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成果的背景及主要用途： 該成果屬于高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域，內(nèi)容涉及數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新與自主數(shù)控系統(tǒng)及 其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，是在已完成天津市數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)重點攻關(guān)項目成果的基礎(chǔ)上，通 過進(jìn)一步深化研究取得的。實施期限為 5 年，自 2006 年 10 月至 2011 年 12 月。 該成果針對復(fù)雜數(shù)控裝備的集成監(jiān)控、可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)流水線架構(gòu)和三級加工自 優(yōu)化與控制等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： （1）針對數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)多任務(wù)調(diào)度及實時并行化執(zhí)行的特點，提出基于可重 構(gòu)的數(shù)控流水線架構(gòu)。該架構(gòu)由數(shù)控主控流水線線程、驅(qū)動程序和數(shù)控微代碼實 時執(zhí)行單元構(gòu)成數(shù)控流水線體系，可實現(xiàn)軟件乃至于硬件的多重可重構(gòu)。 （2）針對數(shù)控系統(tǒng)因功能集成造成的核心運動控制實時性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等 問題，提出一種新的多層次集成監(jiān)控數(shù)控的系統(tǒng)架構(gòu)。該監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)通過底層 數(shù)控系統(tǒng)監(jiān)控層、監(jiān)控管理層、遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控層進(jìn)行分級式地故障分析與診斷， 實現(xiàn)數(shù)控裝備的監(jiān)控與維護(hù)。 43天津大學(xué)科技成果選編 44 （3）提出一種具有三級加工自優(yōu)化功能的智能控制方法，實現(xiàn)通過數(shù)控系 統(tǒng)對數(shù)控機(jī)床的智能控制。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 該成果在國內(nèi)外首次提出并研究基于可重構(gòu)、多層次集成監(jiān)控和三級加工自 優(yōu)化的數(shù)控流水線架構(gòu)，并開發(fā)了全新的 2-6 軸聯(lián)動控制可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)，已獲 得三項國家發(fā)明專利和兩項軟件著作權(quán)，并發(fā)表重要論文 12 篇。經(jīng)專家組鑒定， 達(dá)到了國際領(lǐng)先的水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 鑒于該成果的獨特技術(shù)特征及數(shù)控產(chǎn)業(yè)的國家需求和巨大市場潛力，依托該 成果的“天大精益數(shù)字化制造產(chǎn)業(yè)園”項目已于 2011 年在天津海河科技園區(qū)奠基 建設(shè)，占地面積 100 畝，可實現(xiàn)年產(chǎn)值 10 億元以上的規(guī)模。 應(yīng)用領(lǐng)域：高端裝備制造業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 該成果已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運作，并推廣到福建威諾數(shù)控、鑫菱機(jī)床廠、威海東云 數(shù)控機(jī)床、天地股份有限公司等企業(yè)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)社會效益。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

主要應(yīng)用領(lǐng)域： (1)工業(yè)加工    激光對材料的加工效率取決于多種因素，其中主要包括激光的光束質(zhì)量、功率和波長。光纖激光器由于優(yōu)異的光束質(zhì)量，同等激光功率水平下，其加工效率要遠(yuǎn)高于燈泵或者半導(dǎo)體激光器（LD）泵浦的固體激光器；大部分有機(jī)材料對1.5μm激光的吸收要強(qiáng)于傳統(tǒng)的1μm激光，使用1.5μm激光加工材料可以顯著降低能耗，提高加工效率。1.5μm連續(xù)和脈沖激光器適用于大部分有機(jī)材料的切割、焊接、鉆孔、打標(biāo)、刻槽等單點加工方式。 (2)遙感技術(shù)領(lǐng)域 1.5μm激光波長紅外遙感技術(shù)在軍事偵察，探測火山、地?zé)帷⒌叵滤⑼寥罍囟龋槊鞯刭|(zhì)構(gòu)造和污染監(jiān)測方面都有廣泛的應(yīng)用。例如在軍工方面，激光雷達(dá)的作用是能精確測量目標(biāo)位置（距離和角度）、運動狀態(tài)（速度、振動和姿態(tài)）和形狀，探測、識別、分辨和跟蹤目標(biāo)。 (3)自由空間通訊領(lǐng)域    在自由空間通訊FSO（Free Space optical communication）領(lǐng)域的應(yīng)用也迅速增長，1.5x μm激光波長具有高帶寬、部署迅速、費用合理等優(yōu)勢。FSO技術(shù)以激光為載體，用點對點或點對多點方式實現(xiàn)連接；不需要光纖而是以空氣為介質(zhì)，因此又有“無線光纖”之稱。在2000年悉尼奧運會上，Terabeam公司成功地使用FSO設(shè)備向客戶提供100Mbit/s的數(shù)據(jù)連接。1.5μm波長尤為適用于海面目標(biāo)、地面與衛(wèi)星之間、公司或軍隊臨時駐扎時使用。 (4)軍工領(lǐng)域1.5x μm激光源也是產(chǎn)生3~5μm中紅外激光的重要光源基礎(chǔ)。3~5μm波長的中紅外波段同樣也是重要的大氣窗口，是軍用紅外探測器的主要工作區(qū)域。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈探測器(如InSb ,HgCdTe 等) 的響應(yīng)范圍在3～5μm波段，因而針對紅外導(dǎo)引頭的光電對抗迫切需要該波段的激光器件。在軍事上，中紅外激光器主要用于光電對抗以及生化戰(zhàn)劑的探測，用中紅外波段的多束激光，可以干擾紅外熱尋的導(dǎo)彈，摧毀在不同距離和高度的目標(biāo)

第三代半導(dǎo)體氮化鎵和碳化硅因其禁帶寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于電子和光電子等領(lǐng)域。各種氮化鎵和碳化硅基器件是5G技術(shù)中的關(guān)鍵器件。將半導(dǎo)體晶片制成器件，其中的一個關(guān)鍵加工步驟是晶片表面的拋光。然而，氮化鎵和碳化硅的化學(xué)性質(zhì)極其惰性，半導(dǎo)體工業(yè)目前常用的化學(xué)機(jī)械拋光方法無法對其實現(xiàn)高效加工。對此，我們從原理上創(chuàng)新發(fā)展了一種光電化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)，不僅可快速加工各種化學(xué)惰性半導(dǎo)體晶片（如:加工氮化鎵的材料去除速率可達(dá)1.2 μm/h，比目前的化學(xué)機(jī)械拋光的高約10倍），而且可加工出原子臺階結(jié)構(gòu)的平滑表面。設(shè)備簡單，技術(shù)具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。

以天然高分子殼聚糖、透明質(zhì)酸等為原料對其進(jìn)行改性使其溶解在水、油（普通有機(jī)溶劑）等類衍生物，擴(kuò)大了其作為生物醫(yī)用材料的應(yīng)用。然后還以新的生物材料制備方法光聚合方法、電紡絲方法、超臨界聚合等方法對改性后的衍生物進(jìn)行加工，使得其可以應(yīng)用在生物醫(yī)用材料如皮膚燒傷敷料、藥物控釋、人工組織工程支架等生物材料領(lǐng)域。并且還開展了光固化超硬、超耐磨、自清潔材料，光聚合藥物緩釋材料，光聚合有機(jī)高分子納米微顆粒，光聚合信息存儲材料等項目的研究。 溶解性：可溶解水、乙醇等12種有機(jī)溶劑；聚合速率，可光聚合殼聚糖單體最大轉(zhuǎn)化率92%，聚合速率12秒；制備材料為無毒。用于食品包裝等，生物醫(yī)藥，生物醫(yī)用材料等，開發(fā)前景使用性能優(yōu)良，具有廣闊的市場前景。以殼聚糖等為主要原材料，主要設(shè)備是常溫反應(yīng)釜。若生產(chǎn)規(guī)模為100噸/年，設(shè)備投資約10萬元，廠房面積需300m2，動力100KW，操作人員約3人。產(chǎn)品綜合成本約80000～120000元/噸，市場平均售價約355000~460000元/噸，年利潤約400~600萬元，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

二級肥膘經(jīng)采用本技術(shù)加工，可全部轉(zhuǎn)化為豬油和膠原蛋白，其中豬油的得 率可高達(dá) 60%，膠原蛋白的得率可高達(dá) 20%。投資 800 萬元建設(shè)一套年處理 3000 噸二級肥膘的裝置，可年產(chǎn)豬油 1800 噸，膠原蛋白 600 噸，按豬油 16 元/kg，膠原蛋白 60 元/kg 計，年產(chǎn)值可達(dá) 6000 萬元以上，利潤在 1500 萬元以上。 

棉油皂腳經(jīng)采用本技術(shù)加工，可在不影響脂肪酸的品質(zhì)和收率的前提下從中 提取出棉酚，每噸棉油皂腳的棉酚的收率，以原料的新鮮程度，在 0.5-3%。投資 800 萬元建設(shè)一套年處理 3000 噸棉油皂腳的裝置，可年產(chǎn)藥用原料棉酚 1500 kg 以上，按 16 元/g 計，年產(chǎn)值可達(dá) 2400 萬元以上，利潤在 1500 萬元以上。同時可徹底根除皂腳加工酸化油過程中的廢水的產(chǎn)生。

本發(fā)明公開了一種振鏡式激光掃描大幅面材料成形加工控制系 統(tǒng)，其包括上位機(jī)、激光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器；激 光掃描主控制器和多個激光掃描從控制器基于 EtherCAT 總線冗余環(huán) 型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接，激光掃描主控制器作為 EtherCAT 通信主站，多個激 光掃描從控制器作為 EtherCAT 通信從站。上位機(jī)通過總線與激光掃描 主控制器雙向通信，激光掃描從控制器解析激光掃描主控制器指令、 提供/采集各類信號，

本發(fā)明公開了一種深孔加工用超細(xì)硬質(zhì)合金刀具材料的制備方法，其特征是采用VC-Co飽和固溶體為粘結(jié)相，并通過超聲分散和pH值調(diào)節(jié)使表面包覆吐溫80分子膜；采用（WC，VC）二元復(fù)合粉末實現(xiàn)VC對WC晶界面遷移抑制；控制用于提高紅硬性的(W，Ta)C粉末的重量*平均粒度=（WC，VC）粉末的重量*平均粒度，使二者顆粒數(shù)匹配。

本發(fā)明公開了一種螺旋立銑刀正交車銑加工三維穩(wěn)定性建模方 法，包括以下步驟:(1)將機(jī)床-刀具-工件系統(tǒng)簡化為質(zhì)塊-彈簧-阻尼器 連接的振動系統(tǒng)，建立坐標(biāo)系 xFyFzF，建立振動系統(tǒng)動力學(xué)方程;(2) 利用錘擊法模態(tài)試驗分別得到振動系統(tǒng)分別在 xF，yF，zF 每個方向的 頻響函數(shù)，辨識出振動系統(tǒng)的模態(tài)質(zhì)量、剛度和阻尼，計算振動系統(tǒng)的慣性力、彈簧力、阻尼力;(3)計算螺旋立銑刀的動態(tài)切削力;(4)求 解振動系統(tǒng)動力學(xué)方程得到振動系統(tǒng)的穩(wěn)定性葉瓣圖。本發(fā)明考慮了