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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
宽量程MEMS风速风向传感器设计与制造关键技术及应用
"该成果获2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）技术发明类一等奖。1. 针对MEMS风速风向传感器低风速误差大、高风速难以测量的问题，发明了风速风向传感器深槽隔热结构，降低了衬底横向热传导，提高了灵敏度，降低了测量误差，扩大了传感器的量程。 2. 针对MEMS风速风向传感器高风速难以测量的问题，建立了传感器系统级模型，实现了闭环控制；提出了风速风向传感器的温度自平衡测控方法，实现了60m/s的量程，解决了长期以来风速风向传感器量程难以提高的技术难题。 3. 针对MEMS风速风向传感器野外工作防护技术问题，发明了风速风向传感器的陶瓷圆片级倒装封装技术，提出了导热凸点与导电凸点结构及工艺技术；发明了传感器嵌入式组装结构，突破了传感器野外工作的可靠性技术瓶颈。 4. 针对MEMS风速风向传感器受环境温度、湿度影响问题，在国际上首次建立了风速风向传感器的湿度效应模型；基于传感器材料与结构的温度特性，建立了风速风向传感器温度效应模型，保障了传感器长期工作的稳定性。 "
东南大学
2021-04-13
产品智能快速设计技术
智能快速设计技术是当市场在对产品多样化、瞬变性等需求加强的形势下提出并发展起来的。快速设计技术可以有效的解决产品的设计速度和“人才荒”问题。产品投放市场时间日益成为决定产品竞争力的重要因素。
智能快速设计技术从企业实际出发，根据企业的设计流程，将设计知识和设计专家的经验沉淀于软件中，快速设计系统实现了基于订单型产品设计过程的优化计算、参数化设计、数据管理、工艺设计一体化，提高了产品设计质量，并使产品的开发设计速度提高20倍以上，在输入设计参数后快速设计系统能输出三维和二维CAD图纸、设计报告、标准件、采购件、加工件、外协件汇总表，工艺汇总表，产品BOM。一般人员在经过短期的培训后即可操作。本技术从企业实际出发，研制一种基于模块化技术的产品智能快速设计平台结构，并且在此基础上研究了各种二维和三维CAD系统与PDM/ERP软件的接口、数据通信及基于产品定制的参数化设计方法，本技术实现了基于订单型产品设计过程的优化计算、参数化设计、数据管理、工艺设计一体化，提高了产品设计质量，并使产品的开发设计速度提高3倍到20倍以上。用户在输入基本参数后可以自动生成全部的图纸及计算说明书、BOM等资料。
上海理工大学
2021-01-12
零件与模具的熔积成形复合制造方法及其辅助装置
零件与模具的熔积成形复合制造方法及其辅助装置，属于零件与模具的无模生长制造与再制造方法，解决现有方法中，熔融材料流淌、坍塌，以及成形件易开裂、变形和残余应力大、组织性能不稳定的问题。本发明的方法包括模型分层、生成数控代码和熔积成形步骤，在与熔融软化的区域相接触处，安装微型轧辊或微型挤压装置；在进行熔积成形步骤的同时，微型轧辊或微型挤压装置随着熔积区域同步移动，对熔积区域作压缩成形与加工。本发明的微型轧辊，包括左、右侧立辊和水平辊。本发明防止熔融材料下落、流淌、坍塌，避免成形件开裂、减轻或消除残余应力
华中科技大学
2021-04-14
智能荧光粉制造技术
北京科技大学开发了一种智能荧光粉的制造技术。制造设备简单，投资少。使用本技术制造的智能荧光粉克服了以往的荧光粉必须经长时间日光照射后，夜间才能发出荧光的缺点，只要经日光照射数分钟即能在暗处发生荧光数小时，且可激发性好，即使室内灯光照射也能激发发生荧光。 而且，本荧光粉是环保型的，荧光粉发光稳定，无毒，无放射性。 本荧光粉耐蚀性好，耐酸耐碱。 所开发的智能荧光粉以上所述的性能为其应用奠定了基础，使其具有广泛的应用空间。 智能荧光粉主要作为暗处、夜间的发光指示材料。比如： （1）用于制作夜间发光指示标志 可与油漆混合制作荧光漆料，用于标牌，广告，钟表，地面交通标志线等夜间的发光指示。 （2）用于制作夜间发光装饰建材 可用于建筑材料，如与板材、地砖等表面为伍制作发光板、发光地面等，在夜间代替电灯，节能并装饰建筑物。 （3）用于制作夜间观赏商品 可用于玩具，室内装饰用摆设品，礼品，钓鱼杆，演唱会观众手舞棒等等一些夜间发光、观赏等小商品。
北京科技大学
2021-04-11
构件化智能制造执行系统
“构件化智能制造执行系统”主要针对离散型生产企业，基于CORBA和构件化技术，通过分析MES的功能模型和结构模型，规划MES的功能组件和MES与相关企业应用系统集成的接口组件，开发出的构件化智能制造执行系统。系统在软件结构上采用C/S模式，使用构件化的软件设计方法，在功能上基本与制造执行系统一致，基本达到国际20世纪90年代末的MES软件水平，填补国内在高端MES软件产品上的空白。 整个系统根据功能划分为生产计划管理、工段作业管理、基础数据管理、物料管理、成本管理、质量管理、劳资人事管理等七个模块，其中前三个模块是整个系统运行的核心。系统可以对车间所有人员、设备、工具、工装以及时间等生产性资源进行合理优化配置，实现低成本、短交货期、高质量生产，以及对生产作业现场的设备状态、人员和生产质量等情况实时监控，并随时根据作业现场的反馈信息调整生产作业指令，使得生产执行过程中各种生产要素处于比较理想的状态。 系统于2000年被辽宁省信息化领导办公室和辽宁省软件产品发展领导小组办公室联合评为“辽宁省优秀软件产品”奖，并被大连市科技金奖奖励委员会评为2000年度“大连市科技金奖”。
大连理工大学
2021-04-13
智能制造实习实训室改造方案
适用于院校智能制造、机电一体化、机械制造相关实习实训室设备建设、搬迁及改造，包括数控加工程序管控与机床设备状态监控、生产线的质量监控与质量追溯、生产线的工业应用管控平台与教学平台的集成及MES系统优化等 。
双元职教（北京）科技有限公司
2023-05-05
轴承智能制造生产示范线
轴承智能制造生产示范线以滚动轴承装配为应用场景，基于云平台和工业互联网技术，研制出滚动轴承机器人自动装配作业生产线；运用数据化设计技术，建立滚动轴承机器人自动装配生产线三维数字化模型，结合深度学习等技术，实现滚动轴承装配作业流程优化和仿真；借助无线网和传感器，实时采集滚动轴承装配生产的过程数据，并上传云端，应用数据统计和机器学习技术，自动生成滚动轴承装配生产过程的数据报表；采用云端软件架构，开发集滚动轴承装配生产过程管理、实践教学管理、在线课程和远程教学指导等功能于一体的管理软件，为工科学生或企业员工学习云制造技术，提供一款忠于工业生产场景，云制造技术要素齐备，工艺流程短小精悍，便于实验实训组织和开展的典型生产线。
滚动轴承装配柔性生产组成：由原料货架、AGV、滚动轴承自动装配单元、工业相机、货架等硬件设备构成。工业互联网组建：机器人、PLC、AGV、工业相机等节点及现场传感器，通过工业互联网相连接。生产线数字化模型建立：利用虚拟仿真软件创建设备三维数字化模型。生产工艺流程重组、优化和仿真：基于效率、能耗或设备利用率等，运用智能调度算法，实现过程模拟仿真、流程规划。生产过程精细化管理和智能决策：建立生产过程数据采集和分析系统，利用工业大数据分析技术，自动调整生产工艺参数。
芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司
2022-06-30
压力容器、压力管道设计制造许可技术
1. 项目背景（1）压力容器设计及制造技术:A1级，指超高压容器、高压容器（包括单层、多层）；A2级，指第三类低、中压容器；A3级，指球形储罐；A4级，指非金属压力容器；C1级，指铁路罐车；C2级，指汽车罐车、长管拖车；C3级，指罐式集装箱；D1级，指第一类压力容器；D2级，指第二类压力容器；SAD级，指压力容器应力分析设计。（2）压力管道设计及制造技术：GA类（长输管道）；GB类(公用管道)；GC类（工业管道）；GD类(动力管道)。2. 技术优势提供质量体系文件及相关产品图纸，负责人员培训及取证许可咨询；质量体系文件及相关产品图纸均符合现行标准和规范要求。3. 技术水平质量体系文件及相关产品图纸均符合现行标准和规范要求。
南京工业大学
2021-04-13
碳纳米管海绵功能复合材料的可控制备及储能应用
碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构，能够承受大应变的反复压缩而不坍塌，同时，碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视，各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。
北京大学
2021-02-01