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公开(公告)号：CN118720847A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410785876.5
申请日：2024-06-18
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明提供一种基于试切对刀的复杂微小构件加工机床铣削轴空间位置标定方法，属于复杂微小构件加工领域。为解决现有机床铣削轴因偏置放置导致引入的空间位置无法准确、高效标定的问题。本发明基于试切对刀，将铣削轴轴线平行于Z轴移动方向时回转台位姿设为零点，通过回转台处于零点位置、顺时针偏转、逆时针偏转三种位姿下，对刀具和工件试切对刀，记录三种位姿下刀尖位置三维坐标，结合机床坐标系的空间坐标获得刀尖点在机床空间的相对位置坐标，通过理论分析数值拟合出三次对刀完成时刀尖点所在的同圆，由上述特定偏转角度求解出铣削轴空间位置，从而实现空间位置标定，为微结构加工程序的编写与加工表面质量提供数据支撑与精度保障。
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公开(公告)号：CN117733640A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311760449.3
申请日：2023-12-20
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明一种基于坐标转换的薄壁球壳类复杂微小构件表面微坑结构加工方法与装置，涉及超精密加工技术领域，为解决现有的坐标转换方法无法适用于薄壁球壳类复杂微小构件五轴联动超精密加工坐标的转换与生成的问题。包括如下步骤：S1、构建微球靶全表面微坑点集初始坐标；S2、将C轴转动一定角度，使微球靶表面任意待加工空间微坑点旋转至C轴运动单元轴线所在水平面，B轴旋转一定角度，使铣削轴轴线和Z轴直线运动单元夹角与待加工点‑工件坐标系原点连线和Z轴直线运动单元方向夹角相等，获取B轴和C轴坐标以及X/Y/Z直线轴运动单元在工件坐标系下的坐标；S3、将工件坐标系的坐标转换为加工坐标系下的加工坐标，对微坑结构进行高精度加工。
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公开(公告)号：CN113695937A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111063350.9
申请日：2021-09-10
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种用于薄壁球壳类微小构件装夹的真空吸附夹具及吸附方法，涉及薄壁球壳类微小构件装夹技术领域。针对在薄壁球壳类微小构件全表面均布微坑结构加工过程中，存在现有装夹方式因操作困难、控制部件较为复杂，致使球壳变形较大、重复定位精度较低等问题而提出的。技术要点：真空吸头与真空吸附夹具主体的吸附端密封可拆卸连接，真空吸附夹具主体上沿其轴向的真空腔沿连接端至吸附端孔径变小；真空腔作为主气源通道，真空吸附夹具主体上开有与真空腔连通的副气源接口。采用真空吸附夹具吸附薄壁球壳类微小构件时，对吸头的具体结构形状及真空负压的大小进行计算校核。本发明所述的夹具夹头适于可依据薄壁球壳变形情况灵活调整真空度大小，即调整夹具夹头的吸力，减小装夹变形，保证加工精度。
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公开(公告)号：CN113695647A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111063287.9
申请日：2021-09-10
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种薄壁球壳类微小构件全表面微坑结构加工的工艺方法，涉及微小构件表面加工方法的技术领域，解决了目前对薄壁球壳类微小构件的加工时间长，加工效率低，加工精度低，加工位置不准确，加工误差较大等问题，加工后的批量部件无法满足实际应用的标准的问题，依次通过真空吸附装夹、高分辨率CCD对刀、多轴联动数控加工、零点快换掉头装夹、特征坑点捕捉及坐标确定、剩余坑点微结构加工等步骤，采用初次装夹真空吸附夹具、二次装夹真空吸附夹具、第一高分辨率CCD相机、第二高分辨率CCD相机和球头铣刀等部件实现对薄壁球壳类微小构件全表面加工，满足实际加工需求，通过多轴联动进行微铣削加工，提高了加工效率，实现了微小构件高精度加工。
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公开(公告)号：CN118595894A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410785873.1
申请日：2024-06-18
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明提供一种基于CCD视觉的薄壁球壳表面微结构超精密控形加工系统运动单元定位装置与方法，属于超精密控形加工系统找正领域。为解决薄壁球壳表面微结构加工系统各运动单元初始空间位置无法高效标定的问题，基于CCD视觉，通过程序回零，建立机床坐标系；通过程序控制各直线运动单元微进给，完成对刀，实现直线运动单元初始位置找正；由CCD相机捕获液压B轴回转运动单元过渡盘特征点在三种不同回转角度下的位置坐标，经数据处理，得到液压B轴回转运动单元回转中心空间坐标，完成液压B轴运动单元初始位置找正；由CCD相机捕捉刀具球头球心，获取其相对于液压B轴回转中心连线距离及其与Z轴移动方向夹角，完成铣削轴运动单元定位。
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公开(公告)号：CN114453641B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210101777.1
申请日：2022-01-27
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种六轴联动机床弱电控制系统及六轴联动机床和铣削加工方法，涉及微小构件微铣削加工领域，用于解决现有技术的加工方法不能完成的薄壁球壳类微小构件的铣削加工、并且缺少相应控制系统缺陷。本发明六轴联动机床设有可拆卸的铣削工具轴并给出对应的六轴联动机床弱电控制系统。本发明方法包括对刀步骤、第一半球冠加工步骤、调头装夹步骤以及第二半球冠加工步骤。其中对刀步骤用于通过图像采集分析技术将铣刀定位到准确位置。第一半球冠加工步骤用于对薄壁球壳的部分区域进行加工。调头装夹步骤用于调整球壳位置，将剩余未加工到的区域调整至可进行加工的位置。第二半球冠加工步骤用于对剩余区域进行加工。本发明用于薄壁球壳类微小构件微铣削加工。
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公开(公告)号：CN113695937B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202111063350.9
申请日：2021-09-10
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种用于薄壁球壳类微小构件装夹的真空吸附夹具及吸附方法，涉及薄壁球壳类微小构件装夹技术领域。针对在薄壁球壳类微小构件全表面均布微坑结构加工过程中，存在现有装夹方式因操作困难、控制部件较为复杂，致使球壳变形较大、重复定位精度较低等问题而提出的。技术要点：真空吸头与真空吸附夹具主体的吸附端密封可拆卸连接，真空吸附夹具主体上沿其轴向的真空腔沿连接端至吸附端孔径变小；真空腔作为主气源通道，真空吸附夹具主体上开有与真空腔连通的副气源接口。采用真空吸附夹具吸附薄壁球壳类微小构件时，对吸头的具体结构形状及真空负压的大小进行计算校核。本发明所述的夹具夹头适于可依据薄壁球壳变形情况灵活调整真空度大小，即调整夹具夹头的吸力，减小装夹变形，保证加工精度。
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公开(公告)号：CN113695646A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111063285.X
申请日：2021-09-10
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种薄壁球壳类微小构件全表面微坑结构的加工装置，涉及微小构件表面加工装置的技术领域，解决了在微空间尺度约束下，薄壁球壳类微小构件特殊的结构特征、材质非均匀、表面非对称、细微表面缺陷及加工过程中流体力学不稳定性等问题，本发明中，基座采用花岗岩材料，可以很好的吸收振动，采用高精度的直线单元和旋转单元作为该装置的主要运动部件，将工件装夹系统、高分辨率CCD监测系统、零点定位系统及调头二次装夹快换系统集中安装到基座上，结构设计紧凑，可有效解决薄壁球壳类微小构件的装夹、调头、对刀及微坑结构的捕捉识别等技术难题，工件的回转运动采用空气静压工件轴，且铣削轴倾斜放置，可达到较高的加工速度及加工精度。
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公开(公告)号：CN117549137A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311562461.3
申请日：2023-11-22
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： B23Q17/00
摘要： 发明提供了一种复杂微构件加工用超精五轴联动机床回转轴安装误差标定与补偿方法，涉及超精密加工技术领域，为解决现有方法中安装误差直接映射到后续的加工轨迹中，通过对刀工艺无法消除的问题。本发明分别针对刚体工艺系统和弱刚度工艺系统确定误差标定与补偿方法，考虑刀具/工件弱刚性及接触过程中变形的精度误差，通过球头铣刀球头半径、工件半径、X轴运动单元的移动距离、球头铣刀球头球心与B轴回转台轴线所在直线之间的距离的几何关系确定超精五轴联动机床回转轴安装误差，再对机床回转轴安装误差进行补偿，以提高加工精度。本发明方法能够全面、准确的消除了回转轴安装误差，对提高机床加工精度有显著影响。
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公开(公告)号：CN114535625B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202210366519.6
申请日：2022-04-08
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床及对刀及加工监控方法，涉及微小构件加工技术领域，为解决现有的微小构件超精密车削加工无法精确非接触对刀，且无法同时对加工过程进行精确监控并进行修正问题。本发明提供了一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削机床，它包括机床主体、对刀及加工监控装置和加工监控控制系统，机床主体包括基座、X轴直线单元、Y轴直线单元、Z轴直线单元、工件轴C轴、液压回转台B轴和刀具组；本发明还提供了一种针对微小锥形回转体构件的超精密车削对刀及加工监控方法，实现了加工前的精确对刀和加工过程的准确监控，大大提高了加工效率和加工质量。
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