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螺旋锥齿轮数控加工关键技术与成套装备
本项目在国家、天津市各项科技计划支持下，重点突破螺旋锥齿轮数控加工模型、机床结构与精度设计、齿轮检测修形三项关键技术，开发了螺旋锥齿轮数控铣齿机、磨齿机、滚动检查机等系列化成套装备，打破了国外技术垄断，满足了重型车辆、大型舰船、万米石油钻机等国家重大需求。产品获中国名牌和中国驰名商标，国内市场占有率90％以上，并获欧盟CE认证，出口21个国家和地区。本项目总体技术达到国际先进水平，极大推进了我国高端制造装备的技术进步。
天津大学
2021-04-14
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
XK2420数控龙门镗铣床及五面加工中心
机床为工作台移动、定梁龙门式镗铣类大型机床。工作台长度×宽度：8000×2000mm、立柱间通过宽度2500mm，机床自重76500Kg、工作台可承载工件重量5000Kg。适合于各类板类、箱体类和机架类零件的数控加工，可进行铣、镗、钻、铰、攻丝等各种操作，对复杂型面和空间曲面进行三座标联动数控插补加工。机床还配套有可交换的卧式镗铣头和万能镗铣头，能对工件一次装夹后实现五面加工。
机床采用SIEMEN数控系统，主轴功率41/30kW；X、Y、Z进给伺服配有HEIDENHAIN直线光栅尺，实现闭环控制；X、Y向导轨采用THK重负载型线性导轨，确保精确的定位；Z向镗铣头垂直运动导轨采用淬硬的矩形滑动导轨与贴塑导轨面相配合的导轨副，具有良好的抗震性和耐磨性。由于工作台行程超过了8000mm，X向驱动采用了双齿轮消隙、斜齿条啮合传动方式，有效地提高工作台进给的稳定性和行程长度。
上海理工大学
2021-01-12
一种多轴电力推进半实物模拟试验平台
本发明属于船舶电力推进领域，并公开了一种多轴电力推进半实物模拟试验平台。该模拟实验平台包括依此连接的开发主机、实时仿真机、电机驱动器和电机组，开发主机用于开发船-机-桨模型；实时仿真机用于收集系统状态信息，完成对电机组的控制；电机驱动器分为主动电机和负载电机，电机组分为主动电机和负载电机，电机驱动器和电机组是组成电力推进半实物实验平台硬件在回路模拟的主体。通过本发明，实现船舶或海洋平台电力推进的半实物模拟试验，为研究人员对实际大型船舶和海洋平台多轴电力推进系统的设计、论证和验证提供指导，适用范围广，
华中科技大学
2021-04-14
智能五轴联动数控AB点胶机的胶量跟随控制装置及方法
传统的双组份点胶系统的点胶部分自成一体，在点胶头加减速运动过程（特别是不规则图形点胶）中，点胶速度并不能自动跟随加减速，造成点胶头低速（曲线启始或曲线拐弯）时点胶过多，而在高速时点胶又不够的不均匀问题。本发明是在三轴运动控制平台基础上添加A和B两轴由步进电机或伺服电机带动的点胶泵构成五轴联动的插补数控系统，充分考虑机床的运动、A、B料的点胶泵的运动及外界温度的相互影响，满足从任意当前速度和加速度过渡到可随时调节的任意目标速度的S型的加减速，能使点胶运动具有较高平稳性，实现AB胶点机的
河海大学
2021-04-14
槽式光热发电多模型预测函数控制及其优化
针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%，但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。
南京工程学院
2021-05-21
槽式光热发电多模型预测函数控制及其优化
针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%,但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。
南京工程学院
2021-01-12
一种深孔加工用超细硬质合金刀具材料的制备方法
本发明公开了一种深孔加工用超细硬质合金刀具材料的制备方法，其特征是采用VC-Co饱和固溶体为粘结相，并通过超声分散和pH值调节使表面包覆吐温80分子膜；采用（WC，VC）二元复合粉末实现VC对WC晶界面迁移抑制；控制用于提高红硬性的(W，Ta)C粉末的重量*平均粒度=（WC，VC）粉末的重量*平均粒度，使二者颗粒数匹配。
四川大学
2017-12-28
一种基于运动学变换的数控砂轮磨削加工方法
本发明公开了一种基于运动学变换的数控砂轮磨削加工方法，包括：生成初始砂轮加工路径并执行离散化处理以产生多个离散点；在砂轮架驱动轴的移动范围内选择位置点，并根据这些位置点网格划分生成多个立方体网格单元；找到分别包含各个离散点的立方体网格单元，然后计算离散点在所处网格单元中的体积误差矢量；利用体积误差矢量对各个离散点执行转换，由此生成新的多个离散点；通过拟合方式生成新的砂轮加工路径并执行相应的磨削处理。本发明中还公开了对计算体积误差矢量和点压缩处理方式的改进。通过本发明，能够有效降低由于数控磨床运动学特性及几何误差所引起的实际磨削轨迹与理想磨削轨迹之间的偏差，相应提高加工的几何精度和尺寸精度。
华中科技大学
2021-04-11
一种数控机床加工程序的修正方法
本发明公开了一种数控机床的加工程序修正方法，属于数控技 术领域，包括如下步骤：S1 采集机床运行状态数据，建立机床运行状 态数据与加工程序的映射关系；S2 确定阈值，对不连续特征对应的加 工程序段进行标记，所述不连续特征即为机床运行状态数据中大于阈 值的数据；S3 计算不连续特征对应的加工程序段的修正值；S4 将步骤 S2 中所述标记以及步骤 S3 中所述修正值反馈给数控系统界面，以用 于修正加工程序。本发明方法可对数控加工过程中造成工件质量缺陷 的程序进行快速定位并进行修正。
华中科技大学
2021-04-11