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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
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。
浙江大學
2022-07-22
一種適于各種形狀和壁厚缺損制作的智能加工裝置
本發明公開了一種適于各種形狀和壁厚缺損制作的智能加工裝置，包括支撐框架，支撐框架內安裝有二維運動機構以及設置在二維運動機構上的切割機構；升降機構；用于調整切割機構內刀片切割方向的旋轉機構；二維運動機構用于驅動切割機構在垂直于升降機構升降方向的平面內進行二維方向的調整；控制器，用于接收待加工缺損三維模型數據，并將其轉化為二維運動機構的運行軌跡以及刀片切割方向數據，用于控制二維運動機構和旋轉機構的運行。本發明的缺損智能制造裝置結構簡單，裝置制造成本低，操作方便，智能化集成度高，能夠在不破壞骨壁下組織的前提下，自動的按照設計要求完成對具有不同壁厚的顱骨缺損的制造，而且缺損的形狀任意。
浙江大學
2021-04-13
水產品加工副產物高值利用技術與產業化生產
水產品加工時通常產生大量的副產物（魚鱗、魚皮、魚骨等），這些副產物中含有較豐富的膠原蛋白和鈣等成分。目前水產品加工的副產物大多沒有得到有效的開發利用。本項目在農業部和國家自然科學基金項目的支持下，以水產品加工副產物（魚鱗、魚皮、魚骨等）為原料，利用定向生物酶解、分離提取和干燥等技術開發了魚蛋白多肽、魚骨蛋白多肽、魚骨多肽鈣粉、魚體生物保鮮劑等系列產品。該項目已授權和申請國家發明專利2項。
技術指標
魚蛋白多肽：采用生物酶解技術開發的具有特定功能的多肽，有降血壓作用的降血壓多肽粉，有抗氧化作用的抗氧化多肽粉，產品多肽達50%以上；魚骨多肽鈣粉：產品中有機鈣含量達到15%以上，多肽含量為30%以上；魚體生物保鮮劑:通過生物酶解開發的一種生物保鮮劑，可廣泛地應用于魚產品的保鮮及魚肉制品的抗氧化作用。
投資預算及效益分析
通過該項目的實施，使目前基本沒有得到有效利用的水產品加工副產物（魚鱗、魚皮、魚骨等），經過加工后每噸副產物產值達到16000多元。建立年處理1500-3000噸動物副產物加工項目需要設備投資500-700萬元，廠房3000-4000平方米（根據具體產品類型和生產規模而調整）。
中國農業大學
2021-04-14
DS-RM-AE 加工中心（數控銑床）裝調維修實驗實訓臺
該實訓裝置為數控機床真實的電控系統，透明化展示，可進行電氣配置、安裝、接線、參數設置、PLC（PMC）編程、調試、性能優化、故障診斷等實訓項目。 實驗培訓內容 1) 數控系統功能、結構、安裝、參數設置、調試 2) 數控機床報警識別、故障診斷及維修 3) 數控系統數據備份、與計算機的通訊 4) 交流伺服電機驅動接線、調試及動態特性 5) 主軸電機的接線、參數設置和調試 6) 霍爾元件、接近開關等傳感器的原理和應用 7) 半閉環控制的實驗和調試 8) PLC指令、編程及邏輯控制 9) 輸入輸出接口的定義、設置及調試 10)數控機床電氣柜控制電路的原理及應用 11)低壓電氣元件的原理、性能及接線 12)絲杠螺距、傳動比等參數設置 13)反向間隙補償實驗 14)絲杠螺距誤差補償實驗 15)數控機床的編程、插補運動的實驗 16) 車削中心C軸功能的調試、編程（四合一） 產品特點 1) 鋁合金結構 2) 工業現場真實電控系統的透明展示 3) PLC控制面板 4) 刻度盤顯示伺服電機轉動 5) 電機區透明防護罩 6) 強力對流風機 7) 滾輪式可移動 8) 配置完整的實訓指導書、系統說明書、調試手冊、PLC程序，調試開發軟件包、數據光盤等.
南京德西數控新技術有限公司
2021-12-08
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
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。
華中科技大學
2021-04-11
一種用于預測金屬難加工材料插銑最大銑削力的方法
本發明公開了一種用于預測金屬難加工材料插銑最大銑削力的方法，包括下列步驟：(1)為難加工材料建立反映插銑最大銑削力的預測模型，該預測模型使用插銑過程中的側向步距、切寬、進給和切削速度這些參數作為預測因子；(2)設計且進行難加工材料的插銑加工實驗并采集其插銑加工過程中的銑削力數據曲線；(3)通過對數據曲線執行濾波和取極值處理以獲得實驗數據并計算出預測模型中的修正系數和指數，由此確定指數模型；以及(4)運用指數模型來執行最大銑削力值的預測過程。通過本發明，由于在預測模型中增加了側向步距作為參數，因此更準確全面地預測難加工材料插銑過程中的最大銑削力大小，從而能夠為難加工材料的高效加工提供有效指導。
華中科技大學
2021-04-11
對采用球頭刀具的五軸聯動機床平滑加工路徑的方法
本發明公開了一種對采用球頭刀具的五軸聯動機床平滑加工路徑的方法，包括：(1)根據加工零件的幾何形狀和工藝參數，生成刀位軌跡源文件；(2)對源文件依次進行逐行讀取、解析并提取其刀位點位置和刀軸矢量，以及判斷刀位行有無干涉錐角以確定其錐角值的操作，由此獲得錐角刀路文件；(3)對錐角刀路文件依次進行逐行讀取，解析并提取其刀位位置、刀軸矢量和錐角，以及確定所有刀位行最優刀軸矢量的操作；以及(4)根據最優刀軸矢量計算刀位點坐標并執行后置處理以生成機床加工路徑，從而實現對機床加工路徑的平滑處理。通過本發明，能夠使刀軸平滑過渡局部變成三軸加工，以消除局部非線性誤差，并消除了奇異位置機床旋轉軸大幅旋轉問題，提高加工效率。
華中科技大學
2021-04-11
一種鈣鈦礦太陽能電池與超級電容器集成件及其制備方法
本發明公開了一種鈣鈦礦太陽能電池與超級電容器集成件及制 備方法，其包括超級電容器和兩塊鈣鈦礦太陽能電池組，超級電容器 包括表面印刷有碳電極的導電基底，導電基底夾在兩塊太陽能電池組 中間，并由固態電解質層隔離;鈣鈦礦太陽能電池組包括多個串聯的太陽能電池單元，太陽能電池單元包括導電基底、光陽極、鈣鈦礦層 和碳電極，其中，位于左端的太陽能電池單元的碳電極既作為鈣鈦礦 太陽能電池組的正極，又作為超級電容器的正極，位于右端的太陽能 電池單元的導電基底與超級電容器的導電基底相連，使光照產生的電 子傳輸于超級電容
華中科技大學
2021-04-14
一種平底螺旋立銑刀正交車銑軸類零件的切削力建模方法
本發明公開了一種平底螺旋立銑刀正交車銑軸類工件的切削力 建模方法，包括步驟：分別建立螺旋立銑刀坐標系和軸類零件坐標系， 確定兩個坐標系間的坐標變換；在建立的坐標系中，明確正交車銑切 削運動軌跡，確定軸向進給、徑向進給和總進給；根據計算得到的正 交車銑運動軌跡和確定的進給，確定正交車銑切屑幾何；對每個離散 層建立微元正交車銑切削力計算公式，根據確定的正交車銑切屑厚度、 切削深度和正交車銑切入切出角，判斷各離散層是否參與切削，確定 微元切削力的積分限，積分參與切削的微元切削力，獲得當前切削狀 態總切削力
華中科技大學
2021-04-14
一種物理模擬航空發動機中介機匣件鑄造成形過程的模具
本發明公開了一種物理模擬航空發動機中介機匣件鑄造成形過 程的模具，其包括模具單元、固定單元和照明單元，模具單元由多層 模腔結構疊加而成，每層模腔結構的內部腔體連通，多層模腔結構內 部腔體組合而成的腔體形狀與航空發動機中介機匣件的形狀適應；模 具單元中部設有與底層模腔結構相連通的中心直澆道；底層模腔結構 的底部設有排水閥和支撐定位柱；固定單元包括組合銷孔和圓柱銷， 組合銷孔由各層模腔結構上同軸銷孔疊加而成，圓柱銷貫穿組
華中科技大學
2021-04-14