本发明公开了一种带有形变实时补偿的薄壁件铣削系统，包括 机床、刚性底盘、立柱、固定支架、激光位移传感器、位移补偿控制 器、功率放大器和计算机。本发明在待加工薄板通过立柱固定在刚性 底盘上安装安装于机床加工槽中，采用激光位移传感器检测薄板的形 变位移，通过位移补偿控制器利用贝叶斯估计算法预测加工轨迹，得 到切削深度补偿信号，并输出控制命令对机床主轴的进给进行控制。本发明可以实时的检测铣削过程中薄壁件的形变，预测未来加工路径 上薄壁件的形变，并通过对机床 Z 轴的实时控制进而对薄板铣削加工 的 Z 向形

研究领域(1)CAD/CAM及RPM相关技术：包括功能性梯度材料/生物医学材料计算机辅助设计以及快速原型和制造（RPM）相关技术及应用；(2)面向功能构件数字化制造的设计，网络制造技术，功能构件的拓扑优化设计理论与方法；(3)功能构件的多尺度建模、仿真分析与优化；(4)高速精密加工工艺及装备的动态精度设计：包括高速精密加工工艺系统动力学建模与仿真等。科研成果及简介科研成果：(1)国家自然科学基金项目（59505005），“数控加工自适应刀具轨迹规划及动力学行为的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：张大卫、黄田、倪雁冰、周立华、冯志勇、徐安平、阎兵。1998年12月结题，国际先进。(2)河北省科技攻关计划项目，“基于网络的新产品快速开发系统”． 完成人：檀润华、徐安平、段国林、梁艳红、张瑞红、刘力松、孙立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鉴定，国际先进。2002年获河北省科技进步三等奖。(3)河北省自然科学基金项目，基于汽车减振器新型数学模型的汽车乘座动力学系统参数设计．完成人：檀润华、吕维瑛、张瑞红、苑彩云、段国林、徐安平。2001年6月鉴定，国际先进。(4)河北省博士基金项目，汽车非线性乘座动力学专用仿真软件开发．完成人：檀润华、陈鹰、吕维瑛、张瑞红、苑彩云、段国林、徐安平。2001年6月鉴定，国际先进。(5)天津市自然科学基金项目，汽车非线性乘座动力学关键技术研究．完成人：檀润华、陈鹰、吕维瑛、张瑞红、苑彩云、段国林、徐安平。2001年6月鉴定，国际先进。(6)河北省自然基金项目（500050，5万），三维布局问题建模及其求解方法的研究．完成人：段国林、张健楠、蔡瑾、王彩红、何树田、徐安平、张满囤。2003年3月通过河北省科技厅鉴定，国际先进。(7)河北省教育厅计划项目（2000209，2万），二维不规则形状自动布局系统的研究开发．完成人：段国林、王彩红、徐安平、张健楠、张满囤、孟宪春。2003年3月通过河北省教育厅鉴定，国际先进）(8)国家教育部高等学校骨干教师资助项目，快速原型件网上订货系统研究．完成人：檀润华、梁艳红、段国林、苑彩云、张瑞红、徐安平、孙立新、刘力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已结题。(9)天津市科委计划项目，“基于MDT环境的内嵌式RP数据处理软件的研制”．课题组成员：徐安平、檀润华、刘玉山、曲云霞、刘力松、陈青果、金艳丽。2001.1 ~ 2003.12.（1.5万），2003年6月18日天津市科委组织专家组对项目进行了总体验收。(10)天津市科委计划项目，“RP技术在新产品开发过程中的应用”．课题组成员：段国林、徐安平、刘力松。2001.1 ~ 2003.12.（5万），2003年6月18日天津市科委组织专家组对项目进行了总体验收。(11)河北省自然科学基金项目（500046），“数控环境下动态铣削过程物理仿真系统的研究与开发”．课题组成员：徐安平、曲云霞、阎兵、段国林、孙明达、李为民、刘玉山、金艳丽、陈青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5万），2003年7月20日河北省科技厅组织专家对项目进行了技术鉴定，国际先进水平。(12)河北省教育厅博士基金项目，“数控环境下动态铣削过程仿真系统的研究与开发”．课题组成员：徐安平、曲云霞、阎兵、段国林、孙明达、李为民、刘玉山、金艳丽、陈青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5万），2003年7月20日河北省科技厅组织专家对项目进行了技术鉴定，国际先进水平。(13)国家自然科学基金项目（50175025），“进化过程驱动的产品概念设计模型研究”．课题组成员：檀润华、段国林、徐安平、马建红、张瑞红、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7万），2003年3月结题。(14)天津市自然科学基金项目（023603411），“组合夹具CAD中关键技术的研究”．课题组成员：段国林、丁银周、蔡瑾、徐安平、张满囤、李向东、李战委。2002.6 ~ 2004.6（6万），2005年7月3日天津市科委组织专家对项目进行了验收，国际先进。(15)河北省自然科学基金项目（502047），“组合夹具计算机辅助构形设计中基于案例的推理方法的研究”．课题组成员：段国林、丁银周、蔡瑾、徐安平、张满囤、李向东、李战委。2002.1 ~ 2005.1.（6万），2005年7月16日河北省科技厅组织专家对项目进行了技术鉴定，国际先进。(16)天津市自然科学基金项目（023605411），“MDT环境下RP数据处理及设备驱动程序的研究与开发”．课题组成员：徐安平、曲云霞、刘玉山、陈青果、侯红叶。2002.6 ~ 2005.6（6万），2005年8月6日天津市科委组织专家对项目进行了验收，国际先进。(17)河北省优秀专家留学基金项目，“选择性金属粉末直接烧结快速成形工艺关键技术及设备研究”．项目负责人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8万），已完成。(18)河北工业大学“十五211”工程项目，“功能梯度实体快速制作机”．项目负责人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20万），已通过验收。(19)河北省教育厅计划项目, “基于RP的新产品快速开发系统”．课题组成员：段国林、徐安平、李翠玉、刘玉山、陈青果、侯红叶。2001~2003（20万），已完成。(20)国家863计划项目（2002AA415300），“自主版权三维CAD和ERP软件在离散型中小企业的应用研究”．课题组成员：檀润华、李向东，徐安平等。（50万），2005年11月通过科技部验收。(21)美国国家科学基金（NSF）项目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．课题组成员：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美国国家科学基金（NSF）项目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．课题组成员：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科学基金资助项目（043603111），“多坐标高速铣削集成仿真系统研究”．完成人：阎兵，徐安平等。（6万），2007年11月通过天津市科委验收。(24)河北省自然科学基金资助项目（E2004000052），“CAD模型直接驱动的桌面立体打印设备驱动原理及实现方法研究”．完成人：徐安平，牛亚松，付建华，曲云霞等。（7万），2008年1月31日通过河北省科技厅组织的专家鉴定，国际先进水平。(25)河北省自然科学基金资助项目（E2006000039），“场信息驱动的复杂功能梯度实体建模理论及数字化制造关键技术研究”．完成人：徐安平，朱东彬，曲云霞等。（5万），2010年5月结题。获奖与专利 专利：(1)徐安平，朱东彬，曲云霞，郭艳华．一种非均质功能构件的制造方法与装置[P]．国家发明专利，专利号：ZL 2008 1 0053855.5，授权公告号：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申请日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱东彬，曲云霞，郭艳华．打印头与激光头构成的组合头[P]．国家实用新型专利，专利号：ZL 200820075355.7，授权公告号：CN 201211731Y，2009年3月25日（申请日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱东彬，曲云霞．一种组织工程用三维多孔支架的制备方法及设备．国家发明专利，申请号：201010210618.2，申请日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱东彬，郭彬，曲云霞．一种三维条形码标签及其制作方法．国家发明专利，申请号：201010250088.4，申请日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡晓刚，朱东彬，刘志华．一种非均质实体的制造方法及设备．国家发明专利，申请号：201110269706.4，申请日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡晓刚，朱东彬，刘志华．一种非均质实体的制造设备．国家实用新型专利，申请号：201120341665.0，申请日：2011年9月13日．软件著作权：(1)现代集成快速原型系统(CIRPS V1.0)（软件著作权登记，登记号：2005SR07148）．著作权人：徐安平、刘玉山、陈青果、侯红叶、高艳平、曲云霞．中华人民共和国国家版权局，2005年7月。(2)现代集成快速原型系统(CIRPS V2.0)（软件著作权登记，登记号：2007SR06739）．著作权人：徐安平、牛亚松、刘玉山、陈青果、侯红叶、宋丽、曲云霞．中华人民共和国国家版权局，2007年5月。(3)非均质实体造型系统（HO-CAD V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR04932）．著作权人：徐安平、纪振鹏、曲云霞、赵竞雄、刘志华．中华人民共和国国家版权局，2008年3月。(4)铣削过程物理仿真系统（MPSS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR07563）．著作权人：徐安平、曲云霞、孙明达．中华人民共和国国家版权局，2008年4月。(5)STL模型缺陷检测与修复系统（STL Master V1.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR041794）．著作权人：徐安平、张蕊、曲云霞、朱东彬．中华人民共和国国家版权局，2010年8月16日。(6)铣削过程物理仿真系统（MPSS V2.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR061831）．著作权人：徐安平、张大卫、张学中、靳红伟、韩喜峰、常宁、曲云霞．中华人民共和国国家版权局，2010年11月18日。(7)基于Web的博硕士学位论文管理系统（DMMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR036294）．著作权人：张满囤、徐安平、韩冬冬、张金镯、王智琦、王丽、边彬彬．中华人民共和国国家版权局，2011年6月10日。(8)基于Web的图书馆学科联络馆员信息服务管理系统（IDISMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR042556）．著作权人：徐安平、王智琦．中华人民共和国国家版权局，2011年7月2日。可转让项目(1)一种非均质功能构件的制造方法与装置[P]．国家发明专利，专利号：ZL 2008 1 0053855.5，授权公告号：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申请日：2008年7月16日）(2)打印头与激光头构成的组合头[P]．国家实用新型专利，专利号：ZL 200820075355.7，授权公告号：CN 201211731Y，2009年3月25日（申请日：2008年7月16日）．(3)一种组织工程用三维多孔支架的制备方法及设备．国家发明专利，申请号：201010210618.2，申请日：2010年6月28日．(4)一种三维条形码标签及其制作方法．国家发明专利，申请号：201010250088.4，申请日：2010年8月11日．(5)一种非均质实体的制造方法及设备．国家发明专利，申请号：201110269706.4，申请日：2011年9月13日．(6)一种非均质实体的制造设备．国家实用新型专利，申请号：201120341665.0，申请日：2011年9月13日．(7)现代集成快速原型系统(CIRPS V1.0)（软件著作权登记，登记号：2005SR07148）．中华人民共和国国家版权局，2005年7月。(8)现代集成快速原型系统(CIRPS V2.0)（软件著作权登记，登记号：2007SR06739）．中华人民共和国国家版权局，2007年5月。(9)非均质实体造型系统（HO-CAD V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR04932）．中华人民共和国国家版权局，2008年3月。(10)铣削过程物理仿真系统（MPSS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2008SR07563）．中华人民共和国国家版权局，2008年4月。(11)STL模型缺陷检测与修复系统（STL Master V1.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR041794）．中华人民共和国国家版权局，2010年8月16日。(12)铣削过程物理仿真系统（MPSS V2.0）（软件著作权登记，登记号：2010SR061831）．中华人民共和国国家版权局，2010年11月18日。(13)基于Web的博硕士学位论文管理系统（DMMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR036294）．中华人民共和国国家版权局，2011年6月10日。(14)基于Web的图书馆学科联络馆员信息服务管理系统（IDISMIS V1.0）（软件著作权登记，登记号：2011SR042556）．中华人民共和国国家版权局，2011年7月2日。可承担（合作开发）科研项目与技术合作(1)CAD/CAM软件开发，RPM相关技术开发：包括功能性梯度材料/生物医学材料计算机辅助设计以及快速原型和制造（RPM）相关技术及应用；(2)功能材料或构件的数字化设计与制造技术开发，网络制造技术开发；(3)功能构件的多尺度建模、仿真分析与优化技术；(4)高速精密加工工艺及装备的动态精度设计。

本发明公开了一种计算球头铣刀铣削负载的方法，包括如下步骤：获得刀具与工件的相对位置参数模型，根据刀具与工件的相对位置参数模型确定参与切削的全部刀具微元，计算每个参与切削的侧倾铣削微元的切入角、切出角以及瞬时切削厚度，计算每个参与切削的前倾铣削微元的切入角、切出角以及瞬时切削厚度，将每个侧倾铣削微元的瞬时切削厚度和每个参与切削的前倾铣削微元的瞬时切削厚度进行叠加，以获得刀具微元的瞬时切削厚度，将参与切削的所有刀具微元的瞬时切削厚度进行求和，以获取球头铣刀的瞬时铣削负载。本发明能在刀具侧倾和前倾铣削时获得刀具的切削刃与工件的瞬时切削状态以及切削厚度，从而实现五轴铣削加工中切削力的预测。

成果 针对近年来我国数控机床数量大幅增加，但数控机床的功能和利用率得不到充分发挥的现状，研发了具有操作简单、功能适用等特点的面向制造业的数控加工仿真系统。 成果先后获得陕西省教育厅产业化中试、西安市碑林区科技局等项目的资助，通过了陕西省教育厅和碑林区科技局的验收， 获得了中华人民共和国国家版权局颁发的软件著作权 ，并在西安煤矿机械有限公司、陕西华拓科技有限公司、 中国人民解放军第 5702 厂得到应用。

项目的背景及目的 现有喷墨打印技术仅能在平面上进行，而对于大量诸如地形沙盘、风景区景点演示、城市规划等领域，目前仍普遍采用人工着色的方法。该方法存在加工时间长、色彩真实度低、产品一致性差、成本昂贵等缺点，很难满高精度的应用需求。为此，南开大学机器人与信息自动化研究所在平面喷绘技术的基础上，设计并实现了一套针对立体材质的彩色喷绘系统，该系统提高了对立体材质表面着色的速度、精度、色彩还原度，降低了加工费用。 技术原理与工艺流

项目研究背景及内容 ：智能 Agent 是目前分布式人工智能研究的热点， 被认为是具有自主能力、感知能力的计算系统。由智能 Agent 组成的多 Agent 系统是目前针对分布式问题求解的一种较佳途径。 CNC 加工问题可 作为一典型的分布式问题来求解。本课题研究了如何将智能 Agent 技术与 CNC 加工过程集成，研究如何实现智能自动编程与工艺规划，实现 CNC 加工过程

杂粮其独特的药用价值和营养保健功能逐渐走上餐桌，成为人们平衡膳食结构的重要品种。虽然杂粮有其独特的功能成分，但许多谷物杂粮食用品质较差，传统的粗加工品口感差，这也是导致杂粮食品消费不多的主要原因。 因此，通过研发杂粮深加工产品，可有效改善杂粮的食用品质，适应人们的需要，为杂粮开拓广阔的销售空间。同时，可以带动杂粮种植业持续发展。 本项目研究开发的杂粮深加工产品可作为早点快餐、休闲食品，集保健食品，食疗防病食品等功能于一体。因此，在早餐谷物食品市场颇具竞争力。在满足人们追求绿色时尚愿望的同时，也为其身体带来美好的感受。

当前高速数控装备的进给速度已达到40m/min以上、主轴速度达几万转，同时我国的航天航空、车辆与船舶、新能源等行业对复杂型面的高速高精度数控加工提出了迫切的需求。近年来，国内在数控系统开发方面取得了很大的进步，但在复杂轨迹高速加工的控制技术方面与国外相比还有很大的距离。为满足国内厂家对高端数控装备的实际需求，西安交通大学开发出了系列的多轴联动高性能数控系统 在高速高加速度下，插补周期从几个毫秒逐渐缩短至零点几个毫秒，速度预处理至少应达到每秒上千段，传统基于PC的数控系统很难满足高速、大批量数据计算的需求。本项目采用了嵌入式软硬件平台创新技术路线，开发出的嵌入式数控系统可实现8轴控制5联动，在性能价格比方面达到国际同类产品水平的中档数控系统系列产品，在国内处于领先水平。

1 成果简介粉状物料的加工工艺遍及建材、化工、冶金、机械、矿山、医药、食品、肥料、农药等工业部门。随着我国加工业产业结构调整和社会环境的变化，企业的能源和人工成本都在急剧增加。市场的国际化进程加快，也对产品质量的提高和稳定性提出了越来越高的技术要求。而我国大多数的粉体加工厂中，广泛存在没有过程自动控制手段，工艺不合理造成成本偏高，不能适应市场需求的变化。 该技术结合我们 30 年粉体加工技术研发的经验，与自控专业技术人员共同组合了粉体加工系统优化与自动控制的综合技术。2 应用说明该技术按照系统工程的思想处理优化与自控之间的关系，它涉及到加工系统的众多影响因素：物料特性、工艺流程、技术指标、外加剂、设备组合与参数选定等，而优化的目标又是降低成本、减少操作人员、提高产品质量和质量的稳定性等多个方面。我们从多因素多目标的系统综合分析入手，借助信号采集无线传输、计算机在线分析、电气动执行元器件配合等现代控制技术，实现系统的优化与自动控制。 具体的优化与控制内容如下：粉体加工系统标定，能耗分析；原料与产品的粒度组成与颗粒形貌分析；加工物料物性分析与加工系统的匹配；改善料仓结构及料位控制系统，避免料仓结拱，提高给料稳定性；分级机技术改造，提高分级效率和产品细度；外加剂的应用，改善粉体物料的流动性，提高工作效率；调整设备结构，保证合理的机内物料滞留量；通过加工设备工作状态的监控，自动控制给料系统、调整闭路系统循环负荷率，合理搭配加工单机的工作状态。3 效益分析不同产品和生产线都有差异，需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。

1 成果简介粉状物料的加工工艺遍及建材、化工、冶金、机械、矿山、医药、食品、肥料、农药等工业部门。随着我国加工业产业结构调整和社会环境的变化，企业的能源和人工成本都在急剧增加。市场的国际化进程加快，也对产品质量的提高和稳定性提出了越来越高的技术要求。而我国大多数的粉体加工厂中，广泛存在没有过程自动控制手段，工艺不合理造成成本偏高，不能适应市场需求的变化。 该技术结合我们 30 年粉体加工技术研发的经验，与自控专业技术人员共同组合了粉体加工系统优化与自动控制的综合技术。2 应用说明该技术按照系统工程的思想处理优化与自控之间的关系，它涉及到加工系统的众多影响因素：物料特性、工艺流程、技术指标、外加剂、设备组合与参数选定等，而优化的目标又是降低成本、减少操作人员、提高产品质量和质量的稳定性等多个方面。我们从多因素多目标的系统综合分析入手，借助信号采集无线传输、计算机在线分析、电气动执行元器件配合等现代控制技术，实现系统的优化与自动控制。 具体的优化与控制内容如下：粉体加工系统标定，能耗分析；原料与产品的粒度组成与颗粒形貌分析；加工物料物性分析与加工系统的匹配；改善料仓结构及料位控制系统，避免料仓结拱，提高给料稳定性；分级机技术改造，提高分级效率和产品细度；外加剂的应用，改善粉体物料的流动性，提高工作效率；调整设备结构，保证合理的机内物料滞留量；通过加工设备工作状态的监控，自动控制给料系统、调整闭路系统循环负荷率，合理搭配加工单机的工作状态。3 效益分析不同产品和生产线都有差异，需根据具体情况系统分析。4 合作方式技术服务。5 所属行业领域先进制造。