1) 管材内表面激光强化处理系统 该系统采用YAG固体激光器，采用光纤导光，由于金属材料对YAG激光的吸收率约为50～60%，所以泵筒不需要进行黑化处理，可直接进行激光淬火。采用管道机器人作为淬火执行装置，用工控机控制系统的运行，使系统具有很好的灵活性和实用性，而且造价低，使用方便，不受管长的限制。该系统获国家科技进步三等奖。

“高速精密卧式加工中心”是先进制造业的关键装备，可实现工件一次装夹五面加工。工信部“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项——列有“高速、精密卧式加工中心”课题予以重点支持，其精密主轴结构设计、精密回转工作台结构设计，精密拖动机构设计技术，整机结构优化设计是本课题的关键技术。本项目首台样机，参展了第 11 届上海国际机床展。项目通过了上海市经济和信息化委主持的专家组验收。一项创新技术“卧式加工中心的静刚度测试法”获国家知识产权局授予的发明专利。 

团队利用单点超精密五轴金刚石车床(Nanotech 350FG)开展相关研究，解 决了高精度大尺寸光学元件的加工问题，提出了刀具补偿技术、大口径镜片去应 力技术和高精度自由曲面加工技术。基于这三项技术，团队开发的自由曲面反射 镜和鱼眼透镜，已经为深圳与宜兴的光学公司制备短焦投影仪用核心元器件，面 型精度均优于 0.5 微米以下，粗糙度优于 8 纳米。自由曲面反射镜和鱼眼透镜的 配合，在保证图像质量的同时，实现了短焦距和高投射比。团队研发的自由曲面 反射镜，双自由曲面反射镜，窄边平面反射镜及凸面反射镜

XK-L650数控铣床是高精度、高刚度、高可靠性的新一代生产型数控机床，由我公司与机床公司合作生产，主机结构合理可靠，制作精良。 能自动进行各种钻、铣、镗、铰、攻丝等工序加工，支持CAD/CAM功能，完成复杂板类、箱体类零件、特别是模具的加工。

MCV380-5加工中心是高精度、高刚度、高可靠性、高性能价格比的新一代生产型数控机床，由我公司与机床公司合作生产，主机结构合理可靠，制作精良。 能自动进行各种钻、铣、镗、铰、攻丝等工序加工，支持CAD/CAM功能，完成复杂板类、箱体类零件、特别是模具的加工。

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%。

在工厂中，孔﹑平面及键槽加工的对称度等位置精度有时要求很高，往往要在具有高位置精度的机床如坐标镗床，加工中心及专用机床上进行加工，成本一般较高，若能在现有的加工条件下对工作台进行适当的改造，来达到以往要靠在具有高位置精度的机床上才能达到的精度要求，就会有可观的效益。基于等分分度新技术及特殊的对称处理新技术而发明的对称加工工作台恰好可以满足这种需求。 工作原理：等分分度专利新技术 + 特殊的对称处理新技术。

本项目已获国家发明专利（201110166508.8）。项目应用变温 压差膨化、负压低温油炸、三段低温真空干燥、微波膨化等食品加工高新技术， 攻克了低过氧化值花生制品生产共性关键技术；解决了花生制品过氧化值过高、 保质期短等难题；开发了裹衣花生、花生炒货、油炸花生等 14 种新产品。应用 低温压榨、复合保鲜、超声波辅助处理结合酶法改性、生物酶等高新技术，攻 克了活性花生蛋白生产的共性关键技术；解决了花生蛋白严重变性、低变性花 生蛋白粉易哈败、保质期短、功能性不足的难题；开发了花生浓缩蛋白、分离 蛋白、功能蛋白和活性肽等 6 种新产品。应用微波辅助半仿生提取、超声波辅 助提取、水蒸气蒸馏结合萃取浓缩、生物酶结合美拉德反应等高新技术，攻克 了花生功能成分生产共性关键技术，实现了花生加工副产物综合利用。开发了 花生壳黄酮、原花青素、花生精油和花生天然香味剂等 6 种新产品。 技术优点或者效益预测:本项目攻克了低过氧化值花生制品、活性花生蛋 白、花生功能成分生产关键技术；突破了我国花生制品出口及在国际市场竞争 的技术“瓶颈”，提高了企业的国际竞争力；实现了资源高效利用，提高了花 生加工附加值，合理调整了产业结构；提升了花生加工产业，为我国花生加工 业的可持续发展奠定了坚实基础。 

本项目重点就鲜切南瓜保鲜、南瓜酒、南瓜醋和南瓜粉加工及 南瓜多糖提取的关键技术进行了创新研究，得出了一些具有应用价值的新材料、 新技术和新产品。对“南瓜系列深加工及新技术研发”课题所产生的经济效益 进行了客观分析，统计出这一科研成果所达到的科研成果已获经济效益为 3452.335 万元，科研成果还可能产生的经济效益为 3767.96 万元，科研成果年青岛农业大学科技成果介绍 2017 －52－ 经济效益为 1444.059 万元，科研投资年均纯收益率为 8.780589 元。