钢管是经济建设中重要的原材料之一，属经济型断面型材，素有工业“血管”之称。钢管广泛地被用作机械工业用管(主要是液压与气动缸体管、液压输油管、汽车传动轴管和半轴套管、轴承钢管、皮带传送托辊管、印染辊管等)、石油地质工业用管(油泵管、钻探管、油管、套管、钻杆等)、化工用管(石油裂化管、化肥用高压管、化工设备及管道用管)、电站锅炉和热交换器管等。特别是进入WTO后，我国钢铁工业将会面临更加激烈的竞争环境，如何降低生产成本，提高产品质量，开发新的产品品种，以增强企业竞争力成为首要课题。北京科技大学冶金机械研究所“管材深加工科研小组” 二十余年来，从事管材塑性成形加工新工艺新设备的研究、推广工作，开发的“高精度冷拔钢管技术”正是这样一项降低生产成本，提高产品质量的新产品新技术。该项技术已在全国７个省市推广应用，并被国家科委列入《国家科技成果重点推广计划》指南中,编号为I4-1-4-21。随着市场和技术发展的需求，该“管材深加工科研小组”近来又先后开发出锥管冷拔成形新工艺和设备，大口径（建筑用）方管冷拔新工艺和设备。

本发明公开了一种电磁成形装置及方法。该装置包括成形线圈、 驱动线圈、导体驱动板、第一脉冲电源、第二脉冲电源、凹模和压边 圈；压边圈和成形线圈设置在凹模的上方，第一脉冲电源连接成形线圈，导体驱动板设置在成形线圈的上方，与成形线圈固定形成带导体 驱动板的成形线圈结构，驱动线圈固定在导体驱动板的正上方，第二 脉冲电源连接驱动线圈。本发明通过驱动线圈驱动成形线圈随工件的 变形运动，使成形线圈始终贴近工件，为工件的电磁成形提供持续的 随形分布的电磁力，能有效提高工件的成形深度，并改善工件的贴模

（专利号：ZL 201510059040.8） 简介：本发明公开一种闭塞锻造成形模具，属于金属压力加工技术领域。该装置采用连杆机构连接上、下凹模座，实现上、下对分凹模的开启与锁紧闭合，模具下行时，左、右下摆杆向模内转动，上凹模与下凹模压合形成封闭型腔，在凸模向下运动中完成闭塞锻造，当上模返回时，左、右下摆杆向模外转动，通过锁紧连杆机构使模座上升时自动打开，实现上、下凹模分离，通过增设水平侧向凸模，实现多向闭塞锻造。本发明所提供的模具易于实

管材数控内高压成形液压机是研发研发的一款具有自主知识产权的新型管材液压成形设备。在其上可实现金属管材的液压成形，制件精度高，重量轻，刚性好，广泛应用于汽车、航空、航天、五金等结构件的工业领域。 本研究所可以根据用户需要进行新产品的研制和开发。

镁合金具有质量轻、比强度与比刚度高、导热性好及电磁屏蔽能力强等一系列优点，在轨道交通、电子信息、航空航天及国防军工等领域具有广阔的应用前景。镁合金产品以铸造件特别是压铸件为主，然而铸造镁合金存在晶粒粗大、力学性能较差、易产生缺陷等缺点，大大限制了镁合金的应用。与铸造镁合金相比，变形镁合金材料更具发展前途，通过变形可以生产规格多样的板、棒、管、锻件及型材产品，并且可以通过材料组织的控制和热处理工艺的应用，获得比铸造镁合金材料更高的强度，更好的延展性，从而满足各种结构件的需要。然而镁合金具有密排六

团队发明了小料头/无料头的楔横轧成形工艺，将轴类成形的材料利用率提高至95%以上，实现楔横轧轴类零件无料头近净成形。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 轴类件为机械装备的关键零件之一，传统工艺多为锻造与切削方法加工制造。楔横轧是一种高效节能节材的轴类件先进成形技术，与传统的切削、锻造成形方法比较，成本平均下降约30%，是成形轴类件的最佳工艺。 团队发明了小料头/无料头的楔横轧成形工艺，将轴类成形的材料利用率提高至95%以上，实现楔横轧轴类零件无料头近净成形。发明了一种热辊剪成形机构，通过棒料剪切装置中上、下轧辊进行挤压剪切，得到所需的端面特定形状，解决了复杂坯料端部形状不易预成形难题。 团队研制了抑制楔横轧非对称轧制轴向窜动的新型模具，实现了非对称轴类件稳定轧制，扩大了楔横轧产品范围，同时扩展到大型长轴类的非对称件，发明了非对称铁路车轴可更换辊系自位型辊式楔横轧机，这是国内外首次设计完成的大型楔横轧机，解决了轧制时轧件受力与变形不均匀及模具快速更换难题，为高铁空心车轴等大型轴类件的国产化提供技术与设备保障。 在非对称轴类件轧制以及无料头楔横轧成形方面的技术发明，形成了具有自主知识产权的技术发明链，申请发明专利18项，已授权发明专利11项，转让发明专利5项，出版专著3部。

针对六自由度电动或液压平台，输入六个缸体的空间几何数据，建立电动缸空间运动模型。在六自由度平台合理的运动范围内，输入任意六自由度数据（X,Y,Z坐标，以及绕X,Y,Z轴的旋转角度），可以精确计算出每个缸体运动的长度，并用三维图形进行显示。 每个缸体采用位移传感器实时监测缸体长度，通过给定不同的驱动电压和驱动时长，可以使得六自由度平台做出预定姿态。 若相关企业需要，该专利可低额转让，具体价格面议。

自由组态式可视化创新系统是以应急预案为蓝本，利用三维建模、人机交互、数值仿真等技术，开发应急资源库，定制演练场景，建设一套可自由搭建的可视化平台，平台集三维场景编辑、数字化预案编辑以及三维可视化预案推演功能于一体，以达到平时演练、检验、验证、完善预案，事故时指导应急救援的目的。  

本项目的目标是开发新一代全数字化高档数控系统（五轴），研究相关软硬件核心技术，提升南通市及我国高档数控系统的自主技术创新和产业化能力，在高速立、卧式加工中心，精密立、卧式加工中心，五轴联动加工中心，高速数控车床及车削中心，卧式车铣复合加工中心等高档数控机床上配套应用，形成批量生产能力。可达技术指标序号名称规格1插补周期1ms2最小分辨率脉冲模式，1um；总线模式，0.1um3前瞻段数10004联动轴数五轴，三个直线轴、两个旋转轴5伺服驱动接口脉冲、SERCOS III、Mechatrolink II6曲线插补Nurbs曲线插补7RTCP刀具中心点控制8空间刀具补偿多种空间刀具补偿模式，补偿建立、取消9平面C型刀具补偿256组10螺距误差补偿单向、双向螺距误差补偿11反向间隙补偿多种条件补偿模式12加减速功能直线型和S型13G代码标准兼容Fanuc标准14宏程序功能Fanuc A类宏程序15PLC功能兼容Fanuc标准，最大支持1024输入/1024输出点，128个定时器，128个计数器16现场总线接口CAN、RS485   一、系统关键技术 高速高精多轴运动控制算法研究： (1) 基于前瞻功能的连续微小线段轨迹运动控制算法 基于超声波加工运动特性及动力学特性分析，提出“速度规划单元”和“速度等级”概念。实现了具有前瞻功能的连续微小线段轨迹速度规划算法。该算法根据读入轨迹段的几何特性及动力学特性自适应实现超声波加工轨迹插补中的速度控制，在保证轨迹精度的前提下，尽可能地提高超声波加工速度；根据微段速度规划策略，实现了针对连续微小线段轨迹的插补算法。插补算法可正确确定微段插补过程中每一步的轨迹坐标，并解决插补过程中的终点判断问题。 (2) 柔性加减速控制算法 实现了对插补轨迹进行精确控制以及对加速度和加加速进行控制。优异的加减速控制算法可以避免超声波加工中心的冲击、振动，并在不增加系统运算量的情况下使得整个插补过程能够平滑快速执行。本部分工作实现了直线型加减速、S型加减速。此外由于轨迹插补和速度规划的离散性，重点实现了轨迹末端的速度平滑处理，即“尾巴处理”，使整个插补过程平滑进行。 (3) NURBS曲线插补及速度平滑控制 实现了具有轨迹预读功能的NURBS曲线运动规划算法。针对NURBS曲线的轨迹几何特征，实现了基于“规划单元”的速度规划和参数插补算法。给出NURBS预读策略和速度规划算法，通过规划单元的预读、规划单元间转接速度的调整和规划结果的及时输出保证了插补的实时性；实现了NURBS曲线规划单元的参数插补方法。为了适应采用的轨迹预读算法，提出“重叠拼接法，实现了相邻两个NURBS曲线的光滑转接。 机床精度补偿技术研究： (1) RTCP技术 实现了旋转刀具中心点编程RTCP(Rotation Tool Centre Point)。RTCP功能采用将以往在CAM中的由机床配置引起坐标变换移植到CNC控制器中在坐标插补之后进行的策略,即采用先插补后转换的机制来彻底消除坐标旋转而引起的非线性误差，提高加工精度。 (2)空间刀具补偿技术 实现了空间刀具补偿。测量超声波工具直径与伸出长度，并确定最佳工作间隙，以及在此工艺条件下去除的材料厚度，将三者之和作为“工具补偿参数”通过分析超声波头与零件之间关系，开发适应不同情况的刀具补偿矢量计算方法。根据补偿指令方法的使用方式，实现了工具补偿的建立与取消方法。实现了补偿过程中由于补偿平面的改变而引起的工具干涉情况。 (3)误差补偿技术 除了RTCP和空间刀补外，实现了反向间隙补偿、螺距误差补偿。控制系统体系结构研究： (1) 运动控制总线 实现了与伺服驱动器的通信。运动控制总线的国际标准较多，在不开发伺服驱动器的条件下，只能采用某一国际标准。本系统实现了两个标准：(1)基于以太网物理层的SERCOS III标准，该标准是欧系数控系统的主力标准，有大量的高性能伺服驱动器可供选择；(2)基于RS485物理层的Mechatrolink II标准，该标准由安川开发，伺服驱动器价格相对低，具有成本优势。 (2) 位置控制算法 实现了对电机的位置控制。本系统采用目前成熟稳定的带有前馈的PID控制实现位置环，闭环周期100ms。传统的PID是典型的反馈控制，虽然具有稳定的优点，但是需要误差已经产生后才能改变输出，进而实现对目标值的跟踪，因此从根本上是无法避免跟踪误差的。而前馈控制可以将目标值处理后直接向前传递，达到系统快速响应和跟踪的目的，理论上可以实现对目标值的零误差跟踪。 (3) PLC相关技术 实现了梯形图的编辑、编译、运行、调试功能。同时提供PC Windowns环境下的梯形图编辑、编译环境。 二、对国家产业结构影响 通过本项目的实施，将极大促进我国自主高档数控机床产业的整体进步，形成打破国外技术垄断和产品封锁的知识产权利器，使国产高档数控机床及高档数控系统在国内外市场上具有核心竞争力和自主权。     应用范围：   本项目的目标是开发新一代全数字化高档数控系统，研究相关软硬件核心技术，提升我国高档数控系统的自主技术创新和产业化能力，在高速立、卧式加工中心，精密立、卧式加工中心，五轴联动加工中心，高速数控车床及车削中心，卧式铣车（车铣）复合加工中心等高档数控机床上配套应用，形成批量生产能力。