该实验实训台具有加工中心、数控铣床的组成原理、调试、参数设置、故障诊断、维修等综合培训功能。由数控实验台、机构演示台、电气柜等组成。 数控实验台由数控系统、主轴变频、交流伺服驱动、刀库控制、输入/输出（I/O）、强电控制、电源、故障设置等模块组成，一台数控机床的电控系统每一主要环节都在电控调试箱上分解展示，其信号均能显示并可测量；可自行接线、调试；故障设置模块可设数十个故障点，可明设置和暗设置，并能显示故障数量。 机构演示台由X/Y/Z三维运动平台、主轴电机及编码器、八工位刀库等模块组成。三维运动平台采用滚珠丝杠、滚动导轨、电主轴、平口钳均，可进行有机玻璃、玉石等非金属的铣削、雕刻加工，特别适合CAD/CAM实验实习；电主轴有变频器调速，三轴均有双向超程、回零等功能，八工位斗笠式刀库模块直观展示加工中心刀库的机械结构、控制方式，以及加工中心气动系统的结构、原理和控制。X轴可选配直线光栅，实现全闭环控制；可选配伺服主轴电机。 实训电气柜实训电气柜工业化，可进行电路设计、电气元器件安装、排线、接线、查线、调试等实训。电气板上配有模拟驱动器和变频器，训练更逼真，又保护器件，降低成本。电气板可更换，便于学生分组进行技能训练。机床由数控实验台和机床电控柜双路并联控制。机构演示台由电控实验台和机床电柜双路并联控制。 用户通过装载随机软件，可实现加工中心、数控铣床实验功能的切换。

项目研究的背景及用途:各种规格的钢板卷制是海洋石油导管架及海上 60天津大学科技成果选编 采油平台制造工程中的必备的生产工艺过程。多年来，一直采用上辊万能式三辊 卷板机，实施手动操作，费工、费人力、效率低，随着海洋石油生产的发展，已 远不能满足生产要求。为了提高企业的形象，增强企业的竞争优势，海洋石油工 程股份有限公司从生产需要出发，从企业的长远发展考虑，提出研制“大型卷板 设备数控系统”的课题计划。 该成果可用于板材的自动卷制成型。 技术原理及流程:本项目研究与开发的目的是实现大型卷板设备数字化 控制、自动化操作。总体思路为该项成果在弹塑性变形理论基础上，分析卷制工 艺、正确确定材质弹塑性变形量及回弹指数，核算设备运动及动力参数，创造性 地建立了板材卷制的数学模型;合理设计卷制工艺，编制计算机程序，采用计算 机程序控制;研制基于 PMAC 的开放式数控系统，实现大型板材工件数控卷制。 成果水平及主要技术指标:该研究达到并部分超过国际先进水平，获天 津市科技进步三等奖。 市场分析及效益预测:新研制的数控卷板设备可实现板边预弯及卷圆工 艺工步的自动化操作，比手动操作减少两名操作人员，由于实现板边预弯，省去 压力机压头工艺，可省去 2000T 油压机、20 T 桥吊各一台，省去压头操作人员 4 名，达到大幅减少操作人员、缩短工艺时间、提高生产效率、提高产品质量的目 的。正式投入生产使用三年来，验证提高生产效率近 1 倍，证明其技术先进，生 产可靠，年均创利税 150 万元。 154.TCP-I 型摩托车排气污染物测量装置 项目研究的背景及用途:防治大气污染是一个庞大的系统工程，需要个 人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力。为贯彻《中华人民共和国环境保护 法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，配合当前我国机动车行业的产业结 构调整和企业认证，控制摩托车排气污染物对环境的污染，改善环境空气质量， 我公司自主研发试制了符合《摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况 法)(GB14622-2002)》全部检测要求的性价比高、可靠实用、易于操作的 TCP-I 型 摩托车排气污染物测量装置。 该装置的试制完成将打破只能以国外装置作为测量手段，因而国外装置 61天津大学科技成果选编 在排放检测领域一统天下的局面，带来有利于社会发展的有益竞争。由于整套装 置依赖于国内高校和研究所的科研力量试制完成，因此，使技术支持有了更充分 的保证，各项服务措施更加切合实际、易于实现。 技术原理及流程:本装置采用工况法测量摩托车排气中一氧化碳(CO)、碳 氢化合物(HC)和氮氧化物(NOX)的排放值，满足对摩托车产品进行型式认证试验 和生产一致性检查试验的需求，是摩托车生产企业、相关科研部门、摩托车检测 机构进行检测和分析摩托车排气污染物的必备专用设备。 本装置由中央计算机控制单元、定容稀释排气取样(CVS)单元、分析仪 器单元以及相关辅助设备组成。 成果水平及主要技术指标:国际先进。 市场分析及效益预测:本装置可以用于整个摩托车行业的发动机排放检 测，也可用于研究院所进行发动机的设计，将装置进行改进后可以适应其他机动 车的排放测量。该装置的推行，将为我国机动车生产厂家提供高性价比的检测设 备，促进各生产厂商迅速提高制造技术，降低对大气环境的污染物排放。随着世 界各国对发动机排放的日益重视，各种排放检测设备将在各发展中国家陆续上马， 该装置可以出口到其他国家地区，打破国外仪器垄断国际市场的局面。 

本实用新型提供一种用于提高现有数控系统运动精度的装置。该装置安装在原数控系统和驱动器之间， 无需对原数控系统和驱动器做任何调整和改变，方便实用。在进行一种零件的重复加工时，通过大容量存 储器记忆数控系统的控制和误差信号，并依据一定的学习算法，得到下一个零件加工所需新的控制信号并 进行运动控制，新的控制信号将减小上一个零件加工时的运动误差。经过多次记忆——学习的过程，可使 运动误差减小，从而提高数控机床的轮廓运动精度。控制装置包括微处理器、大容量存储器以及数控系统 进给运动控制指令信号、学习后的控制输出信号、位置检测信号接口等。

本发明公开了一种用于对数控机械加工设备的实验模态分析测点执行布置优化的方法，包括：(1)通过有限元仿真，获得设备的整体结构模态振型及相应的模态振型矩阵；(2)利用整体结构模态振型，确定并选取设备的模态振型敏感部件及其相应的振型矩阵；(3)从模态振型敏感部件中选取其表面可测节点，并将这些表面可测节点作为布置优化的对象；(4)使用有效独立法，对表面可测节点进行迭代剔除；以及(5)采用香农采样定理，对模态振型敏感部件执行线性化均匀布点。通过本发明，可以克服现有模态测试效率低、时间长等方面不足，并能够在保证数控机床结构模态测试中固有频率和振型辨识前提下，优化测点数目及测点位置，提高测试效率。

本发明公开了一种基于虚拟化技术的数控系统远程监控及调试 系统，包括设置在远程服务器上的虚拟上位机、位于本地的下位机和 远程监控终端，其中，虚拟上位机集成有远程监控及调试模块、安全 登录认证模块以及智能诊断模块，安全登录认证模块用于虚拟上位机 的安全登录认证，远程监控及调试模块用于将从本地下位机反馈至虚 拟上位机的状态数据通过验证后的远程监控终端显示出来，并同时将 其输入所述智能诊断模块以对机床进行故障预警和/或健康诊断，且所 述预警或诊断结果可被相应的远程监控终端显示。本发明基于虚拟化 实现了数控系统的远程监控与调试，提高了数控加工的智能化程度与可靠性，降低了车间维护成本。

本发明公开了一种摆动式变倾角非圆切削机构，包括底板、直 线电机、进给托板、扇形音圈电机和刀架，其中直线电机呈水平布置并安装在底板的上侧；进给托板呈水平布置并与直线电机相连，由此 在其驱动下可沿着 X 轴方向直线往复运动；刀架的一侧可枢轴转动地 安装在 U 型支撑架上，另外一侧与扇形音圈电机固连，并且该 U 型支 撑架和扇形音圈电机均固定安装在进给托板的上表面。本发明还公开 了相应配备有该非圆切削机构的数控机床。通过本发明，能够增加刀 具在垂直平面内摆动的自由度，通过调节刀具倾角来有效补偿由非圆 轮廓引起的切削角变化，同时具备结构紧凑、响应频率高、可实现高 速精密加工等特点，因而尤其适用于各类非圆截面工件的切削加工用 途。

本发明公开了一种数控机床切削加工的刀具磨损状态识别方法，具体包括如下步骤：（1）数据采集（2）采集数据区间化，获得区间数据集<img file="DDA00001669935800011.GIF" wi="787" he="88" />（3）对采集信号进行小波包分解，获得各频段的能量百分比和相应各频段的上界小波包系数和下界小波包系数；（4）获取多观察序列（5）求取广义隐马尔科夫初始模型λ=（A,B,π）；（6）模型训练获得最优模型库λ＝(λ₁,...,λ_n)；（7）把待识别磨损状态的刀具磨损信号数据作为多观察输入代入上述最优模型库，识别刀具磨损状态。本发明通过广义区间概率来解决数据机床加工中研究刀具磨损状态时，信息处理中出现的不确定性问题，识别准确率显著提高。

本发明公开了一种双转台五轴联动数控机床的夹具高度及加工路径优化方法，该方法包括：(1)生成刀位轨迹文件；(2)提取刀位点位置坐标值和刀轴矢量；(3)计算双转台 A 轴旋转角度θA 和 C 轴旋转角度θC；(4)计算出系数和以及(5)利用这些系数计算出最优夹具高度，由此实现对机床的夹具高度及加工路径优化过程。通过本发明，由于最大程度避免了刀具及安装刀具的机床主轴在机床坐标系下的 X、Y、Z 轴上不必要的平移运动，可以有效地缩短加工时间，并能够避免局部运动幅度过大造成的加工质量劣化和撞刀事故。

本发明公开了一种摆动式变倾角非圆切削机构，包括底板、直线电机、进给托板、扇形音圈电机和刀架，其中直线电机呈水平布置并安装在底板的上侧；进给托板呈水平布置并与直线电机相连，由此在其驱动下可沿着 X 轴方向直线往复运动；刀架的一侧可枢轴转动地安装在 U 型支撑架上，另外一侧与扇形音圈电机固连，并且该 U 型支撑架和扇形音圈电机均固定安装在进给托板的上表面。本发明还公开了相应配备有该非圆切削机构的数控机床。通过本发明，能够增加刀具在垂直平面内摆动的自由度，通过调节刀具倾角来有效补偿由非圆轮廓引起的切削角变

本发明公开了一种数控机床模态参数的获取方法，通过对数控机床的工作台施加多次加减速冲击产生激励，实现对数控机床模态参数的获取，包括：确定施加的单次加减速冲击的时间及加速度值；确定施加的相邻加减速冲击的间隔时间，该间隔时间的序列为随机序列；根据确定的加速度、单次加减速冲击的时间以及各次加减速冲击间的间隔时间控制工作台平动，从而产生激励；采集激励下的数控机床的响应信号并经模态分析处理后即可得到数控机床的模态参数。本发明的方法通过控制工作台在某两个速度值之间不断做加减速动作对机床进行激励，获得工作台在一定速