计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，CAE）分析是利用有限元分析、数值分析以及图形图像等技术模拟产品的实际工况，从而获取产品的静动态性能指标。采用CAE 分析技术，能大大缩短产品的开发周期，优化结构，降低成本，提升企业的市场竞争力。此项技术已广泛于航空航天、汽车、机车、电子、土木等各行各业，是企业产品创新设计时的不可缺少的有力保障。但CAE分析模型的建立异常冗繁，且有限元分析理论和相应的软件使用对于企业技术人员来说，仍是一个难点问题，为此，利用VC++和APDL等开

本项目开发 PCB 钻孔机数控系统。系统基于 Linux 操作系统采用软件化数控技术来研制开发。系统功能包括人机控制模块、运动控制模块、逻辑控制模块、硬件接口模块等。人机控制模块具有友好的人机交互接口，以数据库技术为支撑，实现 PCB 钻孔机床控制模式、刀具管理、参数设置、状态监测、 PLC 系统调试等功能。运动控制模块和逻辑控制模块实现数控系统必须的运动、逻辑控制，包括速度控制、插补、位置控制、主轴控制等。硬件接口模块实现数控系统与执行、驱动装置的接口，具有进给伺服控制、反馈接口，主轴变频控制、反馈接口， PLC I/O  接口等。通过本系统实现对 PCB 钻孔机的控制。开发高性能 PCB 机床数控系统是国产 PCB  数控机床占领 PCB 市场的领头兵，本系统比国外系统生产成本节约 60% （不少于 10 万元），系统维护成本节约 70% 。目前，全球 PCB 钻铣机床每年的需求量大约在 4000~5000  台左右。若只按目前大陆市场的 1000 台测算，该系统应用后每年至少可创造 1 亿元的价值。

成果简介：所研制的微小型零件显微视觉检测系统，适用于各种块类、板类微小型零件及小模数微小型直齿轮的任意边缘的微米级精度测量和微结构在线快速测量。 技术指标：机床加工范围：轴类零件直径≤Φ140mm，长度≤600mm；盘类零件直径≤Φ400mm；铣削箱体类在工作台面上加工，最大加工尺寸300×300×300mm，借助转台，铣削回转表面工件对角线最大尺寸320mm（选配）。磨削工件外径范围：10～140mm，磨削内孔最小直径：25mm。机床行程：X向300mm；Y向400mm；Z1（车床

成果的背景及主要用途：齿轮作为重要的基础传动元件已成为一个国家现代 工业技术水平的标志之一。多轴联动的数控插齿机是对齿轮机床的根本变革。数 控插齿机虽然减少了机械传动环节，但其在机械系统精度、加工效率等方面如何 提高，特别是定量描述系统的几何误差、建立齿轮误差及传动链误差分析模型， 是当前亟待解决的关键技术问题。该项科研成果通过鉴定意味着数控插齿机床在 国内研发和生产已具备较完善的技术储备。本项目的理论成果可以向其他数字化 机械装备行业推广。 技术原理与工艺流程简介：应用功能化虚拟样机技术，以多体系统为理论核 心，建立了数控插齿机床整机虚拟模型和运动学模型，提出了数控插齿机床的几 何误差描述方法。 从齿轮加工工艺出发，分析研究影响齿轮精度的各种因素。将多体系统运动 37天津大学科技成果选编 学理论与齿轮啮合原理相结合，建立齿轮误差及传动链误差分析模型，实现了齿 轮的数控加工误差定量计算。 以 YK5120 数控插齿机为典型设备，实现了对数控插齿机的主轴回转误差的 测量和补偿。 技术水平及专利与获奖情况：国际先进水平。 应用前景分析及效益预测：本项目的理论成果可以向其他机械制造装备行业 推广。 应用领域：数控机床，通用数字化装备。 合作方式及条件：合作开发。

一种考虑机床几何结构误差的多轴数控加工后置处理方法，根据机床结构分别建立不含结构误差的机床运动变换链和含有结构误差的机床运动变换链，采用不含结构误差的机床运动变换链求解刀具运动的各运动轴理想运动坐标，该理想运动坐标中不考虑机床结构误差。之后采用含有结构误差的机床运动变换链计算运动计算上述理想运动坐标的补偿量，通过补偿该理想运动坐标，使得机床的实际运动轨迹与设定运动轨迹之间的偏差在允许范围之内，保证刀具实际轨迹与设定轨迹的一致性。本发明弥补了传统后置处理方法的不足，可以实现包含机床几何结构误差的多轴后置处理，有助于提高机床加工过程中的运动精度，提高零件加工质量。

MX220桌面五轴联动数控机床   MX220桌面五轴联动数控机床是一款桌面式微型五轴联动数控机床，适用于小型精密五轴零件及各种各样的复杂零件加工；具有体积小、重量轻、搬运方便、操作灵活等优点；使用220伏电压，配置工业级五轴联动控制系统面板，带5轴三档电子手脉；机床具有X、Y、Z三个直线轴和两个旋转轴（B轴+C轴）五个坐标轴，X、Y、Z直线轴采用直线导轨，BC两个旋转轴采用谐波减速机，保证高精度和高稳定性；具有一次装夹、任意曲面加工、复合工艺加工等优势、操作便利；具有性价比高、性能稳定、故障率低、维护成本低等优点； 主要用途 MX220桌面五轴联动数控机床主要用于数控教学与培训，该机床主要加工铝合金、铜、塑料及铁、模具钢轻加工，主要用于职业院校、高校创客创新实验室等，进行五轴联动数控编程教学和实操培训等。   产品特性： 工业级五轴联动控制系统面板；带5轴三档电子手脉； 高精度带预紧滚珠丝杆及螺母，具有运动灵活性、热变形量小； XYZ轴采用直线导轨，BC旋转轴采用高精度诣波减速机； 采用铸件床身，机床稳定性好，刚性好，精度稳定； 使用220电压、全封闭钣金结构； 展现当代先进制造业的高速高效高精尖加工的理念； 应用于职业院校、高校创客创新实验室等，进行五轴联动数控编程教学和实操培训等； 执行国际标准G代码和多种CAM软件（MasterCAM、UG、Fusion360等）； 便于课程开发，满足老师教学，强化学生技能； 工作环境干净整洁，无油污，异味；改善环境，低碳环保； 价格实惠，教学成本低，解决了大型工业级多轴数控机床的价格昂贵，增加学生实践上手的机会； 序号 项目内容 技术参数 1 床身及回转台 结构：铸铁立式结构，XYZ轴直线导轨，主轴立柱带动刀具移动 回转轴：BC轴摇篮式转台，高精度诣波减速机 2 全封闭防护罩，抬起式单门（气动门） 3 工件冷却装置 冷却装置为内置风冷，使用0.6帕气压，M指令控制 4 线性轴精度 定位精度：0.02mm 重复定位精度：0.015mm 5 旋转轴精度 定位精度：16" 重复定位精度：12" 6 轴移动行程 X/Y/Z行程：220×120×200mm 7 B轴行程：+30～-120° 8 C轴行程：+/- N×360° 9 最大加工范围：Φ100×180mm 10 机床主轴 主轴锥柄：MT3 11 主轴最大功率：550w 12 主轴最高转速：3500rpm 13 最大夹持刀具直径：Φ16mm 14 工作台参数 工作台尺寸: 100/460×130mm 15 工作台承重：15kg 16 T型槽：12 mm/3 17 线性轴移动速度 X/Y/Z轴：2000mm/min 18 回转轴移动速度 B/C轴：≥50r/min 19 数控系统 YORNEW M5工业级五轴联动控制系统面板 20 电子手脉 5轴三档电子手脉 21 使用电压 AC220V/50H 22 外形尺寸 930×750×920mm 23 净重/毛重 180kg/220kg  

本仿真实训要求学员根据常见60KW以下小型分布式光伏电站项目需求书要求，到现场进行测量、采集项目所需数据，然后回到办公室使用设计软件进行项目设计，并且做出系统分析结果、施工图以及施工材料清单。 1.1. 场景设计 虚拟场景包括办公设计场景，楼顶建筑场景； 场景模型主要包括：办公室建筑模型、办公家具、办公设备、长度测量工具、方向测量工具、楼顶建筑模型等 设计软件模拟包括：阴影阵列分析软件、CAD制图软件、倾角分析软件、系统分析模拟软件 1.2. 互动设计 在办公室里使用电脑了解项目需求书，根据提供的信息收集项目所在位置的地理与环境信息 到现场使用长度与方向测量工具测量设计所需数据 回办公室使用各种专业设计软件对该项目进行系统设计。

数控立车切削加工作为制造技术的主要基础工艺，随着制造技术的发展，在 20 世纪末也取得了很大的进步，进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。是制造业中重要工业领域，如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等行业的主要加工技术，也是这些工业领域迅速发展的重要因素。为了满足市场和科学技术发展的需要，达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求,为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求，最重要的发展趋势是体系结构的开放性,数控技术、制造过程技术在快速成型、并联机构机床、机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机、软件补偿精度等单元技术方面先后有所突破。 黑灯工厂”是 Dark Factory 的直译，即智慧工厂，因为从原材料到最终成品，所有的加工、运输、检测过程均在空无一人的“黑灯工厂”内完成，无需人工操作，所以可以关灯运行，故而得名。智能化才是支撑企业的核心，智慧工厂中员工对智能化设备的掌控能力的要求大大提高，由原来的纯粹单一“操作为主，设备为辅”的角色演变为“设备为主，操作为辅”，需要员工变身为具备全面技术能力的工程师。技术工程师不仅要保证智能化生产线的正常运行，还要保证快速处理生产过程中产生的异常等，而且成为了智慧工厂的“隐形人”，由其在综合考虑效率、成本等因素的基础上决定哪些工作由机器完成，哪些由人完成，实际的生产仍是一个人机协作的过程。基于数字孪生建模、分析、调试、决策和运维等远程管控来实现和保障的。 本项成果的核心是黑灯模式下的动柱式数控机床智能装备及基于云控远程运维平台的加工产线的开发及其产业化，主要是开发中小型数控动柱立式机床智造装备、基于数字孪生驱动的云管控系统及 APP，研制低时延智能控制器并实现产业化。其关键技术是数字孪生驱动的一体化设计、智能控制AI 算法及其控制器和基于物联网的云控远程运维技术。数控机床与智能数字化+物联网+云平台相结合，因此形成的本成果是特有的数字化智能装备（数智装备）。 技术先进性和独占性在于： （1）基于数字孪生的动柱式数控车床的设计制造方法及精密加工自动化流程智能改进技术； （2）基于数字孪生驱动的自感知、自决策、可预测性运维等于一体的黑灯模式智慧工厂的云管控平台及制造服务 APP； （3）全新的基于区域选择性耦合控制的低时延智能控制技术的开发。创新点在于： （1）基于数字孪生模型的动柱式数控机床及其配套生产线的设计制造方法创新； （2）“倒立式五轴车铣中心”实现 5 面车铣复合加工；“动柱式数控立车”技术，X 轴主导轨、X 轴滚动丝杆、X 轴副导轨三者来定位动立柱技术；8-12 工位伺服液压刀塔，加工时换刀快、精度高、故障少； （3）通过内置 K210 智能芯片、SIM8200/8300 和智能传感等核心模块，实现了智能装备间 NB-ioT 和 mMTC 等 5G 物联通讯和人机交互； （4）将多源数控机床运行数据高效融合以及边缘计算与云端一体化，开发制造服务 APP 模块，构建面向制造服务生命周期的云网端管控平台； （5）基于区域选择性控制的低时延智能控制器实现了智能装备之间的网格化耦合控制，结合云网端管控系统及深度学习，构成智能产线。

本发明提供了一种高速加工机床整机结构热力学建模与热设计方法，其包括以下步骤：步骤1：高速加工机床三维数字化建模；步骤2：高速加工机床主要热源发热功率和相关换热系数计算计算；步骤3：机床平面结合部热阻参数计算；步骤4：高速加工机床整机结构热力学建模与热特性计算；步骤5：高速加工机床整机结构热态设计方法。采用本发明提供的高速加工机床整机结构热力学设计方法，能够大幅提高高速加工机床整机结构热力学建模精度，缩短设计周期。不仅便于高速加工机床的正向设计，而且提高一次设计成功率。

本项目是纺织工业协会科技指导性项目，主要研究纬编针织物设计与仿真系 统，本系统能够缩短产品设计周期，提高生产效率，以适应多品种、少批量、快 速反应的市场要求，使中国纬编行业进入生产规范化、自动化的新阶段，促进增 长方式的转变，推进纬编行业的科技进步和产业升级。 2 关键技术 本项目研发的纬编 CAD 软件包括以下几个核心模块：纬编针织物的工艺设计 模块、花型设计模块、上机动作设计模块、织物仿真模块、织物虚拟展示模块、 辅助功能模块。 本项目能根据机型生成相应的上机文件，解决了一般纬编 CAD 系统只与特定机型匹配的问题。本项目可对国产及进口电脑纬编设备进行生产控 制，并在多家纬编企业实施应用，大大促进了纬编企业的智能化、数字化生产。 技术指标、产品性能或创新要点等 （1）本项目适用面广，系统文件兼容性好。 （2）本项目具有较好的仿真效果。 （3）本项目具有较好的虚拟展示功能。326 3 知识产权及项目获奖情况 一种生产纬编凹凸提花割圈绒织物的设备及方法 201310302439.5 一种纬编针织物结构仿三维快速模拟方法 201610389386.9 4 项目成熟度：批量生产阶段 5 投资期望及应用情况 我国纬编行业发展较西方发达国家晚，纬编机械多而杂，这也使得相应的纬 编 CAD 纷繁复杂，缺乏通用性。尽管我国的纬编针织产品出口量大，但缺乏品种 的创新，加上目前国内 CAD 技术参差不齐，很大程度上仍是以模仿国外为主。本 项目建立一个通用性更为强大、功能更为完善的纬编产品辅助设计系统，缩短产 品的设计周期。这是对纬编生产进一步的提升，实现各生产工序的连续化、自动 化和产品高质化，加快提高纬编行业的新型工业化水平。 本项目已在常熟市钟杰针织有限公司、无锡爱依特针织有限公司、广州新生 实业有限公司、江苏丹毛纺织有限公司等多家企业推广使用