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龙图腾网获悉南京农业大学申请的专利一种可变换工件位姿的用于单颗磨粒磨削的磨削夹具和工件坐标系零点建立的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：CN117182773B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202311212356.7，技术领域涉及：B24B41/06；该发明授权一种可变换工件位姿的用于单颗磨粒磨削的磨削夹具和工件坐标系零点建立的方法是由朱烨均;李晓龙;张肇秦;张佳培;肖茂华;曾威琪;张中行;谢云涛设计研发完成，并于2023-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种可变换工件位姿的用于单颗磨粒磨削的磨削夹具和工件坐标系零点建立的方法在说明书摘要公布了：本发明属于机械加工领域，具体涉及一种可变换工件位姿的用于单颗磨粒磨削的磨削夹具和工件坐标系零点建立的方法，亦可用于多颗磨粒的磨削与坐标系零点建立。夹具具体包括微量进给位移台固定部件与待加工工件定位部件。使用前将微量进给位移台固定于试验台之上，并将待加工工件定位部件固定于位移台之上，将待加工工件固定于相应的定位部件上之后调节位姿改变装置使工件与微量进给位移台的进给方向垂直。磨削过程中采用CCD相机对工件磨削表面进行图像采集，将数据传输至自主开发的程序中进行对比并分析数据。本发明主要用于材料去除机理研究的微细磨削中，实现磨削深度精确控制。

本发明授权一种可变换工件位姿的用于单颗磨粒磨削的磨削夹具和工件坐标系零点建立的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于可变换位姿夹具的单颗磨粒磨削工件坐标系零点建立方法，其特征在于，包括可变换位姿夹具的单颗磨粒磨削夹具，其夹具包括待加工工件1、微量进给位移台固定部件、待加工工件定位部件以及连接部件； 所述微量进给位移台固定部件包括：压板2、矩形支撑块3； 所述待加工工件定位部件包括：大型L型垫块4、中型L型圆弧垫块5、小型L型垫块6、微量调节螺钉7、微量调节螺母8； 所述连接部件包括：螺钉M69、螺钉M810； 所述压板2与矩形支撑块3的固定端上下端面均采用慢走丝电火花线切割技术进行加工，加工过后对其进行钻孔； 所述大型L型垫块4、小型L型垫块6加工时先使用磨削的方式分别磨削其外端面，并分别以外端面中的一个端面为定位面，采用慢走丝电火花线切割技术分别对所述大型L型垫块4、小型L型垫块6的两个面先后进行加工，接着按同样方法分别加工其内端面，加工完成后，对其进行钻孔、扩孔及铰孔，保证孔的位置精度与大小精度； 所述中型L型圆弧垫块5加工时先使用磨削的方式磨削其内端面，并以内端面中的一个端面为定位面，采用慢走丝电火花线切割技术对所述中型L型圆弧垫块5的两个面先后进行加工，接着按同样方法加工其外端面，外端面的两个圆弧面均关于其所在面的中轴对称，加工完成后，对其进行钻孔、扩孔及铰孔，保证孔的位置精度与大小精度； 所述工件坐标系零点建立方法，包括以下步骤： ①夹具安装与工件固定：通过螺钉M810将压板2固定于试验台表面；利用螺钉M69将矩形支撑块3固定于压板2上的对应位置；利用螺钉M69将微量进给位移台的底面固定于矩形支撑块3之上；利用螺钉M69将大型L型垫块4固定于微量进给位移台之上；利用微量调节螺钉7将中型L型圆弧垫块5与大型L型垫块4连接，并安装微量调节螺母8；使用石蜡将待加工工件1粘合于小型L型垫块6的两个内端面，待石蜡冷却凝固后利用螺钉M69将小型L型垫块6固定于中型L型圆弧垫块5，完成夹具的安装与工件的固定； ②待加工工件1位姿调整：转动微量调节螺母8，粗调待加工工件1相对于微量进给位移台进给方向的角度，使其与进给方向近似垂直；使用千分表测量角度误差，再次转动微量调节螺母8，使其与进给方向相垂直，保证待加工工件1的切深，防止夹具与刀具干涉； ③工件坐标系零点建立：首先控制微量进给位移台的进给量与进给速率，使夹具与待加工工件1沿进给方向靠近配有单颗磨粒的刀具；将小型CCD相机连接端口连接至电脑服务器终端，并将摄像头端口靠近至刀具与待加工工件1之间，调节摄像头位置，使其能清晰拍摄到工件被磨削表面并实时采集传输图像信息；控制微量进给位移台的进给量为1μm，调节进给速率，继续使夹具与待加工工件1沿进给方向移动，通过图像采集，检测并判断刀具与待加工工件1表面是否发生磨削，具体图像检测与工件坐标系零点建立方法如下： 1图像预处理：将由CCD相机采集的图像导入matlab中，用小波阈值去噪法去除图像中离散的噪声信号；采用imhist算子获取图像的灰度直方图，修改灰度值对图像进行增强处理，提高图像可辨识度；对图像中待磨削区域的理论估计范围进行截取并放大，避免边缘因光线不足造成的影响； 2图像二值化：采用Canny算子对预处理后的图像进行图像二值化，使得磨削区域呈现白色，非磨削区域呈现黑色； 3计算磨削区域面积：对二值化后图像中的白色区域进行面积计算；当面积大于零时，工件表面发生磨削，并由此建立工件表面磨削零点坐标系； 该工件坐标系零点建立方法亦可用于多颗磨粒磨削的工件表面坐标系零点建立。

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