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复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备
复杂修形齿轮是克服高速重载工况下力热耦合形变影响的高端齿轮，直接决定装备传动 系统的振动、噪声、寿命等服役性能及其核心竞争力，广泛应用于航母、潜艇、汽车等。针 对复杂修形齿面精密制造面临全齿面修形加工存在原理误差、传统试错修调法提升加工精度 困难、齿面淬硬层均匀性及级理难以调控等问题，在国家科技重大专项、863计划等支持下， 开展复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备研究，成果获2018年国家科技进步二等奖。 主要取得突破和创新如下： (1) 提出复杂修形齿轮加工的点矢量族包络计算新理论，不用建立和求解啮合方程， 以数字法替代解析法，突破啮合原理解析法无法求解奇异点、计算复杂的瓶颈；发明齿面扭 曲消减方法，解决刀具廓形精确设计及原理误差消减难题，齿面扭曲减少70%以上，达国 际领先。 (2) 发明复杂修形齿轮加工工艺系统误差调控技术，开辟齿轮修形精度提升新途径。 提出制齿机床热态精度提升技术，发明热致误差补偿方法，保证机床精度稳定；提出基于等 效虚拟轴的齿面误差补偿方法，解决修形精度提升难题，提高传动精度1-2级。获中国专利 优秀奖。 (3) 研制大规格精密数控滚齿机、精密多功能数控磨齿机、高速干切滚齿机等具有齿 面扭曲消减及加工误差补偿的高端制齿机床，填补国内空白；开发集齿轮修形设计、工艺规 划于一体的制齿软件，打破了国外高端机床垄断。滚齿精度达5-6级，磨齿达3级，干切滚 齿提高效率2-3倍，与同类国际先进水平相当，打破高端制齿机床垄断，迫使国外同类机床 降价30%以上，并出口英、法、日等。 (4) 发明复杂修形齿轮滚磨一体化工艺技术，确保修形精度及表面一致性。研制复杂 修形齿轮刀具，实现齿轮刀具的数字化设计制造；研发滚磨余量协同分配、齿面柔性修形、 磨削级理优化等工艺，实现磨后齿面淬硬层均勾分布、齿面纹理可控、修形工艺快速固化， 提高齿面疲劳寿命。满足了军方供货要求，支撑我国主要舰艇齿轮加工；为汽车变速箱的批 量国产化提供了保障。
重庆大学
2021-04-11
1、插齿加工机床数控化关键技术研究
成果的背景及主要用途：齿轮作为重要的基础传动元件已成为一个国家现代 工业技术水平的标志之一。多轴联动的数控插齿机是对齿轮机床的根本变革。数 控插齿机虽然减少了机械传动环节，但其在机械系统精度、加工效率等方面如何 提高，特别是定量描述系统的几何误差、建立齿轮误差及传动链误差分析模型， 是当前亟待解决的关键技术问题。该项科研成果通过鉴定意味着数控插齿机床在 国内研发和生产已具备较完善的技术储备。本项目的理论成果可以向其他数字化 机械装备行业推广。 技术原理与工艺流程简介：应用功能化虚拟样机技术，以多体系统为理论核 心，建立了数控插齿机床整机虚拟模型和运动学模型，提出了数控插齿机床的几 何误差描述方法。 从齿轮加工工艺出发，分析研究影响齿轮精度的各种因素。将多体系统运动 37天津大学科技成果选编 学理论与齿轮啮合原理相结合，建立齿轮误差及传动链误差分析模型，实现了齿 轮的数控加工误差定量计算。 以 YK5120 数控插齿机为典型设备，实现了对数控插齿机的主轴回转误差的 测量和补偿。 技术水平及专利与获奖情况：国际先进水平。 应用前景分析及效益预测：本项目的理论成果可以向其他机械制造装备行业 推广。 应用领域：数控机床，通用数字化装备。 合作方式及条件：合作开发。
天津大学
2021-04-11
考虑机床结构误差的多轴数控加工后置处理方法
一种考虑机床几何结构误差的多轴数控加工后置处理方法，根据机床结构分别建立不含结构误差的机床运动变换链和含有结构误差的机床运动变换链，采用不含结构误差的机床运动变换链求解刀具运动的各运动轴理想运动坐标，该理想运动坐标中不考虑机床结构误差。之后采用含有结构误差的机床运动变换链计算运动计算上述理想运动坐标的补偿量，通过补偿该理想运动坐标，使得机床的实际运动轨迹与设定运动轨迹之间的偏差在允许范围之内，保证刀具实际轨迹与设定轨迹的一致性。本发明弥补了传统后置处理方法的不足，可以实现包含机床几何结构误差的多轴后置处理，有助于提高机床加工过程中的运动精度，提高零件加工质量。
华中科技大学
2021-04-11
高转速精密微小型数控车铣复合加工中心（产品）
成果简介：具有车、铣、车铣、钻、镗、绞、螺纹等多种加工功能，适合加工各种材料如钢件、铝及铜质零部件和各种复杂三维结构件。带有自主开发的国际市场上最高转速、最小刀具适配器的自动换刀电主轴，可配备32把刀具的国际上最小的刀库；可实现精密微小型复杂结构件一次装夹完成全部或大部分工序的完整性加工。机床行程：X向320mm；Y向60mm；Z向270mm；车削主轴转速：0-8000rpm，铣削主轴转速：0-60000rpm，加工精度IT6级；车铣最低粗糙度Ra为0.3m；重复定位精度：X，Y，Z轴±2m，B
北京理工大学
2021-04-14
原油加工腐蚀软件系统
我国加工原油主要进口中东等地的含硫、氮、氯等原油，因此我国炼油企业面临由炼制中东高含硫等原油带来的设备及管线腐蚀的严重威胁。而只有明确工况条件下运行的设备、材料的腐蚀原因与腐蚀程度，才能采取相应的对策，为此开发了《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件，填补了国内空白。软件根据国内炼油厂技术人员知识结构现状，研究是以腐蚀失效原因、腐蚀程度诊断为主，即是在炼油装置现场如果发现了腐蚀问题，工作人员可以从装置材料、介质、工艺、腐蚀损伤现象出发，依据本专题研究开发的《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件的帮助，对腐蚀失效原因、腐蚀程度做出诊断。
北京科技大学
2021-02-01
原油加工腐蚀软件系统
我国加工原油主要进口中东等地的含硫、氮、氯等原油，因此我国炼油企业面临由炼制中东高含硫等原油带来的设备及管线腐蚀的严重威胁。而只有明确工况条件下运行的设备、材料的腐蚀原因与腐蚀程度，才能采取相应的对策，为此开发了《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件，填补了国内空白。软件根据国内炼油厂技术人员知识结构现状，研究是以腐蚀失效原因、腐蚀程度诊断为主，即是在炼油装置现场如果发现了腐蚀问题，工作人员可以从装置材料、介质、工艺、腐蚀损伤现象出发，依据本专题研究开发的《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件的帮助，对腐蚀失效原因、腐蚀程度做出诊断。《原油加工腐蚀失效诊断支援系统》软件是一个基于加工原油尤其是加工高硫原油的腐蚀数据库确定出各种典型腐蚀发生的逻辑判断条件的软件系统。软件的主要内容包括：数据库建立与管理，是否发生腐蚀的逻辑判断条件及腐蚀率、腐蚀预测或诊断的程序实现等。预测的均匀腐蚀类型有：湿 HCl 腐蚀、高温硫+环烷酸腐蚀、高温 H2+H2S 腐蚀、硫酸腐蚀、HF 酸腐蚀、含硫酸性水腐蚀、胺腐蚀、高温氧化，并可以给出所输入运行条件下的上述各类型均匀腐蚀的速率；预测的应力腐蚀开裂类型有：碱应力腐蚀开裂、胺应力腐蚀开裂、硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂、碳酸应力腐蚀开裂、连多硫酸应力腐蚀开裂、氯应力腐蚀开裂、氢氟酸应力腐蚀开裂、氢氟酸 HIC-SOHIC 等；在所输入指定的运行条件下诊断其腐蚀是否发生的各种炼油装置有：常减压蒸馏装置、催化裂化装置、催化裂化装置、加氢精制装置、加氢精制装置、硫磺回收装置、脱硫装置、延迟焦化装置、制氢装置等；并建立了国内主要各炼油公司的腐蚀事例数据库。
北京科技大学
2021-04-13
火电机组仿真机系统
南京工程学院
2021-04-13
并联机构仿真测控系统
控制精度高：采用姿态与伸缩杆双闭环控制方法，进行高精度的位置/力控制，可满足试验数据高精度采集的要求。实时性强：采用快速参数计算方法来实时计算运动学正解，可实现全闭环的控制；通用性好：可进行汽车悬架的动态、静态测试，集动静二者于一体,属国内首创，国际领先
扬州大学
2021-04-14
铁路及城轨虚拟仿真系统
铁路及城轨的标准化作业流程和作业场景比较复杂。由于目前各铁路院校的教学培训场地和设备有
限，学生能熟练掌握在不同场景下标准化作业流程和各项技术标准作业非常困难。所以根据铁路及城轨的
相关技术标准和作业指导书制作了一套完善全面的三维仿真培训系统，当前使用三维仿真的培训系统开展
标准化作业流程和作业的教学是极佳的解决方案。
PC和vr版本都涵盖了当前覆盖车，机，工，电，辆及城轨全专业。
广州南方高速铁路测量技术有限公司
2022-05-24
数控机床刀具管理系统
成果与项目的背景及主要用途：该项目以某企业 CIMS 应用工程为背景，针 对数控机床刀具管理的需求开发的一套系统，可与企业 ERP 系统集成。 技术原理与工艺流程简介：系统采用 C/S 模式，运行在 Windows 环境，安 装操作方便。 技术水平及专利与获奖情况：已经在天津市某企业成功运行四年，效果良好。 应用前景分析及效益预测：可提高数控刀具利用率，降低企业资金占用，有天津大学科技成果选编 可观的经济效益。 应用领域：离散制造业。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：服务器 一台，Windows2000 Server，SQL Server 数据库。 合作方式及条件：转让实施。
天津大学
2021-04-11