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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：CN117409053A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311391039.6
申请日：2023-10-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种光学元件表面微纳缺陷AFM检测数据的快速校正方法及系统，涉及微纳制造技术领域，为解决现有技术中光学元件表面微纳缺陷AFM检测数据的规模庞大，数据校正效率低的问题。包括如下步骤：步骤一、通过AFM采集光学元件表面微纳缺陷形貌三维点云数据，并对获得的数据进行高度‑灰度信息转换，得到缺陷灰度图像；步骤二、根据缺陷灰度图像梯度对缺陷轮廓进行提取，获得缺陷形貌初始轮廓；步骤三、对缺陷形貌初始轮廓边缘进行扩展优化，得到缺陷点实际边界轮廓；步骤四、制作前景排除掩膜，将前景特征移除，对背景信息的灰度图像进行曲面拟合；步骤五、根据拟合曲面对步骤一的缺陷灰度图像进行校正，得到背景平坦化的缺陷点形貌AFM灰度图像。
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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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公开(公告)号：CN117313388A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311294572.0
申请日：2023-10-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种基于KDP晶体带隙扰动效应能量沉积模型的能量计算方法，属于工程光学技术领域，为解决现有技术难以对激光作用初期晶体材料内部的能量沉积区的温度分布进行计算的问题。包括：步骤一、构建KDP晶体的超胞体系，获取含有表面缺陷的晶体的能级带隙；步骤二、获取缺陷态能级带隙扰动下的晶体内部自由电子在强激光辐照下的电离过程，建立能级带隙扰动效应下的电子跃迁速率模型；步骤三、建立能级带隙扰动效应下的逆韧致辐射吸收模型；步骤四、建立晶体的能量沉积模型；步骤五、求解得到晶体完好表面和缺陷区初始自由电子密度；步骤六、获取晶体完好表面和缺陷区的自由电子动态激发行为以及能量沉积过程产生的温度演变。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116908183A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310610921.9
申请日：2023-05-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明基于变倍环倍数变换的大口径KDP晶体微缺陷快速检测与寻位方法，涉及光学工程技术领域，为解决现有方法扫描效率低、图像成像质量低、易发生图像漏拍的现象的问题。本发明采用基于仿CMT跟踪算法的特征点匹配方法确定各个变倍环倍数下转换系数，进一步计算不同倍数下扫描显微镜的实际视野范围；通过寻边运动，并提取元件边缘图像，确定元件中心坐标值，实现晶体全局坐标转换；基于低倍数扫描显微镜，采用栅格式往复扫描策略进行整块晶体元件表面微缺陷扫描，基于中倍数扫描显微镜对元件表面微缺陷进行寻位；在对晶体元件表面微缺陷扫描及寻位过程中，均采用基于梯度算法的图像处理方法，最终快速、准确得到各个微缺陷的位置、形状、尺寸信息。
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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：CN116623176A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310635536.X
申请日：2023-06-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明提供了一种低孔隙率GH3536合金沉积层激光熔覆加工参数组合的确定方法，属于激光增材制造技术领域。为了解决现有GH3536合金增材制造时没有优选的工艺参数范围，会造成熔覆层内孔隙较多、熔覆面不平整的微观缺陷问题。本发明通过单因素实验分别确定激光功率范围、送粉速率范围、扫描速度范围、搭接率和堆叠方式，再利用三因素多水平的正交实验，进一步优化熔覆加工参数组合，得到最佳的参数组合。本发明实现了高成形质量、低孔隙率GH3536合金沉积层的激光熔覆制造，且方法简单，可快速确定优选的参数组合，还可用本方法进行其他合金沉积层激光熔覆加工参数组合的确定。
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公开(公告)号：CN114113116B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202111429843.X
申请日：2021-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种大口径元件表面微缺陷精确检测工艺方法，涉及工程光学技术领域，用以解决现有技术中对于大口径元件表面缺陷检测的定位精度低的问题。本发明的技术要点包括：在暗场环境下对元件表面预设扫描区域进行逐行逐列移动扫描，采集获取多个预设拍照位置的多张子孔径图像；对多张子孔径图像进行处理，获得元件表面多个缺陷区域的位置和实际尺寸。本发明采用扫描拍照的方式实现了大口径元件表面暗场图像的采集，通过图像处理实现了表面缺陷的精确提取。本发明方法易于实现自动化，可为后续缺陷点的定位与修复提供准确的位置与尺寸信息。
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