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飞机复杂结构件数控加工动态特征技术及应用
项目组在国家科技重大专项和国家自然科学基金的支持下，提出了以加工动态特征为载体进行加工全过程工艺知识建模的技术思路，攻克了加工动态特征驱动的自动数控编程和加工变形精确控制技术，为复杂结构件从计算机辅助加工到智能数控加工的跨越提供了理论和技术支撑。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
飞机复杂结构件的数控加工能力是衡量一个国家航空制造水平的重要标志。新一代飞机结构件更复杂、精度要求更高、制造周期要求更短，对五轴联动数控加工技术提出了更高的要求。项目组在国家科技重大专项和国家自然科学基金的支持下，提出了以加工动态特征为载体进行加工全过程工艺知识建模的技术思路，攻克了加工动态特征驱动的自动数控编程和加工变形精确控制技术，为复杂结构件从计算机辅助加工到智能数控加工的跨越提供了理论和技术支撑。成果在多家航空航天企业推广应用，完成了多个军机和C919、ARJ21 等民机型号多件复杂结构件的研制生产，被工信部、发改委和国防科工局作为航空领域国产高档数控机床应用示范工程三大关键共性技术之一，向全国军工制造行业推广。
三、创新点
1.揭示了加工过程中间状态几何参数、工艺参数、监测检测量等动态信息的动态迭代规律和传递规律，突破了基于加工动态特征的加工全过程工艺知识建模技术，实现了复杂结构件工艺知识积累由以零件为载体到以加工动态特征为载体的模式转变。
2.提出了基于特征识别的加工特征自动排序、加工驱动几何自动创建、工艺参数自动迭代方法，构建了加工特征切削参数优化模型，实现了复杂结构件的快速编程和高效加工。
3.提出加工过程中自适应释放和消除工件变形的加工模式，研制出能监测工件变形的浮动装夹工艺装备，突破了基于加工动态特征的装夹/加工/监测/检测自适应协同控制技术，实现了加工变形精确控制。
四、主要技术指标
1.特征自动识别率大于95%；
2.刀轨自动生成率大于95%；
3.数控编程效率提高3倍以上；
4.加工效率提高30%以上；
5.大型复杂结构件加工变形控制在0.05mm/m以内。
五、知识产权及获奖
加工动态特征驱动的智能数控编程与加工技术，研究成果2016年获“国家技术发明二等奖”、2015年获“中国机械工业科学技术一等奖”。目前已拥有授权国家发明专利60余项。
六、成果图片
图1 成果总体技术
图2 加工过程零件面型检测
南京航空航天大学
2022-08-12
列车关键部件动态检测
本成果已经成熟，可进行大规模转化。
西南交通大学
2016-06-27
动态安全导航系统
南京邮电大学
2021-04-14
动态倾角传感器
产品详细介绍1 简介动态倾角传感器3DM-D10系列是一款微型的涵盖动态倾角和静态倾角测量的传感器，专门针对静态倾角传感器的动态误差太大，无法在运动载体上进行测量这一缺陷而特别设计的倾角传感器，满足了客户在运动状态下测量倾角的要求。它由三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、DSP等构成。通过内部DSP运算专门的姿态融合算法，可以在动态状况下精确测量X轴和Y轴的倾斜角度。产品外形如图1所示。 2. 3DM-D10系列动态倾角传感器产品特点 ：双轴（X轴、Y轴）倾角的实时输出；通过串口命令可在倾斜状态下设置相对零点；大于100Hz的内部更新率；尺寸小、重量轻、低功耗；采用航空接插件连接，可靠性高；RS-232/RS-485A串行接口，方便连接。 用户可以自行设定波特率3.倾角仪的性能指标性能指标 参 数 单位X轴倾角测量范围 ± 80 degreeY轴倾角测量范围 ± 90 degree内部更新率 100 Hz启动时间 < 15 sec静态角度误差（X轴、Y轴） ± 0.1 degree动态角度误差（X轴、Y轴） ± 2 degree角分辨率 <0.07 degree加速度计测量范围 ± 2 g加速度计零偏稳定性 ± 0.003 g加速度计非线性 0.2 % -速率陀螺测量范围 ± 2000 °/sec速率陀螺零偏稳定性 ± 0.2 °/sec速率陀螺非线性 0.2 % -短时冲击 500 (Not reinforced) g详细资料见www.3dmsens.com
上海思越电子科技有限公司
2021-08-23
具有导向结构的磁性液体密封装置
本实用新型属于机械工程密封技术领域，特别适用于磁性液体密封。 大多数磁性液体密封装置采用强磁铁铷铁硼为磁源，在实际安装中经常发生磁性液体密封装置吸附在设备导磁轴上的情况，密封极靴的极齿宽度很小，大多数在 0.2~0.5mm 之间，因此极齿在装配过程中经常损坏，致使密封件的耐压能力下降，甚至失效。 本实用新型所要解决的技术问题是，现有磁性液体密封的极齿在装配过程中经常损坏，致使密封件的耐压能力下降，甚至失效，因此，提供一种具有导向结构的磁性液体密封装置。 本实用新型的技术方案：在现有密封结构的基础上，在左端的轴承和极靴之间，安装一个非磁性导向环，并且非磁性导向环与轴的间隙等于极靴的极齿与轴的间隙。这样在安装时，非磁性导向环能保护极齿，密封不致于发生破坏，保证了密封效果。 具有导向结构的磁性液体密封装置包括：套、轴承、导向环、橡胶密封圈、永磁铁、极靴、磁性液体、螺钉、调节垫片、法兰盘。安装时先将橡胶密封圈嵌入极靴中，然后依次将轴承、导向环、嵌完橡胶密封圈的极靴和永磁铁安装到套的内凸台右侧，将磁性液体均匀地注入极靴的极齿之间，装入另一极靴，再向此极靴的极齿之间注入磁性液体，装上另一个轴承。最后，安装上调节垫片和法兰盘，用螺钉固定，将以上零件压紧。磁性液体在磁场的作用下吸附在极靴的极齿间隙中，形成可靠密封。 本实用新型的有益效果是，采用导向环的磁性液体密封，泄漏率低于 10-11pal·m3/s，使用寿命长，至少十年，而且装配方法简单。
北京交通大学
2021-02-01
密封材料与元件性能测试与评价
1. 项目概述密封材料的性能主要包括密度、横向抗拉强度、柔软性、耐油性、烧失量等；它们是筛选和评价密封材料的依据。垫片的性能为密封元件的整体性态，可分成两类：一是与垫片质量控制有关的指标，如压缩率、回弹率、应力松弛率和泄漏率等；二是与连接结构的规范设计方法有关的垫片性能参数，如 m，y 值等。本研究室具有完善的测试装备和仪器，包括压缩回弹试验机、多功能全自动垫片综合性能试验机、垫片应力松弛试验机、非金属材料力学性能试验机、非金属密封材料结构分析系统、垫片加速寿命试验系统等。可为密封材料和元件生产和使用部门提供相关分析、测试和评价服务，为产品质量控制和新产品研发和连接设计参数的确定提供技术支持。此外可提供密封连接设计、选用、紧密性评价、可靠性维修等方面的技术服务，并已开发相应的专家系统。2. 技术优势: 原化工部静密封检测中心挂靠单位；20多个国家标准和行业标准起草单位；全国管路附件标准化技术委员会委员、化学工业专用密封标准技术委员会委员单位。3. 技术水平:国内领先，获奖成果
南京工业大学
2021-04-13
高温高压高寿命无油润滑密封元件
本产品是采用自主专利技术，先进的增强材料，特殊的表面处理技术，提高了其使用寿命和极限使用温度压力（160 ℃→185 ℃、20 MPa→32 MPa），解决了天然气、空气、氢气、氮气等高温高压下无油润滑压缩机设计和应用中的关键问题；使用寿命是国内外产品4-12倍，性价比是国外先进产品的4.7-20倍。
南京工业大学
2021-01-12
具有导向结构的磁性液体密封装置
本实用新型属于机械工程密封技术领域，特别适用于磁性液体密封。 大多数磁性液体密封装置采用强磁铁铷铁硼为磁源，在实际安装中经常发生磁性液体密封装置吸附在设备导磁轴上的情况，密封极靴的极齿宽度很小，大多数在0.2~0.5 mm之间，因此极齿在装配过程中经常损坏，致使密封件的耐压能力下降，甚至失效。 本实用新型所要解决的技术问题是，现有磁性液体密封的极齿在装配过程中经常损坏，致使密封件的耐压能力下降，甚至失效，因此，提供一种具有导向结构的磁性液体密封装置。 本实用新型的技术方案：在现有密封结构的基础上，在左端的轴承和极靴之间，安装一个非磁性导向环，并且非磁性导向环与轴的间隙等于极靴的极齿与轴的间隙。这样在安装时，非磁性导向环能保护极齿，密封不致于发生破坏，保证了密封效果。 具有导向结构的磁性液体密封装置包括：套、轴承、导向环、橡胶密封圈、永磁铁、极靴、磁性液体、螺钉、调节垫片、法兰盘。安装时先将橡胶密封圈嵌入极靴中，然后依次将轴承、导向环、嵌完橡胶密封圈的极靴和永磁铁安装到套的内凸台右侧，将磁性液体均匀地注入极靴的极齿之间，装入另一极靴，再向此极靴的极齿之间注入磁性液体，装上另一个轴承。最后，安装上调节垫片和法兰盘，用螺钉固定，将以上零件压紧。磁性液体在磁场的作用下吸附在极靴的极齿间隙中，形成可靠密封。本实用新型的有益效果是，采用导向环的磁性液体密封，泄漏率低于10-11pal·m3/s，使用寿命长，至少十年，而且装配方法简单。
北京交通大学
2021-04-13
地铁隧道用湿态水密封材料
中试阶段/n主要用途：用于盾构掘进机盾尾密封，取代进口材料。主要特点：1、成本只有进口的一半；2、可按照地质状况定做配方；3、生产安全无毒；无三废产生。主要技术指标：1、外观带纤维的黄色膏状物，无结块。 2、密度(25oC),g/cm31.10～1.60。3、密封性(3.5Mpa)无漏水。 4、下垂度（30 oC,5h）,mm≤15、挥发度（80 oC,5h）,%≤2.5。 6、稠度,0.1mm≥2407、水冲损失率（38 oC,1h）,%≤6。 8、泵送性（0
湖北工业大学
2021-01-12
变温下密封自补偿轨道式球阀
本实用新型所述的变温下密封自补偿轨道式球阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、长颈阀盖(4)、阀杆(5)及手轮(11)，其特征是：在阀杆(5)上设置有一弹性补偿结构，包括上阀杆组件(5-2)、弹性件(7)、套筒(6)及下阀杆组件(5-1)。上阀杆组件(5-2)由固定块(5-2-2)与上阀杆（5-2-1）固定连接构成，下阀杆组件（5-1）是由滑动块（5-1-2）与下阀杆（5-1-1）固定连接构成。下阀杆组件（5-1）通过滑动块（5-1-2）与套筒（6）配合连接，上阀杆组件（5-2）与套筒（6）固定连接。弹性件（7）安装在上阀杆组件（5-2）与下阀杆组件（5-2）之间的套筒（6）内，通过上阀杆组件（5-2）与下阀杆组件（5-1）的相对位置移动可以压缩或放松弹性件（7）。本实用新型的变温下密封自补偿轨道式球阀能够实时有效补偿由温差引起的密封比压不足，启闭无摩擦，启闭力矩小，密封可靠性高。
四川大学
2016-10-10