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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
电动汽车充电设备电气测试系统
本系统可用于提高化成厂家在化成、检测和配组等电池生产过程的自动化程度和生产效率。本项目研究依托于国家863计划项目“电动汽车充电设备电气检测技术及标准研究”，围绕建立安全、可靠、完善的电动汽车充电设施和服务体系，以电动汽车充电设备电气检测技术为研究目标，为电动汽车充电设施科学、有序地发展提供技术支撑。1. 研制了电动汽车车载、非车载充电机等充电设备的测试平台；提出了电动汽车充电设备运行和使用的技术检测规范；2. 提出了先进的电动汽车充电设备性能的快速测试诊断技术；3. 开发了计算机虚拟电池管理系统,实现了非车载充电机快速充电的可控测试；4. 研究了电动汽车车载和非车载充电机、充电桩等充电设备接入电网的电能质量检测技术，提高了蓄电池的生产效率。电动汽车充电设备电气检测技术的突破将推动电动汽车充电设备产业的科学化和规范化发展。通过电动汽车充电设备电气检测技术及标准，可规范电动汽车充电设备的制造质量标准，提高电动汽车充电设备使用过程中的安全性和高效性，促进电动汽车充电设备的规范化制造，对于保障充电过程中动力电池组的安全性和电网的稳定性均具有重要意义和潜在的经济价值。
华北电力大学
2021-02-01
磁粉探伤自动检测设备
磁粉探伤自动检测设备控制器以PLC为核心，触摸屏为人机操作界面，设计自动检测线，具有较高的自动化水平。
根据检测功能，具有周、纵向复合磁化、交直流磁化、电流自动跟踪、断电相位控制等功能。检测工件实现自动上料和夹持，探伤速度快，效果好，能适应多种不同规格被探工件的需要。不仅提高工作效率，更重要的是保证了探伤工艺的规范化和准确化，确保缺陷的检出率。
南昌航空大学
2021-05-04
板材轧制技术与成套设备研制
根据目前钢铁企业产品定制化的开发需要，进行工艺与设备的集成开发，以满足企业的产品开发要求，提高产品附加值，提高企业的市场竞争力。
通过全线工艺优化，开发紧凑型、集约化生产线，实现主体设备生产能力与生产节奏协调化、设备配置轻量化、工艺模型多样化，使之适合小批量、多规格、多品种高附加值宽厚板材的柔性化生产；针对高品质宽厚板材的柔性化生产要求，进行设计理论创新，开发大吨位、高刚度、高强度、高可靠性的宽厚板材轧机和精整成套装备与技术。
太原科技大学
2021-05-04
铝合金半固态成形技术及设备
在国家“863”计划的支持下，合作研制开发的铝合金半固态成形技术及设备已经成熟，研制的电磁搅拌制备铝合金半固态坯料连铸设备可以制造直径为50~100mm的铝合金非枝晶半固态连铸棒料，研制的感应加热技术可以将铝合金非枝晶坯料快速加热到固液两相区，半固态坯料温度差可控制在1~2℃之内，研制的铝合金半固态成形技术可成形各种铝合金零件毛坯。目前，该项目已经通过国家“863”计划组织的专家委员会的验收。 目前制备铝合金半固态连铸坯料的最佳工艺是电磁搅拌方法，该工艺制备的半固态连铸坯料纯净, 不易卷入气体, 控制方便, 产量大。铝合金半固态连铸坯料的最佳重熔加热工艺是电磁感应加热，该工艺加热速度快、效率高，组织均匀，坯料不易变形。非枝晶铝合金在半固态成形中不会喷溅，凝固收缩小，毛坯致密，能够热处理强化；毛坯不存在宏观偏析, 性能更均匀；可以实现近终成形，大为减少机加工量，降低生产成本；易于实现机械化或自动化操作，生产效率高；减轻了模具的热冲击, 提高了模具的寿命。 目前，铝合金半固态成形应用主要集中在汽车零件和耐压阀体零件毛坯，如汽车制动总泵壳、油道、轮毂等，也可以应用于其他要求较高的零件毛坯，如航空、摩托车用铝合金零件等。
北京科技大学
2021-04-11