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有色金屬加工、材料加工、金屬鑄造

葉片與葉盤是航空發動機、重型燃機等的關鍵核心零件，其葉片復雜型面的高效高精度先進加工技術是保證航發及燃機正常穩定運行的決定因素。為打破航發及重型燃機關鍵零部件高效高精加工技術國際封鎖和壟斷，在國家自然科學基金支持下，課題組針對葉片、葉盤的工藝特點，研究數字化設智能加工－測量一體化集成技術，自主開發了集成雙模式靈巧測量－誤差動態補償－復雜曲面CAM編程－力位動態解耦－多軸聯動控制的關鍵核心技術，開發出系列的自動化柔性復合磨削及拋光加工閉環智能制造裝備，可實現一次裝夾完成葉片及葉盤相應葉尖、型面、進/排氣邊、葉根圓角和凸臺過渡區部位的復合磨拋集成加工，可極大提高航空發動機葉片及其葉盤、重型燃機整體葉盤及葉片、汽輪機葉片等的加工精度及效率，推進我國航空及能源動力產業的技術提升與發展。 應用領域： 航空發動機、重型燃機、汽輪機、鼓風機等透平機械葉片制造行業 技術指標： ？ 實現各型葉片型面的粗磨及精磨過程，表面粗糙度≤Ra 0.2μm； ？ 葉片型面輪廓度：距排氣緣3mm范圍內在±0.03mm內，其余區域在±0.05mm以內。

葉片與葉盤是航空發動機、重型燃機等的關鍵核心零件，其葉片復雜型面的高效高精度先進加工技術是保證航發及燃機正常穩定運行的決定因素。為打破航發及重型燃機關鍵零部件高效高精加工技術國際封鎖和壟斷，在國家自然科學基金支持下，課題組針對葉片、葉盤的工藝特點，研究數字化設智能加工－測量一體化集成技術，自主開發了集成雙模式靈巧測量－誤差動態補償－復雜曲面CAM編程－力位動態解耦－多軸聯動控制的關鍵核心技術，開發出系列的自動化柔性復合磨削及拋光加工閉環智能制造裝備，可實現一次裝夾完成葉片及葉盤相應葉尖、型面、進/排氣邊、葉根圓角和凸臺過渡區部位的復合磨拋集成加工，可極大提高航空發動機葉片及其葉盤、重型燃機整體葉盤及葉片、汽輪機葉片等的加工精度及效率，推進我國航空及能源動力產業的技術提升與發展。

一、 項目簡介采用流態化技術處理氣體（液體）/顆粒（粉體）物料，具有氣（液）固接觸效率高，傳質傳熱性能好等優點，在石油、煤、無機/有機化工、制藥、環保、水處理等領域得到了廣泛的研究和應用。根據被處理物料的加工時間、氣（液）固比等處理條件不同，可分別采取鼓泡床、湍動床、循環流化床等操作形式。對于一種特定的物料體系，在采用流態化技術全面投入工業應用之前，需要對物料性質（包括粒度分布、骨架密度、堆積密度、休止角、介質粘度、熔點、沸點等）進行全面分析，然后根據物料加工過程工藝特點確定合適的裝置結構，再對物料的基礎流態化特性（包括起始流化速度、起始鼓泡速度、起始湍動速度、噎塞速度等）及操作工況（進料量、操作速度、物料循環量）下設備壓降、密度、溫度、停留時間、混合與分級、傳質傳熱效率、分離效率等進行綜合實驗測試，以此為依據進行工業規模的裝置設計及指導工業操作。本項目可以針對物料處理體系及加工工藝特點，研發合理的流態化裝備，并對其物料物性、流體力學特性、裝置結構性能等進行綜合實驗測試，根據測試結果為新裝備的工業設計和操控、新技術的工業應用提供基礎參數和指導，也可為原有設備改造提供可靠依據。二、 項目技術成熟程度項目組對FCC催化劑、煤粉、石油焦、半焦、石英砂、樹脂、剛玉球、含鹽廢水等不同特性物料的流態化性能及相關流態化裝備性能進行過系統的實驗測試，物料粒度范圍從30μm~5mm不等，流態化裝備涉及鼓泡床、湍動床、快速床、移動床、噴動床及各種裝備上相關的分布裝置、分離裝置等，介質涉及氣-固、氣-液、液-固、氣-液-固體系，相關實驗結果為新技術的實施推廣提供了大量基礎數據。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）在大量實驗研究并借鑒已有實施項目經驗的基礎上，本項目已形成如下成果：鑒定項目：[1] 外循環多相流化床換熱器的顆粒循環和分布研究. 河北省教育廳，鑒定時間：2011.01，證書編號：20110367，成果水平：國際先進.[2] 液固三相流化床蒸發器總體優化及應用研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.01，證書編號：20110265，成果水平：國際先進.[3] 高效半干法煙氣脫硫劑制備工藝研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.01，證書編號：20110266，成果水平：國際先進.[4] 鍋爐煙氣噴動床脫硫除塵工藝及設備研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.06，證書編號：20111588，成果水平：國際先進.[5] 帶導流管的多噴嘴矩形噴動床煙氣脫硫設備研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.06，證書編號：20111589，成果水平：國際先進.[6] 新型高效立體傳質并流塔板的研究開發. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.10，證書編號：20112669，成果水平：國際先進.專利技術：[1] 一種克服換熱設備水平管路顆粒沉積的構件和方法，中國發明專利，專利號：ZL 200910245134.9.（已獲授權）[2] 一種多功能集成設備精制介酸的方法，中國發明專利，專利號：ZL 200910245133.4. （已獲授權）[3] 一種降低耦合反應器提升管出口返混的氣固分布器. 中國發明專利，申請號：201210405627.6. （已公開）[4] 一種降低串聯組合流化床提升管出口返混的氣固分布器. 中國發明專利，申請號：201210405649.2. （已公開）[5] 多孔球狀反應裝置及操作方法. 中國發明專利，申請號：2012101155697.4，申請日：2012.04.19. （已公開）[6] 一種煙氣同時脫硫脫硝綜合實驗裝置及其操作方法. 中國發明專利，申請號：201210115569.3. （已公開）[7] 多室雙管程蒸發器，中國實用新型專利，專利號：ZL 201020609305.X. （已獲授權）[8] 多孔球狀反應裝置. 中國實用新型專利，專利號：ZL 201220167080.6. （已獲授權）[9] 一種煙氣同時脫硫脫硝綜合實驗裝置. 中國實用新型專利，專利號：ZL 201220167161.6. （已獲授權）[10] 一種提升管與床層耦合反應器的分布器. 中國實用新型專利，申請號：201220542989.5. （待授權）[11] 一種串聯組合流化床提升管出口的分布器. 中國實用新型專利，申請號：201220543000.2. （待授權）項目獲獎：[1] 組合型顆粒分布裝置的顆粒分布性能與結構優化. 河北省科技進步獎三等獎（證書編號：2008JB3122-3），2009年3月.四、 市場前景（應用領域、市場分析等）本項目可廣泛應用于石油、煤、無機/有機化工、制藥、環保、水處理等領域，在滿足高效節能、低碳環保的前提下，可為企業新技術開發、舊有裝置改造提供實驗測試及技術支持，進而提高企業的技術裝備水平和經濟效益。五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）規模與投資需求依據企業要求而不同。（1）從裝備選型與性能測試角度，需要研究設計新型裝備，并針對具體物料進行相關性能測試，本項目組可提供場地和人員，企業投資約為5~30萬元；（2）從舊有裝置改造角度，需要對裝置現存問題進行分析，研究設計合理的裝置結構，并對其性能進行測試，再結合后續加工、安裝，本項目組可提供場地和研究設計人員，并輔助聯系加工單位，企業投資約為50~300萬元；從直接利用本項目相關技術成果角度，本項目組可提供研究設計人員，并輔助聯系加工單位，企業需提供場地和操作人員5~10人，投資約為100~500萬元。（內容字體為宋體、四號字）六、 生產設備裝備性能測試設備，項目組可進行開發設計；生產設備依據各具體物料體系及加工過程特點而定，主要以流態化操作設備為主，并輔以風機、泵、測量及控制儀表等。七、 效益分析實施本項目的效益體現在如下幾個方面：（1）可以提高企業的技術創新能力及裝備操作水平；（2）可以提升企業的裝備運行周期與生產效率，提高企業的經濟效益；（3）可以降低企業的廢氣、廢液、廢渣排放水平，具備顯著的環保效益。八、 合作方式（1）項目組獨立承擔；（2）與企業合作研發。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）王德武：天津紅橋區河光榮道8號北工業大學化工學院300信箱，022-60204482，13752711488，wangdewu@hebut.edu.cn；張少峰：天津紅橋區河光榮道8號北工業大學化工學院300信箱，022-60204596，13132081566，shfzhang@hebut.edu.cn。

本發明公開了一種氧化鋁陶瓷的刻蝕加工方法及裝置，該方法 使潔凈的氧化鋁陶瓷整體位于水中，水表面到氧化鋁陶瓷材料表面距 離為 2mm～12mm，利用紫外脈沖激光對氧化鋁陶瓷進行掃描刻蝕加 工，刻蝕加工后的氧化鋁陶瓷表面無發黑變質層和重凝層。裝置包括 紫外激光器、掃描振鏡，二維加工平臺，以及用于裝水和待加工的氧 化鋁陶瓷的容器。本發明巧妙的引入“水”的因素，在一定厚度或一 定流速的水下對氧化鋁陶瓷進行激光刻蝕的冷卻和排渣

成果簡介： 葉片與葉盤是航空發動機、重型燃機等的關鍵核心零件，其葉片復雜型面的高效高精度先進加工技術是保證航發及燃機正常穩定運行的決定因素。為打破航發及重型燃機關鍵零部件高效高精加工技術國際封鎖和壟斷，在國家自然科學基金支持下，課題組針對葉片、葉盤的工藝特點，研究數字化設智能加工－測量一體化集成技術，自主開發了集成雙模式靈巧測量－誤差動態補償－復雜曲面CAM編程－力位動態解耦－多軸聯動控制的關鍵核心技術，開發出系列的自動化柔性復合磨削及拋光加工閉環智能制造裝備，可實現一次裝夾完成葉片及葉盤相應葉尖、型面、進/排氣邊、葉根圓角和凸臺過渡區部位的復合磨拋集成加工，可極大提高航空發動機葉片及其葉盤、重型燃機整體葉盤及葉片、汽輪機葉片等的加工精度及效率，推進我國航空及能源動力產業的技術提升與發展。 應用領域： 航空發動機、重型燃機、汽輪機、鼓風機等透平機械葉片制造行業 技術指標： 實現各型葉片型面的粗磨及精磨過程，表面粗糙度≤Ra 0.2μm； 葉片型面輪廓度：距排氣緣3mm范圍內在±0.03mm內，其余區域在±0.05mm以內。

本項目面對行業世界性技術難題，解決大腸桿菌包涵體產物妨礙重組蛋白質藥物生產的問題；建立我國自主知識產權的基因工程表達載體和體系。本項目通過深入了解蛋白質折疊過程、建立了微生物可溶性表達及后加工技術體系，通過多環節調控蛋白質折疊的策略，有效解決大腸桿菌包涵體難題，高效率低成本生產重組蛋白質藥物。在生產環節發明了多種基因工程高效表達和不同層次助溶新技術及其整合；在制備環節發明了基因工程表達產物分離純化及后加工新技術及其集成。本項目獲8件發明專利授權、含1件美國專利，專利全部獲得實施許可。本項目技術在美

成果簡介：本草綱目記載：“豆腐之法，始于淮南八公山”， 八公山豆腐乳是安徽特產，也是我國傳統特色調味食品。食品 工業作為我國第一產業具有重要地位，傳統食品是中華民族智 慧結晶，更是中華五千年璀璨飲食文化的特色載體，但在國內 外市場競爭中，恰缺乏高品質“八公山”豆腐乳產品。 傳統大豆食品營養豐富，保健價值高，豆腐乳由于具有微 生物的作用，不僅營養豐富，且具有降低膽固醇、降血壓、降

建立了龍門加工中心幾何誤差整機-部件-零件-結構的精度正向遞推分配、精度保持薄弱結構-零件-局部動件-整機的精度逆向修正補償方法，提升了龍門加工中心大行程工況加工精度要求 一、項目分類 關鍵核心技術突破   二、成果簡介 高性能龍門加工中心是航空航天、高鐵船舶、核電等大型精密零件加工的重要裝備。高性能龍門加工中心設計研發中遇到了多部機型譜匹配、大行程精度均衡、大慣量爬行抑制等三大技術難題，急需新的設計方法與制造工藝的支撐。在國家科技重大專項等課題資助下，浙江大學譚建榮院士科研團隊開展了高性能龍門加工中心整機設計與制造工藝關鍵技術及應用研究，取得了一系列重要成果： （1）發明了高性能龍門加工中心整機布局方案骨架型譜。建立了多部機匹配的龍門加工中心布局方案骨架型譜，揭示了龍門加工中心多體系統低序體陣列拓撲約束解耦機理，提升了龍門五面加工中心、數控龍門鏜銑床等一體化龍門框架多部機布局型譜自適應匹配性能，一階固有頻率由54Hz提高到63Hz，結構件剛度由50.4N/μm提高到55.6N/μm，打破了國外大型精密動梁五面體龍門加工中心壟斷。 （2）發明了基于螺旋變換的多軸聯動精度分配方法。建立了龍門加工中心幾何誤差整機-部件-零件-結構的精度正向遞推分配、精度保持薄弱結構-零件-局部動件-整機的精度逆向修正補償方法，提升了龍門加工中心大行程工況加工精度要求，X/Y/Z軸行程定位精度由0.08/0.06/0.05mm提高到0.03/0.02/0.015mm，整機幾何精度達到發達國家同類產品Ⅰ級標準。 （3）發明了龍門加工中心運動部件爬行特征判定方法。建立了基于動梯度粘滑特性的動件爬行特征判定方法，揭示了大慣量動件重載負荷低速摩擦副防爬機理，提升了重載低速大范圍的靜壓導軌低摩擦副高精度控制性能，加工工件表面粗糙度從Ra0.4提升至Ra0.2，轉臺平面跳動由0.02mm提高到0.01mm，轉臺熱浮升變形由0.2mm提高到0.05mm。 研制了行業首創的龍門加工中心設計制造工具集，在國家重大工程的關鍵部件精密加工中得到成功應用，并推廣應用到國家重點機床企業的高端加工中心設計研發中。項目突破了發達國家對我國龍門加工中心技術封鎖，研發的機床產品成功替代進口，對提高我國重大精密裝備國產化率與自主創新能力等起到了重要作用。

本發明公開了一種雙轉臺五軸聯動數控機床的夾具高度及加工路徑優化方法，該方法包括：(1)生成刀位軌跡文件；(2)提取刀位點位置坐標值和刀軸矢量；(3)計算雙轉臺 A 軸旋轉角度θA 和 C 軸旋轉角度θC；(4)計算出系數和以及(5)利用這些系數計算出最優夾具高度，由此實現對機床的夾具高度及加工路徑優化過程。通過本發明，由于最大程度避免了刀具及安裝刀具的機床主軸在機床坐標系下的 X、Y、Z 軸上不必要的平移運動，可以有效地縮短加工時間，并能夠避免局部運動幅度過大造成的加工質量劣化和撞刀事故。