随着航天发动机性能和技术指标的不断提升，涌现出叶轮、机匣、舱段、壁板等大量服役于高温、高应力恶劣工况的高性能复杂结构件，此类零件结构整体成形、型腔封闭狭小、型面精度苛刻、薄壁易于变形、材料难于切削、极低损伤要求，迫切需要解决高速切削机理、刀具设计制造、刀具路径规划、加工颤振抑制等制约高速切削加工效率、精度、稳定性的瓶颈问题。 项目在“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项、国家自然科学基金的支持下，系统掌握了航天特种难加工材料高速切削工艺规律，提出了五轴铣削刀具“结构-参数-动态特性”一体化设计与无瞬心包络刃磨方法，提出了多轴铣削刀具路径高阶切触规划和精度控制方法，提出了多轴铣削加工过程稳定性预测与颤振在线抑制方法，掌握了多轴加工的装备工艺交互行为及其动态演变规律，揭示再生效应和过程阻尼对加工稳定性的影响，通过刀具结构模态耦合调整工艺系统阻尼，实现颤振在线抑制，显著扩大了极限稳定区域。 形成了完整和自主可控的多轴加工稳定性控制技术体系，应用于“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项五轴加工中心、车铣复合加工中心和数控系统换脑工程，显著提升了国产高档装备和精密刀具对于航天复杂结构件精密制造的适用性和可靠性，获北京市科技奖二等奖1项、中国专利奖优秀奖1项。

基于磁致伸缩扭转波检测导磁构件缺陷的装置，属于超声波无损检测装置，目的在于克服纵向模式导波衰减较大，存在明显频散效应的不足，检测时无须对构件表面进行处理。本发明包括脉冲信号发生器、功率放大器、磁致伸缩扭转波传感器、信号预处理器、A/D 转换器以及计算机；磁致伸缩扭转波传感器包括激励单元和接收单元。计算机控制脉冲信号的产生，经功率放大器放大，通过激励单元在构件中产生扭转波，接收单元接收构件中传播的扭转波，经信号预处理器处理，通过 A/D 转换器转换为数字信号，通过计算机处理获得构件的缺陷信息。本发明可

成果简介结合建筑行业大型空间网壳结构多杆汇交式网壳节点壳形多瓣式节点数字化制造需求， 形成了铸钢节点机器人快速制模技术、 具有自主知识产权且可用于铸钢节点机械精加工的高刚度 5 混联机器人本体设计制造技术， 开发数字化成套工艺装备， 并结合依托工程国家重大基础设施建设， 在钢结构制造企业示范应用。成熟程度和所需建设条件本项目先后成功应用于上海世博会和上海中心， 结果表明效果显著， 经济和社会效益明显。技术指标控制轴,5 轴； 设置

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

本发明公开了一种铁磁性细长构件轴力检测方法及装置,其方法 包括以下步骤：1)在标样上施加轴力 T0；2)将磁化器吸附在标样上；3)测量标样上的磁感应强度的法向分量和轴向分量；4)计算并得到表征 标样轴力的特征量 1/k0；5)重复测量并计算得到不同轴力下表征标样 轴力的一组特征量，绘制 1/k-T 标定曲线；6)在与标样同类型的被测铁 磁性细长构件上测量轴力特征量 1/k，通过 1/k-T 标定曲线获得被测铁 磁性细长构件的轴力 T。其装置包括磁化器、霍尔元件、磁感应强度 测量装置和数据计算装置。本发明采用磁化器来磁化铁磁性细长构件 以进行轴力检测，因此，现场安装检测操作方便，可方便地实现铁磁 性细长构件轴力的检测。 

本发明公开了一种针对复杂曲线构件的激光焊接实时在线监控 系统。该在线监控系统的硬件平台包括激光焊接头、机器人、影像采 集设备、图像处理单元、数据处理单元、反馈调节单元、机器人控制 单元。该系统的目的是通过实时拍摄焊接头与工件的相对形位，将实 际形位与规划行位比对，计算回归规划路径所需的补偿矢量，继而将 该矢量加载于机器人上以调节机器人按照预定轨迹进行焊接。

本发明公开了一种基于软轴驱动的细长构件探伤扫描爬行装置， 该装置包括第一组件和第二组件，第一、二组件通过连接杆连接为整 体，第一组件包括两个结构相同的第一组件分部件，第一、第二滚轮 组件分别安装在第一半圆形支撑薄板上，第一滚轮组件通过联轴器和 软轴与电机相连，两个第一组件分部件通过转铰合页相连，第一半圆 形支撑薄板上设有闭合扣；第二组件包括两个结构相同的第二组件分 部件，第三、第四滚轮组件分别安装在第二半圆形支撑薄板上，两个 第二组件分部件通过转铰合页相连，第二半圆形支撑薄板上设有闭合 扣。该装置基

一种智能同轴一维钢筋混凝土构件的介电常数测量设备。介电常数测量设备与被测智能同轴一维钢筋混凝土构件的内、外导体共同完成测量。智能同轴一维钢筋混凝土构件内的钢筋为同轴电缆结构，有外导体和内导体，外导体与内导体均由若干箍筋、纵筋组合而成。介电常数测量设备由控制服务器、微处理器、信号源、功分器组、反向信号隔离器、定向耦合器、程控衰减器组、信号解析器组和测量连接端口组成，控制服务器连接通信接口，通过通信接口与微处理器进行通信。本介电常数测量设备在不改变混凝土构件结构基础上，使混凝土材料自身成为一种智能传感材料。实时监测混凝土介电常数的变化，从而监测混凝土各阶段的健康状况，操作简单、可靠。

一、 项目简介本项技术是将结构件热镀锌变成热镀Galfan合金。结果获得高性能的表面镀层。其特点：具有高于热镀锌3倍的耐腐蚀性，更好的后加工性能。因此在保证相同质量的前提下，可以节约三分之二的锌，由此一项每年全国可以节约500亿。对于企业而言可以大幅度降低成本，提高环保的水平，彻底改变目前结构件热镀锌的落后面貌。二、 项目技术成熟程度已完成实验，中试阶段的工作，需要工业应用。三、 技术指标镀层厚度20-50微米，耐蚀性能：热镀锌的2-3倍；获得实用新型专利1项，获得发明专利1项，申报发明专利3项）。四、 市场前景是结构件热镀锌的升级换代产品，广泛应用于城市建设、桥梁、电力、建筑等方面。传统工业的改造，具有固定的市场，一旦投入，利国、利民、利己，前景无限。五、 规模与投资需求最好在原有业务基础上利用现成的市场投资。投资规模1000 万元，厂房3000平米，电力2500千瓦，天车，机加工备设。六、 生产设备结构件热镀Galfan合金生产线七、 效益分析按每年生产3万吨吨计算，产值4500万元，可获利约1310万，较热镀锌增加利润860万元。八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：曹晓明 ，电话：13902060727  ，联系人：杜安 ，电话：60204527  邮箱：caoxiaoming@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果图片热镀锌与热镀Galfan耐腐蚀性能的对比曲线热镀Galfan合金样板热镀Galfan合金螺纹钢Galfan镀层的附着力的测试

本项目采用五电弧协同增材制造，提高成形构件的堆积效率；利用激光约束电弧，提高成形金属构件的表面精度，减小加工余量；构筑出融合五电弧协同增材制造、激光稳定电弧、高速摄像监测、构件成形尺寸三维测量、工艺数字化监控等功能的多电弧协同增材制造装备。 1、 形成复杂空间曲面构件分区原则、切片方法与路径规划策略，建立五电弧协同增材制造高性能大型金属构件工艺方法、模型与窗口； 2、 研制出多电弧协同增材制造工艺规划与系统总控软件； 3、 开发了专用于高性能大型金属构件多电弧协同增材制造的专用金属丝材。 实现大型舰船艉轴架、运载火箭过渡端框架与高层建筑多向钢节点的高质量、高效率、低成本增材制造，并进行组织与性能预测。 图1 多电弧协同增材制造设备图 图2 多电弧协同增材制造典型产品 【技术优势】 项目成果有效解决了高性能大型金属构件采用电弧增材整体制造时，面临的堆积效率较低，制造大型金属构件周期长；成形金属构件表面精度低，加工量较大；成形金属构件的晶粒粗大，各相异性明显的难题，将目前大型金属构件电弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技术指标】 五束电弧协同增材制造装备： 1）装备包括 CMT电源5台、六轴机器人系统3台、激光系统、工艺数字化系统、三维测量系统、高速摄像系统与缺陷除去系统； 2）三维测量系统的测量范围在300mm以内，可测量金属构件壁厚最大尺寸不低于250mm，测量误差在±1.0mm以内； 3）可成形高度大于2m、长度大于5m、宽度大于3.5m的金属构件，变形控制在0.2mm/100mm以内； 4）堆积效率≥1800cm3/h，连续工作时间不低于360小时； 五束电弧协同增材制造工艺总体软件： 1）具有模型解析重构、子模型选择、分区切片与9轴工艺路径规划、曲面切片、G代码及机器人离线编程代码生成、多电弧协同增材制造系统控制功能与工艺数据库； 2）可实现金属构件组织、性能预测及成形质量主动控制，并显示构件材料 CCT图； 3）模型解析、拓扑重构时间低于10分钟，切片轮廓精度优于±0.1mm，单层切片时间＜2s。 4）支持2000万以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空间曲面模型的路径规划，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6轴机器人+3轴龙门式床身协同控制的9轴工艺路径规划，成形效率达 1800cm3/h，全程误差≤0.5%，路径输出方式为G代码、机器人离线编程代码； 7）工艺数据库覆盖控制系统参数及工艺及材料参数，并建立典型工艺参数，加工误差范围≤0.5%；