VMC300小型五轴数控加工中心 显著特点 1、 使用220伏电压，占地小，耗电少，采用全封闭安全设计结构，提高观摩安全性的同时又保障机器的结构稳固性美观； 2、高强度树脂砂铸件，功能加大，5轴联动，配置YORNEW M5五轴联动数控系统，适用国际通用程序，故障自动检测报警功能、断电记忆功能； 3、配置精密高速主轴单元100-24000rpm，变频G指令控制主轴转速，主轴电机功率1.5Kw； 4、配置10工位斗笠式刀库，使用气压0.6 Mpa，可极大提高复杂产品的加工效率及加工精度； 5、采用C3级精密双螺母滚珠丝杆,经中周波热处理及精密研磨，各轴施以预拉减少热变形，定位及重覆精度高； 6、XYZAC轴采用伺服电机，最快移动速度8000mm/min； 7、机器采用雷尼绍激光干涉仪精确检测，确保各轴精度背隙,保证定位精度； 8、带工冷冷却系统，配有5轴电子手脉三档可调极大地方便操作和对刀，机器配置有自动间歇润滑系统； 9、配有移动脚轮和水平脚垫，方便设备的移动与定位；   适用行业：小零件加工、模具厂、印刷机械厂、机械配件厂、首饰加工厂、职业数控教学、科研开发等。   技术参数 重复定位精度：0.02mm 系统分辨率：0.001mm 锥孔跳动精度：2um 最大钻孔直径：13mm 最大铣削直径：13mm 工作台：450×160mm X\Y\Z轴行程：300\175\270mm A轴行程：+30~-120度 C轴行程：360度 刀库：斗笠式10工位 轴联动性：5轴联动 数控系统：YORNEW M5五轴数控系统(可选配华中数控系统) 最快移动速度：8000mm/min 最快切削进给：1-4000mm/min 电子手脉：5轴三档可调 主轴端部至工作台面距离：320mm 工作台面距地面高度：780mm 工作台 T 型槽尺寸 ：12 mm 工作台 T 型槽个数：3 主轴转速：100-24000 转/分钟 主轴电机功率：1.5 KW 指令编程格式：全面兼容国际标准G代码和多种CAM软件（MasterCAM，UG等） 使用气压：0.6Mpa 工件冷却方式：水冷循环 润滑系统：自动润滑系统 使用电源：AC220V/50Hz 外形尺寸：1360× 990 ×1800 mm 重量：500 kg

本成果提出了基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化，主要包括零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法、基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测、基于机器学习的零件加工工艺优化与决策、基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证这四方面。以下是各方面具体对应内容： 1）零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法：在数据挖掘与机器学习算法方面，搭建了轴类零件全流程加工工况数据实时采集硬件平台，实现对加工力、加工振动、主轴电流等工况数据的实时在线获取。 2）基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测：在航空薄壁件加工精度预测方面，对复杂曲面加工过程混合建模与全流程加工精度预测等理论开展了深入研究工作；建立了零件单工序/多工序加工精度预测混合驱动模型，实现了加工精度的高效高精预测。 3）基于机器学习的零件加工工艺优化与决策：在轴类零件全流程加工工艺优化与决策方面，围绕隐马尔可夫决策过程、遗传算法等理论开展了理论研究工作，结合轴类零件加工过程开展了优化工作；提出了加工参数自适应调控联合决策方法。 4）基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证：构建加工数据库1套，包含机床设备、加工刀具、加工参数、检测数据等四种类型数据。开发全流程加工智能推理软件1套（部署于中航发南方公司柔轴车间），实现航轴全流程质量数据感知与工艺优化，其中全流程误差建模与分析模块实现了端到端的零件加工质量智能推理，可以用于工艺设计与现场预先感知，加工过程工艺数据挖掘模块实现基于批量数据的多工序误差流分析，实现后续工序加工误差推理，加工过程工艺优化与智能决策模块实现了零件多工序加工质量数据推理与给定期望指标下的加工参数优化。 图1 本成果对应功能结构示意图 【技术优势】 围绕航空领域制造的加工质量问题，开展基于制造过程数据的工艺全流程智能决策技术与系统的研发，初步实现工艺与制造过程的智能控制。在数据挖掘与机器学习算法、航空薄壁件加工精度预测、轴类零件全流程加工工艺优化与决策、零件全流程加工质量智能推理与优化、智能加工产线智能决策技术应用与推广等多个方面实现了突破，具有显著的理论价值与应用价值。 规范制定方面，研究了薄壁件加工误差产生的深层机理，构建了批量零件加工过程中误差传递的理论模型，探究了机床、夹具、刀具、加工参数全方位、多层次的因素对于零件加工误差产生的影响规律，提出了零件加工工艺与流程优化策略，形成制定面向航空发动机大长径比轴类零件的决策规范，规定轴类零件全流程加工过程中机床、刀具、装夹、加工参数四个方面的具体要求。通过中国航发南方工业有限公司企业标准体系管理系统制定、修改、审批，形成《航空发动机轴类零件加工工艺优化与决策技术规范Q/2B 1586—2022》。 软件开发方面，将上述理论成果进行高度集成，开发了零件全流程加工智能推理优化软件（MIO软件）。软件集成了四大功能模块，包括加工工艺数据库、全流程误差建模与分析、加工过程工艺数据挖掘、加工工艺优化与智能决策。相关知识与优化规则形成权。全流程加工智能推理优化软件以及知识库软件通过第三方测评，测评机构具备MA与CNAS认证资质，最终形成《零件全流程加工智能推理优化软件第三方测试报告》、《智能加工产线工艺全流程智能决策工艺知识库软件第三方测试报告》。 应用验证方面，结合航空发动机制造具体需求，将相关成果应用到某型号航空发动机轴类零件（动力涡轮传动轴）加工生产中。将零件全流程加工智能推理优化软件部署在航轴加工车间，在验证产品的加工设备上部署了数据采集装置，实时采集加工过程数据，集成企业工艺资源数据库和产品数字化检测系统，获取机床、夹具、刀具、产品质量等信息，构建了加工工艺数据库，开展了航轴加工工艺分析、现场加工质量预先感知、加工工艺与流程优化、现场实际加工验证等工作。通过南方公司现场应用验证，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年优化前，次品率为8.38%；2021年6月至2022年5月优化后，次品率为3.81%）。相关应用验证通过了中国航发南方公司的效果认定，并形成用户报告。 【技术指标】 1）采用机理模型/有限元仿真技术获取切削力/热/柔度/加工误差数据集，构建代理模型实现了切削过程的毫秒级预测，切削过程关键物理量的预测时间优于10毫秒。 2）建立了机理模型与小样本工况数据混合驱动的预测模型不确定分析与量化模型，提出了贝叶斯框架下的不确定校准方法，实现了加工误差快速（毫秒级）精准（偏差小于5微米）预测。 3）提出了航轴加工质量状态估计方法，建立了现场多源数据信息串联模型，基于隐马尔科夫的决策模型，实现工序间感知平均误差控制在9.21%内。 4）建立了加工次品率与加工参数约束集间双向映射互通模型，首次提出了基于隐马尔科夫模型与遗传算法的联合决策方法框架，联合决策优化框架保证次品率降低优于50%。

激光在芯片上光互连上的应用就直接要求激光器的特征尺度接近电子器件，并且其功耗要小于成熟的电互联，应约在10飞焦每比特量级。激光器的功耗与其尺度呈正相关的关系，10飞焦每比特量级的功耗直接要求激光器的模式体积要小于约0.02个波长立方。

人样安全激光测距技术主要应用于大气层内的长距离高精度激光测距，其主要应用领域包括火控系统，激光雷达，目标跟踪，测高仪。

海岸滩涂及浅海地区海陆地形测量是海洋测绘的难点区域，小型化机载测深激光雷达作为该领域的高端装备，一直被美国、加拿大等国家垄断，进口价格昂贵，且长期对中国禁运。无人机载激光雷达可提高水域、海陆交界和陆地地表的联合探测能力，可同时实现高效、高精度测量水下及陆表目标区域三维地形。

激光增材制造(Laser Additive Manufacturing，LAM)技术是近20年来信息技术、新材料技术与制造技术多学科融合发展的先进制造技术。增材制造依据CAD数据逐层累加材料的方法制造实体零件，其制造原理是材料逐点累积形成面，逐面累积成为体。这一成形原理给制造技术从传统的宏观外形制造向宏微结构一体化制造发展提供了新契机。激光增材制造（LAM）系统由五个子系统组成：（1）激光加热系统；（2）工作台及数控系统；（3）同轴供粉系统；（4）惰性气体保护箱（手套箱）；（5）循环水冷却系统。 激光增材制造的产品和零件可以不受形状、结构复杂程度及尺寸大小的限制。摆脱了传统“去除”加工法的局限性，可以生产传统方法难以加工或不能加工的形状复杂的零件。可成形材料有碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、铜合金、复合陶瓷等。可广泛应用于航空航天、人工假体、国防工业和机械工业产品的制造。

自激光问世以来，各种激光器在军用武器与装备、民用等领域得到了广泛的发展和应用，激光致盲武器、防空激光武器、大型激光攻击武器、激光制导、激光测距仪、激光目标指示器、激光瞄准仪、激光雷达等各种激光武器和激光军用设备在现代高科技战争中，发挥着重要的作用。其中激光致盲武器是目前各种军事装备（如飞机、坦克、舰艇）和步兵已普遍实用的一类攻击型武器，由于激光的能量

激光金属直接制造( LMDM)技术是快速成形技术与激光熔覆技术结合集成的先进制造技术之一。一个三维零件图，通过激光熔化同轴送粉喷嘴输送的金属粉末，在基材上逐层累加直接形成具有优良机械性能的金属零件。激光金属直接制造(LMDM)系统由五个子系统组成：(1)激光加热系统；(2)工作台及数控系统；(3)同轴供粉系统；(4)惰性气体保护箱（手套箱）；(5)循环水冷却系统。I000WNd:YAG激光器，既可连续输出又可脉冲输出激光，输出功率：1000W；波长：1064nm；峰值功率：2000W；频率100～1000Hz（连续、正弦、方波）；光斑直径：0.50～1.00mm。

已有样品/n激光柱面干涉仪主要用于柱面光学零件面形误差的检测和柱面半径的精确测定， 它采用立式检测结构， 调试操作方便， 并装有干涉条纹显示系统， 是今后光学柱面镜加工与检测的必备测试仪器。

  距离的高精度实时测量在现代工业的各个领域中的应用越来越广,工件的表面轮廓目标物体的相对位置、形状描述等都离不开距离的高精度测量,非接触、小型化、数字化、智能化成为距离测量系统发展的趋势。随着数字信号处理器(DSP)功能越来越强,光电耦合器CCD的日益普及,使符合实际工业生产要求的非接触高精度在线距离测量系统的研制成为可能。    技术原理与工艺流程:    光学三角法检测技术。光学三角法的测量原理就是使发光元件所发出的光束照射在被测物体表面上并被反射,部分反射光成像在位置敏感元件表面上(如CCD,PSD等),通过检测光斑在敏感表面上的位置,由几何关系即可计算出被测物体的距离。这类位移测量仪的基本组成是激光器、物镜、光电接收器、信号处理及测量显示系统。    图像中心位置的识别算法。这是非接触测量技术中的关键技术,当激光照射在被测物体表面散射,经透镜会聚在cCD表面成像,所成像的模拟信号经过模拟数字转换器(AD)被转换为数字信号处理器可以处理的数字信号后,要经过图像中心位置识别算法的处理确定所成像的中心点位置,根据激光三角法原理,由所成像的中心点位置就可以求出相应的被测量物体的距离信息。    为了保证系统可靠性和提高测量精度,用查表与细分相结合的方法根据线性CCD上像点的位置确定目标物体的距离。    主要技术性能指标：    测量范围:50mm；    测量仪与被测物体距离:80mm；    测量精度:在全部测量范围内,不小于01mm；    分辨率:25微米；    测量频率:1KH    技术水平及用途：    在工业生产中有很多生产指标和工艺参数要实现测量和控制,非接触距离测量可以为生产的调度指挥和工艺参数的监测提供准确、可靠、快捷的信息,是一种应用范围很广和非常有潜力的测量技术。    应用行业:1.教育2制造业