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一种集成力传感器的加工设备及超精密切削对刀方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-11-19 08:49:33

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-11-19 08:49:34

本发明的目的是提供一种结构简单,操作方便,自动化程度高,对刀精度高的集成力传感器的加工设备及超精密切削对刀方法。

本发明属于精密制造设备技术领域,特指一种集成力传感器的加工设备及超精密切削对刀方法,加工设备包括主轴、刀具、三轴驱动装置、位置传输装置以及对刀控制系统,其中,对刀控制系统包括力传感器和PID控制器,力传感器设置在刀具上,用于检测刀具与工件之间的接触力;PID控制器根据接触力的大小,控制Z向驱动机构工作。本发明通过对刀控制系统实现接触力/切削力闭环反馈控制功能以及扫描测量功能,并基于上述功能研发了一种超精密切削对刀方法,使其可以实现超精密对刀,无需借助其他仪器,可满足加工范围空间受限,难以安装其他对刀仪器情况下的对刀需求,具有普适性。同时,简化了对刀的操作流程,大大提高了对刀的自动化程度以及对刀精度。

精密加工制造业

在航空航天零部件制造领域,这种设备和方法可以用于加工高精度的发动机叶片、航空结构件等。例如,对于航空发动机叶片的加工,集成力传感器能够实时感知切削力的变化,超精密切削对刀方法可以确保刀具与工件的精确对准,从而提高叶片的加工精度和表面质量,满足航空航天部件对高性能和高可靠性的要求。

在电子设备制造中,如芯片制造、高精度模具制造等。芯片制造过程中的微纳结构加工需要极高的精度,该设备和方法可以有效控制切削深度和力度,保证芯片制造的精度,提高芯片的性能和良品率。

医疗器械加工行业

用于制造高精度的医疗器械,如人工关节、心血管支架等。人工关节的表面精度对于其植入后的性能和患者的康复至关重要,集成力传感器的加工设备可以精确控制加工过程,超精密切削对刀方法可以制造出符合人体生理结构的复杂曲面,提高人工关节的质量和使用寿命。

科研机构与高校实验室

作为先进的加工研究工具,用于探索新的材料加工工艺和高精度制造技术。科研人员可以利用该设备和方法进行材料去除机理、刀具磨损机制等方面的研究,推动精密加工领域的理论和技术发展。

浙江大学是一所历史悠久、声誉卓著的高等学府,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。浙江大学的前身求是书院创立于1897年,为中国人自己最早创办的新式高等学校之一。1928年,定名国立浙江大学。2022年,浙江大学入选第二轮“双一流”建设高校,21个学科入选一流学科建设名单,绝大多数学科在第五轮学科评估中取得可喜进步。

本发明的方法相比现有技术突出且有益的技术效果是:

本发明对刀方法的对刀自动化程度较高,相比现有技术而言,对刀流程较为简易,操作难度较低。

本发明对刀方法的对刀精度高,基于亚毫牛量级的力检测精度,可以实现纳米量级的超精密对刀精度。

本发明的对刀方法可以在保证刀具与工件接触对刀的同时,将刀具尖端定位到主轴的回转中心点(工件中心偏离主轴回转中心时也满足要求),从而保证后续以主轴回转中心作为原点的刀具轨迹规划精度。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。