項(xiàng)目組在國家科技重大專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金的支持下，提出了以加工動(dòng)態(tài)特征為載體進(jìn)行加工全過程工藝知識(shí)建模的技術(shù)思路，攻克了加工動(dòng)態(tài)特征驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)數(shù)控編程和加工變形精確控制技術(shù)，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)件從計(jì)算機(jī)輔助加工到智能數(shù)控加工的跨越提供了理論和技術(shù)支撐。

一、項(xiàng)目分類

關(guān)鍵核心技術(shù)突破

二、成果簡介

飛機(jī)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的數(shù)控加工能力是衡量一個(gè)國家航空制造水平的重要標(biāo)志。新一代飛機(jī)結(jié)構(gòu)件更復(fù)雜、精度要求更高、制造周期要求更短，對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。項(xiàng)目組在國家科技重大專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金的支持下，提出了以加工動(dòng)態(tài)特征為載體進(jìn)行加工全過程工藝知識(shí)建模的技術(shù)思路，攻克了加工動(dòng)態(tài)特征驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)數(shù)控編程和加工變形精確控制技術(shù)，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)件從計(jì)算機(jī)輔助加工到智能數(shù)控加工的跨越提供了理論和技術(shù)支撐。成果在多家航空航天企業(yè)推廣應(yīng)用，完成了多個(gè)軍機(jī)和C919、ARJ21 等民機(jī)型號(hào)多件復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的研制生產(chǎn)，被工信部、發(fā)改委和國防科工局作為航空領(lǐng)域國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床應(yīng)用示范工程三大關(guān)鍵共性技術(shù)之一，向全國軍工制造行業(yè)推廣。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.揭示了加工過程中間狀態(tài)幾何參數(shù)、工藝參數(shù)、監(jiān)測檢測量等動(dòng)態(tài)信息的動(dòng)態(tài)迭代規(guī)律和傳遞規(guī)律，突破了基于加工動(dòng)態(tài)特征的加工全過程工藝知識(shí)建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)件工藝知識(shí)積累由以零件為載體到以加工動(dòng)態(tài)特征為載體的模式轉(zhuǎn)變。

2.提出了基于特征識(shí)別的加工特征自動(dòng)排序、加工驅(qū)動(dòng)幾何自動(dòng)創(chuàng)建、工藝參數(shù)自動(dòng)迭代方法，構(gòu)建了加工特征切削參數(shù)優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的快速編程和高效加工。

3.提出加工過程中自適應(yīng)釋放和消除工件變形的加工模式，研制出能監(jiān)測工件變形的浮動(dòng)裝夾工藝裝備，突破了基于加工動(dòng)態(tài)特征的裝夾/加工/監(jiān)測/檢測自適應(yīng)協(xié)同控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了加工變形精確控制。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

1.特征自動(dòng)識(shí)別率大于95%；

2.刀軌自動(dòng)生成率大于95%；

3.數(shù)控編程效率提高3倍以上；

4.加工效率提高30%以上；

5.大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件加工變形控制在0.05mm/m以內(nèi)。

五、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及獲獎(jiǎng)

加工動(dòng)態(tài)特征驅(qū)動(dòng)的智能數(shù)控編程與加工技術(shù)，研究成果2016年獲“國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)”、2015年獲“中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)”。目前已擁有授權(quán)國家發(fā)明專利60余項(xiàng)。

六、成果圖片

圖1 成果總體技術(shù)

圖2 加工過程零件面型檢測