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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利复杂工况下金属表面微结构的五轴联动点划式成形方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119322487B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411369029.7，技术领域涉及：G05B19/19；该发明授权复杂工况下金属表面微结构的五轴联动点划式成形方法是由罗明;王江;徐天昊;刘志广设计研发完成，并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本复杂工况下金属表面微结构的五轴联动点划式成形方法在说明书摘要公布了：针对现有的表面微结构加工方法所存在的难以兼顾高精度、高表面质量、高效率、适应性强、可控性高和低成本的技术问题，本发明提出了一种复杂工况下金属表面微结构的五轴联动点划式成形方法。本发明利用微针刀具的小体积、可更换性好的特点，结合五轴联动数控机床加工精度高、自由度高的特点，针对不同的复杂工况可通过五轴联动数控机床不断精确调整微针刀具的位姿，能在具有可操作空间狭窄受限、自由曲面、薄壁易变形这些复杂工况的金属工件表面加工出所需的阵列微结构，克服了传统模具压印技术微结构分布可控性低及微细铣削加工破坏材料表面完整性的缺点，提高了微结构的成形效率，且具有高精度、高表面质量和低成本的优点。

本发明授权复杂工况下金属表面微结构的五轴联动点划式成形方法在权利要求书中公布了：1.复杂工况下金属表面微结构的五轴联动点划式成形方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：加工前准备； 步骤1.1工程模型设计与建模； 设计、制造微针刀具，构建微针刀具的CAD模型并导入CAM软件；在CAM软件中制定刀具库并将所述微针刀具的CAD模型依次编号后放入该刀具库； 构建待加工工件的CAD模型和微结构的CAD模型并导入CAM软件； 步骤1.2编制常规工况和复杂工况下不同微结构的加工项目模板并导入五轴数控机床； 步骤1.2.1为步骤1.1中构建的微结构的CAD模型匹配其所适用的加工方式，并编制常规工况下各类型微结构对应的加工项目模板： 若微结构为凹坑微结构，则采用点压方式进行加工，在CAM软件中根据步骤1.1所构建的微针刀具、待加工工件和微结构的CAD模型生成微针刀具加工轨迹，并编制参数可调的点压加工刀轨程序，命名后保存为常规工况下凹坑微结构对应的点压加工项目模板； 若微结构为微沟槽结构，则采用刻划方式进行加工，在CAM软件中根据步骤1.1所构建的微针刀具、待加工工件和微结构的CAD模型生成微针刀具加工轨迹，并编制参数可调的刻划加工刀轨程序，命名后保存为常规工况下微沟槽结构对应的刻划加工项目模板； 若微结构为仿生“脊状”微结构，则采用在加工区域进行重叠的点压和或刻划加工的方式，直接调用常规工况下凹坑微结构和或微沟槽结构对应的加工项目模板； 步骤1.2.2编制复杂工况下各类型微结构对应的加工项目模板： 若所需加工的微结构使微针刀具处于狭窄受限空间内，则采用分区域变刀轴角度的点划式加工，在步骤1.2.1得到的常规工况下各类型微结构对应的加工项目模板中增加与加工空间大小关联的、用于调整刀轴角度参数的修改程序段，得到加工空间受限工况下各类型微结构的加工项目模板； 若所需加工的微结构在自由曲面上，则采用使微针刀具刀轴方向始终与切触点法向矢量保持一致的点划加工方式，在步骤1.2.1得到的常规工况下各类型微结构对应的加工项目模板中增加与工件表面曲率相关联的、用于调整投影矢量和刀轴角度参数的修改程序段，得到自由曲面上各类型微结构对应的加工项目模板； 若所需加工的微结构在薄壁易变形工件上，则采用将微结构沿深度分层进行渐进点划式加工，在步骤1.2.1得到的常规工况下各类型微结构对应的加工项目模板中增加与工件壁厚相关联的、用于调整切深和步距参数的修改程序段，得到薄壁易变形工件上各类型微结构对应的加工项目模板； 步骤1.2.3将步骤1.2.1和1.2.2得到的常规工况下和复杂工况下各类型微结构对应的加工项目模板转换为五轴数控机床可识别的文件类型后，导入五轴数控机床； 步骤1.3选取加工参数； 选取加工参数，包括微针刀具的进给速度、下压深度、超声振幅和超声振动频率； 步骤2：在试验件上加工微结构； 基于步骤1.2.3导入五轴数控机床的加工项目模板、步骤1.1制定的刀具库、步骤1.3选取的加工参数，在五轴数控机床上安装微针刀具，装调到位后利用所述五轴数控机床在试验件上加工微结构； 步骤3：微结构成形检验，确定微结构加工参数； 对试验件上加工的微结构进行成形质量检验，确定满足尺寸精度、表面粗糙度和硬度要求的微结构加工参数； 步骤4：在待加工工件上加工微结构； 基于步骤3确定的微结构加工参数，采用与步骤2相同的方法利用五轴数控机床在待加工工件上加工所需微结构。

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