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。

产品详细介绍     CAK1635v CAK3275v CAK3675v CAK3635v CAK40100v CAK40100vl 床身上最大回转直径 mm φ160 φ320 φ360 φ360 φ400 φ400 滑板上最大回转直径 mm φ140 φ180 φ180 φ180 φ200 φ200 滑板上最大切削直径 mm φ140 φ180 φ180 φ180 φ200 φ200 最大加工长度 mm 260 四工位650 六工位580 四工位650 六工位580 四工位240 四工位850 六工位750 四工位850 六工位750 主轴通孔直径 mm φ43 φ53 φ53 φ53 φ53 φ53 主轴头型式   A2-4 A2-6 A2-6 A2-6 A1-6 A1-6 主电机功率(变频) kW 4 5.5 5.5 5.5 5.5 7.5 主轴转速 r/min 500-5000 (手卡4000) 200-3000 (手卡2000) 200-3000 (手卡2000) 200-3000 (手卡2000) 150-2000手动Ⅲ档+变频 Ⅰ150-520 Ⅱ440-1150 Ⅲ770-2000 150-2400 (手卡2000) 尾台套筒直径   可选配手动 或液压尾台 φ60 φ60 可选配手动 或液压尾台 φ60 φ60 尾台套筒行程   可选配手动 或液压尾台 140 140 可选配手动 或液压尾台 140 140 尾台套筒锥孔   可选配手动 或液压尾台 莫式4号 莫氏4号 可选配手动 或液压尾台 莫氏4号 莫氏4号 X轴最大行程 mm 120 220 220 220 220 220 Z轴最大行程 mm 260 660 660 260 1000 1000 快移速度(X/Z轴) m/min 6/12 6/12 3.8/7.8 3.8/7.8 3.8/7.8 3.8/7.6 刀架刀位数   4 4 4 4 4 4 刀具安装尺寸 mm 16×16 20×20 20×20 20×20 20×20 20×20 X/Z轴重复定位精度   0.007/0.008 0.007/0.01 0.007/0.001 0.007/0.01 0.007/0.01 0.007/0.01 加工精度   IT6 IT6-IT7 IT6-IT7 IT6-IT7 IT6-IT7 IT6-IT7 机床外形尺寸(长×宽×高) mm 1780×1230 ×1760 2190×1400 ×1610 2180×1230 ×1700 1780×1230 ×1700 2490×1360 ×1510 2490×1360 ×1510 机床净重/毛重 kg 1450/1690 1810/2060 1800/2010 1555/1790 1990/2290 1990/2290 包装箱尺寸(长×宽×高) mm 2150×1660 ×2050 2520×1660 ×2050 2520×1660 ×2050 2150×1660 ×2050 2770×1660 ×2050 2770×1660 2050    

1、成果简介 重型数控机床技术：机床、机械设备总体布局、精密主轴（轴承、液压、气压）、精密滑台、运动控制、张力控制、振动控制；减隔振技术、热变形与补偿技术、数控技术等。 重型数控车床、铣床、加工中心、磨床、轧辊车床、铁路车床、绕线机床。2、应用说明 主要应用对象：船舶、航空航天、铁路、矿山、钢铁等领域。3、效益分析 高技术产品

成果描述：近年来与数控机床主机厂、用户单位等共同承担了多项“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项课题的研究与开发工作，如“高速卧式加工中心整体结构动静刚度及高速主轴结构优化设计技术”(2009ZX04001-013-02）、“精密卧式加工中心整机结构优化设计、动刚度分析与抑振技术”（2009ZX04001-023-04）等，通过数字化建模、有限元分析、实验测试与结构改良分析与测试等工作，对高速、精密卧式加工中心关键功能部件和整机的动静态特性及其影响因素进行了深入研究与分析，与相关主机厂和用户单位共同进行了面向数控机床特定功能与性能的结构分析与优化。市场前景分析：随着经济和社会的发展，各领域对小微型、个性化产品的需求日益增长。通过开放式数控系统和基于复杂结构动静态特性分析的设计技术，设计制造满足特定多样化需求的桌面型柔性制造系统，为工业、教育、科研等领域的小微制造提供低成本、多功能、高精度、智能化的微型加工装备，为个性化设计的快速实现提供有效的技术手段。与同类成果相比的优势分析：通过研究基于数字样机的数控机床结构多学科优化设计技术，提出从结构上保证精度稳定性的设计思路，采用有限元方法分析热误差对机床加工精度的影响并提出机床热误差补偿方法，建立热变形对机床精度稳定影响的数学模型，研究机床几何误差及其补偿方法，研究加工误差综合动态补偿技术，形成实用补偿技术方法，并将上述原理方法的研究成果在高速龙门五轴加工中心样机中进行了应用验证，取得了良好的效果，相关研究成果获得四川省科技进步一等奖一项。

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基于国家数控重大专项项目“可重构智能数控系统与装备技术”，提出了数控流水线技术的开放式可重构数控系统技术。该技术实现了智能数控系统流水线的可重构。并广泛应用于数控一代及产业结构升级优化、全闭环高精度数字化制造、3D打印、智能机器人控制及工业生产自动化控制等各类工业环境。已支撑和创建“天大精益”、“泰森数控”自主产业化品牌，其产品在五轴联动木雕数控加工设备、六轴联动全闭环高精度螺旋锥齿轮加工装备、钎具T型螺杆高效数控设备、轴承套类双通道自动化加工设备及五轴电池焊接自动化设备等工业产品中取得了技术突破及

扬州力丰，210CNC，工件最大回转直径：210mm；最加工长度：400mm；床身宽度：100mm；主轴转速：0~2250r/min；主轴锥度：MT3；X轴移动速度：2000mm/min；Z轴移动速度：1000mm/min；X轴进给速度：250mm/min；Z轴进给速度：500mm/min；X轴最大扭矩：2Nm；Z轴最大扭矩：1.5Nm；X轴行程：80mm；Z轴行程：250mm；X轴电机扭矩：2Nm；Z轴电机扭矩：1.5Nm；刀具个数：4；刀架角度：360°；尾架锥度：MT2；尾架行程：50mm；X、Z轴返回精度：0.01mm；刀具回转精度：0.005mm；电机功率：0.6KW；有安全保护装置；30套以上模板，设定参数后可自动生成G代码加工文件。

融合物联网、工业 4.0 和智能制造技术，我们研发了一套专门适用于过程监控的智能化生产线配套软硬件，可以完成配合工艺的生产线生产控制、产品质量控制、生产线 / 环节 / 设备 效能分析，大大降低了人员劳动强度，减少了用工数量，节约了成本 。 可根据企业定制智能模块，进行大数据分析和展示，为企业生产全面智能化打好基础。 一套系统中软件包括中央控制平台、数据分析平台和手机查询 APP 等，硬件以国产自主品牌为核心。该系统已在行业应用了 5 年，稳定可靠。