本发明公开了一种机床主轴电机中平衡外力负载的方法，属于 主轴电机控制领域,该方法利用电机多维的电磁力输出，通过控制电机 线圈中的电流，在维持主轴电机旋转的同时使得电机电磁力抵消切削 过程中作用于工件上的各方向的切削力，从而减小主轴轴承受力，达 到降低轴承磨损、减少切削过程中的振动的目的。本发明不需要在机 床主轴系统上额外添加其它装置，只需控制电机线圈中的电流即可抵 消切削力，在提高切削质量的同时可以极大地延长主轴系统的使用寿 命。 

本发明公开了一种机床全行程空间误差的测量方法，包括如下 步骤:(1)根据机床各轴行程及各轴测量数据点的要求确定测量间距Δ L，根据ΔL 确定机床空间测量点数，并规划测量路径;(2)安装机床各部件并进行对光，然后将机床运行到 X、Y、Z 轴坐标 0 处;(3)根据规 划的测量路径以线、面、空间的测量顺序测量机床全行程空间内所有 面上点的误差:(4)根据机床全行程空间内已测量点的误差求解机床全 行程空间任意位置点的误差。本发明通过仪器一次安装对

本发明公开了一种数控机床铣削加工刀具破损监测方法，该方法通过获取机床主轴电机电流信号，预处理后经过奇异谱分析与特征值提取过程，建立刀具破损监测模型，实现对刀具破损状态的监测，达到通过电流信号预测刀具破损的目的。本发明采用电流信号作为监测信号，具有信号获取容易，传感器成本低，安装方便等特点，奇异谱分解可以有效提取信号中与刀具状态相关的成分，并且奇异谱是基于信号内部结构的分解方法，计算速度快，节省时间；特征值是基于统计方法方差进行提取，可以有效反应刀具破损状态，并且也具有计算速度快的特点；支持向量机在小

本发明公开了一种用于减小机床伺服进给系统跟踪误差的方法， 其包括如下步骤:1)对机床伺服进给系统进行建模，获得伺服进给系 统的系统模型;2)建立机床伺服进给系统的摩擦力数学模型并辨识参 数;3)利用卡尔曼状态观测器对伺服进给系统的位置变化进行预估， 根据预估的位置变化计算伺服进给系统的补偿摩擦力，根据计算的补 偿摩擦力对伺服进给系统的摩擦力进行实时动态补偿。本发明通过卡 尔曼观测器实现对摩擦力的预估，并通过对摩擦力的补偿从而达到对系统跟踪误差进行精确控制的目的，使得系统能实时观测和预估摩擦 力实时变

本成果针对国外对五轴数控机床相关技术的封锁，软件系统成本昂贵、成本高等特点，以及国内该领域的空白，在国家04专项的支持下，采用自主研制的五轴数控机床基于拓扑理论建立的通用运动学模型、求解算法和仿真方法，基于自主知识产权，开发出我国自己的五轴数控机床通用后置处理系统、代码验证仿真系统、几何误差建模/测量/辨识与补偿系统，该项成果已经获得3项发明专利，3项软件著作权，目前已经开发出五轴数控机床通用后置处理系统及加工仿真系统，正在进行产业化推进，项目整体已经达到国内领先、国际先进水平，有望实现产业化。

本发明公开了一种基于空运行激励的数控机床模态比例因子获取方法，包括以下步骤：生成机床加速度的二值随机序列，并根据二值随机序列生成机床的空运行数控代码，计算二值随机惯性激励力序列的自功率谱 GXX(jω)，执行空运行数控代码，以测量机床的响应信号并计算响应信号的互功率谱矩阵，根据响应信号的互功率谱矩阵利用最小二乘复频域法计算系统极点λ1...N和以及模态 振 型 向 量 ψ 1...N 和 根据自功率谱 [GXX(j ω )] 、 系 统 极 点 λ 1...N 和 以及模态振型 向 量 ψ 1...N和 计算机床结构的模态比例因子。本发明能够估计激励序列的能量大小，继而从机床测点间的互功率谱矩阵中获取模态比例因子。

项目研究的背景及用途:为了提高对生产环境的适应性，满足快速多变的市场需求，近年来全球机床制造业正在积极探索和研制新型多功能的制造装备与系统，其中在结构技术上的突破性进展当属九十年代问世的并联机床(ParallelMachine Tool)，又称虚(拟)轴机床(Virtual Axis Machine Tool)或并联运动学机器(Parallel Kinematics Machine)。并联机床是以并联机构作为进给传动机构的数控机床。这种新型制造装备在构思上体现了现代系统集成的思想，在功能上是加工、测量、装配与物料搬运等多种工艺过程的集成，在性能上是高刚度、高精度、高速度、高柔性、轻重量、低成本的集成，是知识经济初见端倪的高科技数控加工装备。 天津大学于 1998 年 10 月得到天津市科委“95”重点科技攻关项目资助，开展了可实现三平动自由度并联机床的设计理论、关键技术和样机建造工作，旨在在国内率先开发出一台具有国际领先水平的，可完成自由曲面加工的三轴联动并联机床产品化样机。该项目于 1999 年 2 月被列入天津大学“211”工程跨世纪标志性成果管理项目，同时得到天津第一机床总厂的参与和支持。 技术原理及流程：所研制的三平动自由度并联机床采用 3-HSS 并联机构作为传动进给机构(在此，H—螺旋副，S—球面副)，由底座、动平台和三对立柱——滑鞍——支链组成。每条支链中含三根平行定长杆件，各杆件一端与滑鞍，另端与动平台用球铰连接。滑鞍由伺服电机和滚珠丝杠螺母副驱动，沿安装在立柱上的滚动导轨作上下移动。该机床主要用于三坐标高速铣、镗加工，主要解决以下关键技术: (1)柔性并联机床总体结构概念设计和虚拟样机设计; (2)主模块工作空间与灵活度分析，以及结构参数尺度综合技术; (3)主模块单元控制和在线精度补偿技术，以及静、动刚度预估与评价技术; (4)多主模块协同控制核心算法，以及硬件匹配和编程技术。 成果水平及主要技术指标:天津质量监督局第12站对样机的检测结果表明，各项性能指标已经达到天津市科委立项合同中的各项指标。样机的主要几何精度、运动精度、工作精度已经达到或接近加工中心精度水平，重量明显轻于传统机床，而刚度显著大于传统机床。获得天津市科技发明二等奖及一项专利。 市场分析及效益预测：国家科技部在指定我国制造与自动化领域“十五”计划与2015年远景规划前期报告“先进制造工艺装备”中明确指出:应抓住时机，抢在国外产品占领我国市场之前，开发我国自己的并联机床产品。“十五”期间，要以并联机床开发为契机，面向多品种、小批量、灵活多变的生产环境，建立新型系列化并联机床的生产基地。根据国家机械局机械科学院对 2005～2015 年机械制造装备市场预测估计，并联机床的国内市场需求量约为 500 余台/年。

成果简介（1） 实现焦炉立火道温度的直接测量； （2） 建立火道温度变化趋势数学模型； （3） 实现焦炉加热过程的全自动控制； （4） 建立炼焦指数模型；（5） 建立标准火道温度模型；（6） 根据甲方要求生成所需要的各种工艺流程、 趋势、 报表、报警和操作指导画面； （7） 节约煤气量达 3%左右； （8） 实时监测全炉各炭化室的工作状态； （9） 有利于延长炉龄， 稳定焦炭质量， 降低劳动强度； （10） 自动连续测量焦饼表面温度， 并自动生成趋势曲线和报表。

项目背景：锻造作业存在难以克服的高温、粉尘、噪声、 振动等严重危害操作者健康的缺点，基于职业健康安全的要 求，锻造生产实现自动化成为行业发展的必然趋势。加之劳 动力成本的增加，智能制造成为发展趋势，也是中国制造业 的重大发展战略。锻造伺服步进梁是锻造自动化的专用设 备，是面向高端锻造装备制造企业，实现多工位连续锻压， 实现自动化抓取锻件装置，不使用关节机器人，通过锻压机 和步进梁手抓的同步自动控制，抓取工件实现多工位锻压过 程。具有大幅度提高生产效率降低了用工量和生产成本，效 率是普通机器人的 2～3 倍，价格却只有机器人的 1/2～2/3， 是行业发展的关键核心设备。步进梁锻造自动化生产线适用 于批量大、多工位连续化锻造生产。通过步进梁自动化方式 实现大批量稳定化生产是世界知名锻造公司采用的最先进 生产方式。目前成熟的产品和技术，都是由国外大公司垄断， 国内尚无可替代的产品。锻造伺服步进梁的主要难点在于步 进梁属于三次元，各种参数的设计需要大量基础科学的理论 知识储备和实际经验的积累。本研究主要解决国内锻造伺服 步进梁面临的困难和技术难点，突破关键技术，实现其国产 化替代，保障供应安全，降低成本。锻造伺服步进梁主要部 分由左右单元框架，2 根梁，多对夹爪，锻件有感知装置， 操纵装置，10 台伺服马达（上，下移动闭合各 4 台，左右位 移 2 台），2 台减速器构成。锻造伺服步进梁的上下移动由伺服马达，滚珠丝杆来实现。夹爪的闭合由闭合伺服马达左右、 前后旋转滚珠丝杆来实现。梁的前进（右移）和后退（左移） 由减速器与齿轮、齿条驱动。 所需技术需求简要描述：1.上料装置位置移动，误差出 现，导致步进梁第一工位夹爪抓取不到棒料；2.夹爪抓料移 动下一工位过程中掉料；3.夹爪抓料移动下一工位过程中放 料位置偏移；  对技术提供方的要求:大学研究机构；熟悉锻造工艺和 伺服控制技术。具有智能制造技术的实施案例。 

华南理工大学焊接装备团队经过多年艰苦努力，成功开发出面向复杂水下空间环境的机器人水下焊接制造系统，在水下机器人移动平台、水下机器人焊接电源、潜水送丝装置、微型排水装置、水下视觉检测、工艺过程计算模拟、质量评价等关键核心技术取得了突破。研制的机器人水下焊接系统已在中广核等进行示范应用，可应用于强核辐射环境水下焊接与在役修复，水下焊接制造过程稳定，焊缝成形美观，焊接接头质量优良。通过产学研用合作，部分核心技术已在国内焊接设备上市公司等进行技术转化。 相关研究成果已申请国际PCT 5项、国家专利81件（发明42件），软件著作权登记21件。研究工作被科技日报作为35项卡脖子技术之一（第28项）进行了重点报道，人民网、新华网、中国新闻网等主流媒体都做了相关报道。 党中央、国务院高度重视海洋经济发展，作出了建设海洋强国的重大战略部署。机器人水下焊接制造技术不仅可以满足海洋资源开发装备现场制造、在役修复的需要，还可以提升特种舰船以及海洋维权装备在恶劣环境下的自动化维保能力，也能够应用于核电站强核辐射环境应急事故紧急修复处理。水下机器人焊接制造技术是科技日报重点报道的35项卡脖子技术之一。总体技术方案电站现场机器人水下焊接实验知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无