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高性能龙门加工中心整机设计与制造工艺关键技术及应用
建立了龙门加工中心几何误差整机-部件-零件-结构的精度正向递推分配、精度保持薄弱结构-零件-局部动件-整机的精度逆向修正补偿方法，提升了龙门加工中心大行程工况加工精度要求
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
高性能龙门加工中心是航空航天、高铁船舶、核电等大型精密零件加工的重要装备。高性能龙门加工中心设计研发中遇到了多部机型谱匹配、大行程精度均衡、大惯量爬行抑制等三大技术难题，急需新的设计方法与制造工艺的支撑。在国家科技重大专项等课题资助下，浙江大学谭建荣院士科研团队开展了高性能龙门加工中心整机设计与制造工艺关键技术及应用研究，取得了一系列重要成果：
（1）发明了高性能龙门加工中心整机布局方案骨架型谱。建立了多部机匹配的龙门加工中心布局方案骨架型谱，揭示了龙门加工中心多体系统低序体阵列拓扑约束解耦机理，提升了龙门五面加工中心、数控龙门镗铣床等一体化龙门框架多部机布局型谱自适应匹配性能，一阶固有频率由54Hz提高到63Hz，结构件刚度由50.4N/μm提高到55.6N/μm，打破了国外大型精密动梁五面体龙门加工中心垄断。
（2）发明了基于螺旋变换的多轴联动精度分配方法。建立了龙门加工中心几何误差整机-部件-零件-结构的精度正向递推分配、精度保持薄弱结构-零件-局部动件-整机的精度逆向修正补偿方法，提升了龙门加工中心大行程工况加工精度要求，X/Y/Z轴行程定位精度由0.08/0.06/0.05mm提高到0.03/0.02/0.015mm，整机几何精度达到发达国家同类产品Ⅰ级标准。
（3）发明了龙门加工中心运动部件爬行特征判定方法。建立了基于动梯度粘滑特性的动件爬行特征判定方法，揭示了大惯量动件重载负荷低速摩擦副防爬机理，提升了重载低速大范围的静压导轨低摩擦副高精度控制性能，加工工件表面粗糙度从Ra0.4提升至Ra0.2，转台平面跳动由0.02mm提高到0.01mm，转台热浮升变形由0.2mm提高到0.05mm。
研制了行业首创的龙门加工中心设计制造工具集，在国家重大工程的关键部件精密加工中得到成功应用，并推广应用到国家重点机床企业的高端加工中心设计研发中。项目突破了发达国家对我国龙门加工中心技术封锁，研发的机床产品成功替代进口，对提高我国重大精密装备国产化率与自主创新能力等起到了重要作用。
浙江大学
2022-07-22
一种套筒类零件内表面微凸起的电解加工方法
（专利号：ZL 201310414136.2） 简介：本发明提供了一种套筒类零件内表面微凸起电解加工方法，属于电解加工领域。该方法利用微小群孔结构的弹性绝缘薄板，其面向零件一面进行导电化处理，并将其导电层与弹性绝缘薄板组成工具阴极，套筒类零件作为工件阳极，阴、阳极之间充满电解液，阳、阴极分别与电源的正、负极连接，进行电解加工，在套筒类零件内表面制造出微凸起结构。采用本发明的电解加工方法，能够在套筒类零件的内表面形成微
安徽工业大学
2021-01-12
一种适于各种形状和壁厚缺损制作的智能加工装置
本发明公开了一种适于各种形状和壁厚缺损制作的智能加工装置，包括支撑框架，支撑框架内安装有二维运动机构以及设置在二维运动机构上的切割机构；升降机构；用于调整切割机构内刀片切割方向的旋转机构；二维运动机构用于驱动切割机构在垂直于升降机构升降方向的平面内进行二维方向的调整；控制器，用于接收待加工缺损三维模型数据，并将其转化为二维运动机构的运行轨迹以及刀片切割方向数据，用于控制二维运动机构和旋转机构的运行。本发明的缺损智能制造装置结构简单，装置制造成本低，操作方便，智能化集成度高，能够在不破坏骨壁下组织的前提下，自动的按照设计要求完成对具有不同壁厚的颅骨缺损的制造，而且缺损的形状任意。
浙江大学
2021-04-13
水产品加工副产物高值利用技术与产业化生产
水产品加工时通常产生大量的副产物（鱼鳞、鱼皮、鱼骨等），这些副产物中含有较丰富的胶原蛋白和钙等成分。目前水产品加工的副产物大多没有得到有效的开发利用。本项目在农业部和国家自然科学基金项目的支持下，以水产品加工副产物（鱼鳞、鱼皮、鱼骨等）为原料，利用定向生物酶解、分离提取和干燥等技术开发了鱼蛋白多肽、鱼骨蛋白多肽、鱼骨多肽钙粉、鱼体生物保鲜剂等系列产品。该项目已授权和申请国家发明专利2项。
技术指标
鱼蛋白多肽：采用生物酶解技术开发的具有特定功能的多肽，有降血压作用的降血压多肽粉，有抗氧化作用的抗氧化多肽粉，产品多肽达50%以上；鱼骨多肽钙粉：产品中有机钙含量达到15%以上，多肽含量为30%以上；鱼体生物保鲜剂:通过生物酶解开发的一种生物保鲜剂，可广泛地应用于鱼产品的保鲜及鱼肉制品的抗氧化作用。
投资预算及效益分析
通过该项目的实施，使目前基本没有得到有效利用的水产品加工副产物（鱼鳞、鱼皮、鱼骨等），经过加工后每吨副产物产值达到16000多元。建立年处理1500-3000吨动物副产物加工项目需要设备投资500-700万元，厂房3000-4000平方米（根据具体产品类型和生产规模而调整）。
中国农业大学
2021-04-14
一种用于预测金属难加工材料插铣最大铣削力的方法
本发明公开了一种用于预测金属难加工材料插铣最大铣削力的方法，包括下列步骤：(1)为难加工材料建立反映插铣最大铣削力的预测模型，该预测模型使用插铣过程中的侧向步距、切宽、进给和切削速度这些参数作为预测因子；(2)设计且进行难加工材料的插铣加工实验并采集其插铣加工过程中的铣削力数据曲线；(3)通过对数据曲线执行滤波和取极值处理以获得实验数据并计算出预测模型中的修正系数和指数，由此确定指数模型；以及(4)运用指数模型来执行最大铣削力值的预测过程。通过本发明，由于在预测模型中增加了侧向步距作为参数，因此更准确全面地预测难加工材料插铣过程中的最大铣削力大小，从而能够为难加工材料的高效加工提供有效指导。
华中科技大学
2021-04-11
对采用球头刀具的五轴联动机床平滑加工路径的方法
本发明公开了一种对采用球头刀具的五轴联动机床平滑加工路径的方法，包括：(1)根据加工零件的几何形状和工艺参数，生成刀位轨迹源文件；(2)对源文件依次进行逐行读取、解析并提取其刀位点位置和刀轴矢量，以及判断刀位行有无干涉锥角以确定其锥角值的操作，由此获得锥角刀路文件；(3)对锥角刀路文件依次进行逐行读取，解析并提取其刀位位置、刀轴矢量和锥角，以及确定所有刀位行最优刀轴矢量的操作；以及(4)根据最优刀轴矢量计算刀位点坐标并执行后置处理以生成机床加工路径，从而实现对机床加工路径的平滑处理。通过本发明，能够使刀轴平滑过渡局部变成三轴加工，以消除局部非线性误差，并消除了奇异位置机床旋转轴大幅旋转问题，提高加工效率。
华中科技大学
2021-04-11
系统可置换式硬面板数控系统仿真器软硬件平台研发
本项目采用计算机虚拟现实技术和跨平台的数控系统硬面板仿真技术为基础，采用采用硬面板数控系统仿真器通过在线方式驱动计算机中的虚拟机床模拟实际机床的运动和进行虚拟切削加工的方式，实现“虚实结合”的高仿真度的新的数控加工培训系统。由两部分组成：虚拟数控机床仿真环境和系统可置换硬面板数控系统仿真器。系统主要内容包括：虚拟数控机床仿真环境软件、跨平台数控系统内核、硬面板数控系统仿真器和仿真器系统在线接口软件等。该产品主要应用于数控职业技能培训领域，关键解决了同一软硬件平台对不同类型数控系统仿真和实训的问题，避免了重复投资，节省了培训资源。该产品可以实现从纯软件培训到数控机床上机实训的过渡，缩短机床上机实训时间，和软件仿真互补，其中采用的核心技术动态建模技术达到国际先进水平。本项目为填补国内外空白产品，目前还没有同类产品出现。在职业技能培训市场和教学型系统可置换车铣床领域均有广阔的市场前景和空间，潜在的海外市场发展潜力巨大。如投入量产经济效益显著。
天津职业技术师范大学
2021-04-11
一种基于给定阈值的数控成品电路板性能退化测评方法
本发明公开了一种基于给定阈值的数控成品电路板性能退化测评方法，包括：(a)选取测评样板执行加速性能退化试验，并测量表面绝缘电阻值；(b)执行试验数据拟合，建立测试样板的加速性能退化模型；(c)基于失效阈值并结合加速性能退化模型，计算得出测评样板的伪失效寿命；(d)选取测评样板的寿命分布模型，并利用伪失效寿命拟合检验来计算寿命分布模型的参数；(e)确定测试样板的寿命分布概率密度函数，计算其平均寿命，由此完成对电路板的性能退化测评过程。通过本发明，能够克服现有可靠性测评技术中失效数据的不足，同时节约可靠
华中科技大学
2021-04-14
一种数控系统伺服驱动信号谐波频率的自动校正方法
本发明公开了一种数控系统伺服驱动信号谐波频率的自动校正 方法，其包括：采集数控系统伺服驱动信号，进行快速傅氏变换，将 伺服驱动信号的幅度谱按幅值由大到小排列获得幅值有序序列 A＝ {a1,a2,…,an}，利用 Fibonacci 数列法或黄金分割法搜索得到有序序列 A 中的分段点，分别获取有序序列 A 的第 1 段和第 2 段中幅值的平均 值 A1、A2，进而计算获得阈值 t；利用阈值 t 逐个提取并保存幅度谱 中的各谐波波段；利用提取的各谐波波段结合校正公式实现谐波频率 的自动校正。本发明通过按
华中科技大学
2021-04-14
一种基于指令域分析的数控机床工作过程 CPS 建模方法
本发明公开来一种基于指令域分析的数控机床工作过程的 CPS 建模方法，包括如下步骤：(1)在数控机床执行工作任务前，确定事前 工作任务数据和事前制造资源数据；(2)采集数控机床工作过程中的内 部电控数据和外部传感器数据，得到数控机床运行状态数据、事中工 作任务数据以及事中制造资源数据；(3)将制造资源、工作任务作为输 入，数控机床运行状态作为输出，在赛博空间建立相关映射关系，以 该映射关系作为数控机床工作过程的 CPS 模型，实现对数控机床工作 过程的 CPS 建模。本发明的方法通过制造资源数据和工
华中科技大学
2021-04-14