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建立了龍門加工中心幾何誤差整機(jī)-部件-零件-結(jié)構(gòu)的精度正向遞推分配、精度保持薄弱結(jié)構(gòu)-零件-局部動(dòng)件-整機(jī)的精度逆向修正補(bǔ)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(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)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(shè)計(jì)研發(fā)中遇到了多部機(jī)型譜匹配、大行程精度均衡、大慣量爬行抑制等三大技術(shù)難題，急需新的設(shè)計(jì)方法與制造工藝的支撐。在國家科技重大專項(xiàng)等課題資助下，浙江大學(xué)譚建榮院士科研團(tuán)隊(duì)開展了高性能龍門加工中心整機(jī)設(shè)計(jì)與制造工藝關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究，取得了一系列重要成果： （1）發(fā)明了高性能龍門加工中心整機(jī)布局方案骨架型譜。建立了多部機(jī)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(tǒng)低序體陣列拓?fù)浼s束解耦機(jī)理，提升了龍門五面加工中心、數(shù)控龍門鏜銑床等一體化龍門框架多部機(jī)布局型譜自適應(yīng)匹配性能，一階固有頻率由54Hz提高到63Hz，結(jié)構(gòu)件剛度由50.4N/μm提高到55.6N/μm，打破了國外大型精密動(dòng)梁五面體龍門加工中心壟斷。 （2）發(fā)明了基于螺旋變換的多軸聯(lián)動(dòng)精度分配方法。建立了龍門加工中心幾何誤差整機(jī)-部件-零件-結(jié)構(gòu)的精度正向遞推分配、精度保持薄弱結(jié)構(gòu)-零件-局部動(dòng)件-整機(jī)的精度逆向修正補(bǔ)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(jī)幾何精度達(dá)到發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 （3）發(fā)明了龍門加工中心運(yùn)動(dòng)部件爬行特征判定方法。建立了基于動(dòng)梯度粘滑特性的動(dòng)件爬行特征判定方法，揭示了大慣量動(dòng)件重載負(fù)荷低速摩擦副防爬機(jī)理，提升了重載低速大范圍的靜壓導(dǎo)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(zhuǎn)臺(tái)平面跳動(dòng)由0.02mm提高到0.01mm，轉(zhuǎn)臺(tái)熱浮升變形由0.2mm提高到0.05mm。 研制了行業(yè)首創(chuàng)的龍門加工中心設(shè)計(jì)制造工具集，在國家重大工程的關(guān)鍵部件精密加工中得到成功應(yīng)用，并推廣應(yīng)用到國家重點(diǎn)機(jī)床企業(yè)的高端加工中心設(shè)計(jì)研發(fā)中。項(xiàng)目突破了發(fā)達(dá)國家對(duì)我國龍門加工中心技術(shù)封鎖，研發(fā)的機(jī)床產(chǎn)品成功替代進(jìn)口，對(duì)提高我國重大精密裝備國產(chǎn)化率與自主創(chuàng)新能力等起到了重要作用。

（專利號(hào)：ZL 201310414136.2） 簡介：本發(fā)明提供了一種套筒類零件內(nèi)表面微凸起電解加工方法，屬于電解加工領(lǐng)域。該方法利用微小群孔結(jié)構(gòu)的彈性絕緣薄板，其面向零件一面進(jìn)行導(dǎo)電化處理，并將其導(dǎo)電層與彈性絕緣薄板組成工具陰極，套筒類零件作為工件陽極，陰、陽極之間充滿電解液，陽、陰極分別與電源的正、負(fù)極連接，進(jìn)行電解加工，在套筒類零件內(nèi)表面制造出微凸起結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明的電解加工方法，能夠在套筒類零件的內(nèi)表面形成微

本發(fā)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(nèi)安裝有二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的切割機(jī)構(gòu)；升降機(jī)構(gòu)；用于調(diào)整切割機(jī)構(gòu)內(nèi)刀片切割方向的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)切割機(jī)構(gòu)在垂直于升降機(jī)構(gòu)升降方向的平面內(nèi)進(jìn)行二維方向的調(diào)整；控制器，用于接收待加工缺損三維模型數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行軌跡以及刀片切割方向數(shù)據(jù)，用于控制二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。本發(fā)明的缺損智能制造裝置結(jié)構(gòu)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(dòng)的按照設(shè)計(jì)要求完成對(duì)具有不同壁厚的顱骨缺損的制造，而且缺損的形狀任意。

水產(chǎn)品加工時(shí)通常產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物（魚鱗、魚皮、魚骨等），這些副產(chǎn)物中含有較豐富的膠原蛋白和鈣等成分。目前水產(chǎn)品加工的副產(chǎn)物大多沒有得到有效的開發(fā)利用。本項(xiàng)目在農(nóng)業(yè)部和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持下，以水產(chǎn)品加工副產(chǎn)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(shù)開發(fā)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(chǎn)品。該項(xiàng)目已授權(quán)和申請國家發(fā)明專利2項(xiàng)。 技術(shù)指標(biāo) 魚蛋白多肽：采用生物酶解技術(shù)開發(fā)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(chǎn)品多肽達(dá)50%以上；魚骨多肽鈣粉：產(chǎn)品中有機(jī)鈣含量達(dá)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(fā)的一種生物保鮮劑，可廣泛地應(yīng)用于魚產(chǎn)品的保鮮及魚肉制品的抗氧化作用。 投資預(yù)算及效益分析 通過該項(xiàng)目的實(shí)施，使目前基本沒有得到有效利用的水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物（魚鱗、魚皮、魚骨等），經(jīng)過加工后每噸副產(chǎn)物產(chǎn)值達(dá)到16000多元。建立年處理1500-3000噸動(dòng)物副產(chǎn)物加工項(xiàng)目需要設(shè)備投資500-700萬元，廠房3000-4000平方米（根據(jù)具體產(chǎn)品類型和生產(chǎn)規(guī)模而調(diào)整）。

該實(shí)訓(xùn)裝置為數(shù)控機(jī)床真實(shí)的電控系統(tǒng)，透明化展示，可進(jìn)行電氣配置、安裝、接線、參數(shù)設(shè)置、PLC（PMC）編程、調(diào)試、性能優(yōu)化、故障診斷等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。 實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)內(nèi)容 1) 數(shù)控系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置、調(diào)試 2) 數(shù)控機(jī)床報(bào)警識(shí)別、故障診斷及維修 3) 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、與計(jì)算機(jī)的通訊 4) 交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)接線、調(diào)試及動(dòng)態(tài)特性 5) 主軸電機(jī)的接線、參數(shù)設(shè)置和調(diào)試 6) 霍爾元件、接近開關(guān)等傳感器的原理和應(yīng)用 7) 半閉環(huán)控制的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試 8) PLC指令、編程及邏輯控制 9) 輸入輸出接口的定義、設(shè)置及調(diào)試 10)數(shù)控機(jī)床電氣柜控制電路的原理及應(yīng)用 11)低壓電氣元件的原理、性能及接線 12)絲杠螺距、傳動(dòng)比等參數(shù)設(shè)置 13)反向間隙補(bǔ)償實(shí)驗(yàn) 14)絲杠螺距誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn) 15)數(shù)控機(jī)床的編程、插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn) 16) 車削中心C軸功能的調(diào)試、編程（四合一） 產(chǎn)品特點(diǎn) 1) 鋁合金結(jié)構(gòu) 2) 工業(yè)現(xiàn)場真實(shí)電控系統(tǒng)的透明展示 3) PLC控制面板 4) 刻度盤顯示伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 5) 電機(jī)區(qū)透明防護(hù)罩 6) 強(qiáng)力對(duì)流風(fēng)機(jī) 7) 滾輪式可移動(dòng) 8) 配置完整的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、系統(tǒng)說明書、調(diào)試手冊、PLC程序，調(diào)試開發(fā)軟件包、數(shù)據(jù)光盤等.

本發(fā)明公開了一種雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的夾具高度及加工路徑優(yōu)化方法，該方法包括：(1)生成刀位軌跡文件；(2)提取刀位點(diǎn)位置坐標(biāo)值和刀軸矢量；(3)計(jì)算雙轉(zhuǎn)臺(tái) A 軸旋轉(zhuǎn)角度θA 和 C 軸旋轉(zhuǎn)角度θC；(4)計(jì)算出系數(shù)和以及(5)利用這些系數(shù)計(jì)算出最優(yōu)夾具高度，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的夾具高度及加工路徑優(yōu)化過程。通過本發(fā)明，由于最大程度避免了刀具及安裝刀具的機(jī)床主軸在機(jī)床坐標(biāo)系下的 X、Y、Z 軸上不必要的平移運(yùn)動(dòng)，可以有效地縮短加工時(shí)間，并能夠避免局部運(yùn)動(dòng)幅度過大造成的加工質(zhì)量劣化和撞刀事故。

本發(fā)明公開了一種用于預(yù)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(yù)測模型，該預(yù)測模型使用插銑過程中的側(cè)向步距、切寬、進(jìn)給和切削速度這些參數(shù)作為預(yù)測因子；(2)設(shè)計(jì)且進(jìn)行難加工材料的插銑加工實(shí)驗(yàn)并采集其插銑加工過程中的銑削力數(shù)據(jù)曲線；(3)通過對(duì)數(shù)據(jù)曲線執(zhí)行濾波和取極值處理以獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算出預(yù)測模型中的修正系數(shù)和指數(shù)，由此確定指數(shù)模型；以及(4)運(yùn)用指數(shù)模型來執(zhí)行最大銑削力值的預(yù)測過程。通過本發(fā)明，由于在預(yù)測模型中增加了側(cè)向步距作為參數(shù)，因此更準(zhǔn)確全面地預(yù)測難加工材料插銑過程中的最大銑削力大小，從而能夠?yàn)殡y加工材料的高效加工提供有效指導(dǎo)。

本發(fā)明公開了一種對(duì)采用球頭刀具的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床平滑加工路徑的方法，包括：(1)根據(jù)加工零件的幾何形狀和工藝參數(shù)，生成刀位軌跡源文件；(2)對(duì)源文件依次進(jìn)行逐行讀取、解析并提取其刀位點(diǎn)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(duì)錐角刀路文件依次進(jìn)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(yōu)刀軸矢量的操作；以及(4)根據(jù)最優(yōu)刀軸矢量計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)并執(zhí)行后置處理以生成機(jī)床加工路徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床加工路徑的平滑處理。通過本發(fā)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(jī)床旋轉(zhuǎn)軸大幅旋轉(zhuǎn)問題，提高加工效率。

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自疫情發(fā)生以來，對(duì)于勞動(dòng)密集型的制造業(yè)企業(yè)來說，盡可能減少工人聚集和交叉接觸成為企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的重要保障。但在生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中，必要的溝通、協(xié)同、信息互通和反饋指導(dǎo)不可避免，這其中涉及了離散制造的多個(gè)部門（銷售、采購、計(jì)劃、生產(chǎn)、倉庫、財(cái)務(wù)等）、多個(gè)生產(chǎn)工序以及多個(gè)工種。北大信息技術(shù)高等研究院智能工廠實(shí)驗(yàn)室利用工業(yè)領(lǐng)域企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中臺(tái)的優(yōu)勢，全面整合企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)智能對(duì)齊、行業(yè)知識(shí)圖譜等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)面向制造業(yè)的全流程可溯源的透明管控線上生產(chǎn)鏈，迅速幫助企業(yè)集中獲得每一個(gè)線下關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)進(jìn)度，并且能夠細(xì)化到訂單、生產(chǎn)設(shè)備、運(yùn)行情況等細(xì)節(jié)，同時(shí)根據(jù)挖掘算法提供有效的智能輔助決策建議，在高效保障生產(chǎn)經(jīng)營管控的同時(shí)，最大化地減少不必要的人員聚集，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中臺(tái)的指揮室作用，快速實(shí)現(xiàn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，有效提升生產(chǎn)效能。 擬解決的核心問題： 1、無法在生產(chǎn)環(huán)境外遠(yuǎn)程下單，下單效率低； 2、工廠遠(yuǎn)程管控困難，無法掌握訂單的詳細(xì)生產(chǎn)進(jìn)度，并預(yù)測交期，難以面向JIT及時(shí)交貨； 3、對(duì)生產(chǎn)缺少全維度統(tǒng)計(jì)掌握，需要跨系統(tǒng)反復(fù)查詢； 4、在線實(shí)時(shí)分析困難，缺少必要的預(yù)測輔助參考； 5、生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法自下而上進(jìn)行反饋； 6、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合困難； 7、缺少人工智能的輔助決策。 預(yù)期實(shí)施效果： 1、移動(dòng)端遠(yuǎn)程下單，基于混合云架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)互通； 2、移動(dòng)端跟單進(jìn)度，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)全流程線上實(shí)時(shí)可見； 3、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)匯總，實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)度量化可見； 4、形成線上閉環(huán)數(shù)據(jù)看板，在線輔助指導(dǎo)生產(chǎn)經(jīng)營； 5、沉淀大數(shù)據(jù)資產(chǎn)，形成工業(yè)領(lǐng)域企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中臺(tái)； 6、實(shí)現(xiàn)訂單生產(chǎn)智能逾期預(yù)警、訂單銷量智能預(yù)測、原材料動(dòng)態(tài)庫存優(yōu)化。