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飞机复杂结构件数控加工动态特征技术及应用
项目组在国家科技重大专项和国家自然科学基金的支持下，提出了以加工动态特征为载体进行加工全过程工艺知识建模的技术思路，攻克了加工动态特征驱动的自动数控编程和加工变形精确控制技术，为复杂结构件从计算机辅助加工到智能数控加工的跨越提供了理论和技术支撑。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
飞机复杂结构件的数控加工能力是衡量一个国家航空制造水平的重要标志。新一代飞机结构件更复杂、精度要求更高、制造周期要求更短，对五轴联动数控加工技术提出了更高的要求。项目组在国家科技重大专项和国家自然科学基金的支持下，提出了以加工动态特征为载体进行加工全过程工艺知识建模的技术思路，攻克了加工动态特征驱动的自动数控编程和加工变形精确控制技术，为复杂结构件从计算机辅助加工到智能数控加工的跨越提供了理论和技术支撑。成果在多家航空航天企业推广应用，完成了多个军机和C919、ARJ21 等民机型号多件复杂结构件的研制生产，被工信部、发改委和国防科工局作为航空领域国产高档数控机床应用示范工程三大关键共性技术之一，向全国军工制造行业推广。
三、创新点
1.揭示了加工过程中间状态几何参数、工艺参数、监测检测量等动态信息的动态迭代规律和传递规律，突破了基于加工动态特征的加工全过程工艺知识建模技术，实现了复杂结构件工艺知识积累由以零件为载体到以加工动态特征为载体的模式转变。
2.提出了基于特征识别的加工特征自动排序、加工驱动几何自动创建、工艺参数自动迭代方法，构建了加工特征切削参数优化模型，实现了复杂结构件的快速编程和高效加工。
3.提出加工过程中自适应释放和消除工件变形的加工模式，研制出能监测工件变形的浮动装夹工艺装备，突破了基于加工动态特征的装夹/加工/监测/检测自适应协同控制技术，实现了加工变形精确控制。
四、主要技术指标
1.特征自动识别率大于95%；
2.刀轨自动生成率大于95%；
3.数控编程效率提高3倍以上；
4.加工效率提高30%以上；
5.大型复杂结构件加工变形控制在0.05mm/m以内。
五、知识产权及获奖
加工动态特征驱动的智能数控编程与加工技术，研究成果2016年获“国家技术发明二等奖”、2015年获“中国机械工业科学技术一等奖”。目前已拥有授权国家发明专利60余项。
六、成果图片
图1 成果总体技术
图2 加工过程零件面型检测
南京航空航天大学
2022-08-12
激光雷达
一、项目简介激光雷达是无人机，无人车，机器人等智能装备的核心模块。它被誉为机器人的眼睛，具有探测距离远，测量精度高，抗干扰能力强的特点。在无人机，无人车，机器人等智能装备的导航与避障领域具有极其广泛的应用前景。目前激光雷达存在价格非常高、探测距离有限、质量体积比较大等问题。本研究团队经过多年研究，研发出了一种新型的激光雷达技术体系，与国内市场现有的激光雷达技术相比，本项目的技术方案具有成本低、测距精度高、适应性广的优点。二、产品性能优势1.高重复频率激光测距仪性能本项目产品1KHzPULSEDLIGHT500Hz北醒光子500Hz20 米测量频率测量距离测量精度重量40 米40 米厘米级30g厘米级20g厘米级50g价格300 元1000 元1500 元2.高重复频率激光测距仪性能本项目产品思岚科技4Khz北阳科技测量频率扫描频率20Khz20Hz2.7Khz20Hz15Hz-- 47 --西安交通大学国家技术转移中心测距精度探测距离尺寸厘米级40 米0.5-1%8 米厘米级30 米φ50*45φ72.5*41室内124*126*150室外适用环境售价室内/室外500 元千元万元3.1
西安交通大学
2021-04-10
激光雷达
一、项目简介激光雷达是无人机，无人车，机器人等智能装备的核心模块。它被誉为机器人的眼睛，具有探测距离远，测量精度高，抗干扰能力强的特点。在无人机，无人车，机器人等智能装备的导航与避障领域具有极其广泛的应用前景。目前激光雷达存在价格非常高、探测距离有限、质量体积比较大等问题。本研究团队经过多年研究，研发出了一种新型的激光雷达技术体系，与国内市场现有的激光雷达技术相比，本项目的技术方案具有成本低、测距精度高、适应性广的优点。二、产品性能优势1.高重复频率激光测距仪性能本项目产品1KHzPULSEDLIGHT500Hz北醒光子500Hz20 米测量频率测量距离测量精度重量40 米40 米厘米级30g厘米级20g厘米级50g价格300 元1000 元1500 元2.高重复频率激光测距仪性能本项目产品思岚科技4Khz北阳科技测量频率扫描频率20Khz20Hz2.7Khz20Hz15Hz-- 47 --西安交通大学国家技术转移中心测距精度探测距离尺寸厘米级40 米0.5-1%8 米厘米级30 米φ50*45φ72.5*41室内124*126*150室外适用环境售价室内/室外500 元千元万元3.1
西安交通大学
2021-04-10
激光跟踪系统
成果与项目的背景及主要用途：
激光跟踪测量系统是近些年来迅速发展并得到广泛应用的高精度、便携式三坐标测量机。这种测量系统的主要特点是测量范围大，通常为数十米甚至上百米。在全量程内的测量精度可以保持在微米级。整个系统的典型重量为 20kg 左右，非常便携。由于可以和多种形式的合作目标（也叫目标镜或目标测头）配合使用，因此不仅能对点、线、面等简单的几何特征进行测量，而且能够对内部特征、隐藏特征或曲面等复杂特征进行快速、高精度的测量。
技术原理与工艺流程简介：
跟踪系统结构图如上图所示，检测原理为：
1、反射镜 5 将激光束导向目标镜。
2、光敏器件 8 检测从目标镜返回的光束位置与理想位置的偏差。
3、控制系统根据偏差信号旋转反射镜 5，使光束始终入射目标镜中心。
4、根据干涉仪获得的长度量、转镜的角度信息计算目标镜的三维坐标。
控制系统架构如下图所示：
技术参数：
跟踪加速度：0.5g；
最大速度：3m/s；
范围：20m ；
回转轴系的角度测量范围为偏摆角±175°，俯仰角范围为 40°-160°；
应用领域：航空、航天、造船等领域的超大尺寸测量
合作方式及条件：具体面议
天津大学
2021-04-11
25012激光笔
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
激光视觉打标机
通过给激光打标机装上眼睛（工业相机），从而让激光可以准确知道工件的位置信息，当工件位置出现偏差时，视觉系统可以自动修正工件的位置信息，使得工件被正确加工。加装系统后可提升产能100%-300%，减少人工成本40%-60%，定位精度达0.05-0.15mm。适用于汽车零部件、3C数码、医疗器械、生物医药、五金工具、精密仪器、半导体元器件、服装辅料、家用电器、工艺礼品、珠宝首饰等行业。
霍夫纳格智能科技（嘉兴）有限公司
2022-01-21
激光视觉打标机
通过给激光打标机装上眼睛（工业相机），从而让激光可以准确知道工件的位置信息，当工件位置出现偏差时，视觉系统可以自动修正工件的位置信息，使得工件被正确加工。加装系统后可提升产能100%-300%，减少人工成本40%-60%，定位精度达0.05-0.15mm。适用于汽车零部件、3C数码、医疗器械、生物医药、五金工具、精密仪器、半导体元器件、服装辅料、家用电器、工艺礼品、珠宝首饰等行业。
霍夫纳格智能科技（嘉兴）有限公司
2022-01-21
基于三维激光技术古建筑监测扫描装置
一种基于三维激光技术古建筑监测扫描装置，包括外壳，所述外壳由竖直段、水平段、手柄组成，所述水平段将竖直段、手柄连接，竖直段、水平段、手柄一体成形，水平段内设置通道，所述通道内安装风机，通道靠近手柄一端为进风口，激光探头插入通道内靠近竖直段一端，激光探头另一端与激光发生器连接，激光发生器与穿过竖直段末端的电源线连接，激光探头位于所述通道中心轴线位置。通过在外壳内设置一通道，通道中安装风机，使用该装置对古建筑进行监测扫描时，将覆盖的建筑物表面的灰尘除去，提高扫描效果，进一步设置补光灯，对光线较暗处也可进
安徽建筑大学
2021-01-12
替代高污染镀铬工艺的激光熔覆系统与技术
北京工业大学
2021-04-14
无磁钻铤激光熔覆强化制造的系统技术
北京工业大学
2021-04-14