备，包括激光发射模块、超声振动模块和切削模块等，其中激光发射模块用于独立可控地发射用于实现激光能场辅助切削的一束激光、以及用于实现工件材料表面的抛光光整的另一束激光；超声振动模块具有超声变幅杆和配套压电陶瓷单元，并用于驱动金刚石刀具发射二维超声振动；切削模块包含金刚石刀具，该刀具的后端面被设计为椭球面，用于使得投射到刀具后端任何位置的第一束激光都聚焦到切削刃的区域。本发明还公开了相应的工艺方法。通过本发明，能够有效抑制刀具磨损，并对切削留下的刀纹进行光整修复，显著降低工件表面粗糙度。
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