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本激光切割是激光加工行業(yè)中一項(xiàng)重要的應(yīng)用技術(shù)，也是激光加工中應(yīng)用最多的加工方 式。我國(guó)的數(shù)控激光切割機(jī)生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展已取得了很大成就。我國(guó)的激光切割機(jī)產(chǎn) 品與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品相比，還有較大差距，主要表現(xiàn)在切割機(jī)的運(yùn)行速度低，動(dòng)態(tài)精度差，配套 功能不夠，切割工藝參數(shù)不完善和切割斷面質(zhì)量不易保證等。 為了使得新型切割機(jī)床的切割效率更高，切割質(zhì)量進(jìn)一步提升，本項(xiàng)目專門開發(fā)出了一款 更加高效的軟件控制系統(tǒng)。通過(guò)該軟件來(lái)控制嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器，進(jìn)而控制三個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn) 動(dòng)。利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，推導(dǎo)出兩個(gè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變換模型。采用VC++編程語(yǔ)言，結(jié)合 了開放式控制系統(tǒng)的多層次、模塊化設(shè)計(jì)方法在Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)上編寫了控制軟件。 本項(xiàng)目在傳統(tǒng)激光切割機(jī)床的基礎(chǔ)上，提出了一種新型激光切割機(jī)床的結(jié)構(gòu)串并聯(lián)激光切 割機(jī)床，在激光切割的過(guò)程中，可以自動(dòng)合理地選擇串并聯(lián)桿件進(jìn)行控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得切割 效率更高，機(jī)床振動(dòng)減小。 本項(xiàng)目為了保證控制系統(tǒng)的安全可行性，對(duì)多個(gè)方面進(jìn)行了研究。首先對(duì)串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的插 補(bǔ)算法進(jìn)行研究，提高了運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的合理性以及切割速度；其次，對(duì)該串并聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了 干涉檢驗(yàn)和奇異性分析，驗(yàn)證了該機(jī)構(gòu)的可行性；再次，對(duì)在切割過(guò)程中的共邊圖形以及邊界 等問(wèn)題進(jìn)行了深入研究和規(guī)劃，使得圖形的加工次序更加合理；最后，本系統(tǒng)需要根據(jù)數(shù)控G 代碼進(jìn)行控制，將DXF文件中的加工圖案轉(zhuǎn)化為G代碼具有非常重要的作用，所以對(duì)DXF轉(zhuǎn)G 代碼的規(guī)則進(jìn)行了更加深入的分析，并完成軟件操作功能。

技術(shù)分析（創(chuàng)新性、先進(jìn)性、獨(dú)占性） “裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的脊梁”；五軸數(shù)控機(jī)床作為高端裝備的代表，是加工復(fù)雜空間曲面的唯一手段，起著不可替代的作用，成為衡量國(guó)家裝備制造水平的重要標(biāo)志。國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃設(shè)立了“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技重大專項(xiàng)。本項(xiàng)目面向這一國(guó)家重大需求，研制了激光高精度多誤差參數(shù)的快速綜合測(cè)量?jī)x，通過(guò)誤差補(bǔ)償，顯著提高數(shù)控機(jī)床的制造與加工精度。 創(chuàng)新性與先進(jìn)性： 一個(gè)儀器原理創(chuàng)新：?jiǎn)胃饫w耦合的五軸數(shù)控機(jī)床42項(xiàng)誤差激光快速、直接測(cè)量?jī)x器原理。 三個(gè)測(cè)量方法創(chuàng)新：?jiǎn)胃饫w耦合的外差式激光干涉測(cè)量方法； 三直線軸21項(xiàng)誤差一步高效測(cè)量光學(xué)方法；轉(zhuǎn)軸21項(xiàng)綜合誤差快速測(cè)量光學(xué)方法。 若干發(fā)明點(diǎn)：直線軸6誤差同時(shí)測(cè)量；光線自動(dòng)精確轉(zhuǎn)向；回轉(zhuǎn)軸6誤差同時(shí)測(cè)量；18誤差敏感單元；共路光線漂移補(bǔ)償；復(fù)合誤差模型；系統(tǒng)誤差分析與補(bǔ)償；智能化誤差補(bǔ)償器。 特點(diǎn)： 測(cè)量參數(shù)最全。目前唯一能夠直接測(cè)量獲得五軸數(shù)控機(jī)床42項(xiàng)幾何運(yùn)動(dòng)誤差的儀器。 測(cè)量效率最高。測(cè)量數(shù)控機(jī)床三個(gè)直線軸21項(xiàng)幾何運(yùn)動(dòng)誤差的時(shí)間約10分鐘，相比國(guó)內(nèi)外各種單參數(shù)激光干涉儀，測(cè)量效率提高數(shù)十倍。 綜合測(cè)量精度最高。所有誤差參數(shù)測(cè)量全部為直接測(cè)量，無(wú)需解耦，無(wú)解耦誤差；測(cè)量中無(wú)需更換附件，無(wú)需多次重新調(diào)整儀器，減少人工調(diào)整誤差；測(cè)量時(shí)間短，大大減少環(huán)境變化對(duì)測(cè)量帶來(lái)的誤差。

本項(xiàng)目旨在開發(fā)出國(guó)際領(lǐng)先的儀器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)基于激光超極化惰性氣體的MRI肺部疾病診斷需要的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備和新方法，研制既適合低場(chǎng)永磁MRI也適合高場(chǎng)超導(dǎo)MR的肺部成像的關(guān)鍵部件。該技術(shù)在獲取肺部疾病的信息的同時(shí)具有無(wú)創(chuàng)性、無(wú)射線輻射、精準(zhǔn)診斷、早期診斷等優(yōu)點(diǎn)，在新一代信息技術(shù)肺部疾病的診療中有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

激光智能增材制造系統(tǒng)是將激光3D打印系統(tǒng)與激光制造仿真物理模型，CAD、CAE、CAPP、CAM技術(shù)，高精度多種在線控制系統(tǒng)相結(jié)合的下一代增材制造設(shè)備。該系統(tǒng)可根據(jù)三維模型特征優(yōu)化加工路徑；可根據(jù)工件材質(zhì)和性能要求，通過(guò)模擬程序得到優(yōu)化加工參數(shù)；在制造過(guò)程中，可通過(guò)尺寸掃描測(cè)量，實(shí)時(shí)調(diào)整加工量；通過(guò)溫度、圖像、等離子光譜等傳感器在線采集特征信息，實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù)；制造完成后，可給出熱處理參數(shù)，進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能。系統(tǒng)整體智能化程度高，集成度高，在實(shí)現(xiàn)激光金屬3D打印的同時(shí)，可大幅提高打印工件的尺寸精度和機(jī)械性能。該技術(shù)適用于復(fù)雜高性能產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、核心工件再制造、航空裝備、核電裝備、軌道交通裝備、海洋工程裝備等高端制造領(lǐng)域，還可用于模具精準(zhǔn)修復(fù)。

該成果是原有的鋁反射激光全息防偽末的升級(jí)替換品。這種薄膜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅有信 息層和基底層兩層組成。全息圖像以激光全息技術(shù)拍攝并用激光雕刻和電鑄手段，以光 柵條紋的形式復(fù)制到鎳質(zhì)金屬模版上。以金屬模版熱壓氣凝膠或有機(jī)高聚物聚氨酯涂層， 形成承載全息圖像的信息層，可在薄膜上再現(xiàn)全息圖像。

已有樣品/n中科院武漢物數(shù)所采用多機(jī)制有效集成、系統(tǒng)資源綜合有效利用、原子分子穩(wěn)頻、原子分子鑒頻、拉曼檢測(cè)等技術(shù)手段，使一臺(tái)激光雷達(dá)系統(tǒng)同時(shí)獲取了大氣密度（10-110km）、溫度(5-110km)和風(fēng)場(chǎng)(10-60km)的全參數(shù)探測(cè)?？臻g天氣探測(cè)預(yù)報(bào)：1-110km；大氣溫度、密度、風(fēng)場(chǎng)、鈉原子數(shù)密度的夜間連通性探測(cè)以及80-110km鈉層全天時(shí)時(shí)間演化。

目前，國(guó)內(nèi)外主要利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和齒輪測(cè)量中心進(jìn)行大齒輪的測(cè)量，這種儀器可測(cè)量的齒輪最大直徑不超過(guò) 5m，且價(jià)格昂貴。本項(xiàng)目利用激光跟蹤儀的大尺寸測(cè)量和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的高精度測(cè)量能力， 將兩者結(jié)合起來(lái)，利用激光跟蹤儀進(jìn)行被測(cè)齒輪和三坐標(biāo)測(cè)量平臺(tái)定位，利用三坐標(biāo)平臺(tái)完成齒輪特征   線高精度測(cè)量，研制出可測(cè)量外徑Ф3000 ~ 10000mm、最小模數(shù) 6mm、精度 6-7 級(jí)及以上，具備測(cè)量齒輪幾何參數(shù)、齒廓、齒向（螺旋線）、接觸線、齒厚及齒面拓?fù)湔`差等功能的特大型齒輪測(cè)量系統(tǒng)，填   補(bǔ)了直徑達(dá) 10m 的大型齒輪測(cè)量空白。項(xiàng)目獲國(guó)家發(fā)明專利 14 項(xiàng)，軟件著作權(quán) 7 項(xiàng)，發(fā)表論文 20 篇。

高功率超短脈沖激光技術(shù)在激光精細(xì)加工和激光 3D 打印等領(lǐng)域表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)，可以提供十微米以下甚至亞微米級(jí)的加工精度，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。由于高功率超短脈沖激光的脈沖寬度非常窄（工業(yè)應(yīng)用通常在百飛秒至幾十皮秒量級(jí)），單脈沖能量較大，峰值功率非常高，普通實(shí)芯石英光纖  受限于材料的非線性和損傷閾值低的問(wèn)題，無(wú)法傳輸如此高功率的超短脈沖。現(xiàn)在大多采用空間光路 反射輸出，這大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，限制了其應(yīng)用范圍。 北工大基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，制備了高性能的無(wú)節(jié)點(diǎn)空芯反諧振光纖，該光纖纖芯為空氣   結(jié)構(gòu)，這就避免了材料的吸收，可以大大提高光纖的損傷閾值，進(jìn)而可用來(lái)傳輸高功率超快激光。這 種高性能無(wú)節(jié)點(diǎn)空芯反諧振光纖利用改裝的特種光纖拉絲塔通過(guò)堆積和拉制的方法拉制而成。目前， 國(guó)際范圍內(nèi)僅有少數(shù)科研單位和一家法國(guó) GLO Photonics 公司具有制備該光纖的能力，并且銷售價(jià)格較高（約 20,000 元 / 米），阻礙了其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。

面向高端裝備發(fā)展對(duì)先進(jìn)激光焊接技術(shù)的迫切需求，圍繞大型薄壁關(guān)鍵構(gòu)件激光焊接制造過(guò)程中的     重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題展開研究，突破了大型薄壁構(gòu)件激光焊接的關(guān)鍵共性技術(shù)，解決了大型薄壁構(gòu)件激光 焊接過(guò)程穩(wěn)定性、質(zhì)量一致性和可靠性難題，開發(fā)出關(guān)鍵功能部件和成套技術(shù)裝備，構(gòu)建了大型薄壁構(gòu)  件激光焊接制造理論和技術(shù)體系，顯著提升了我國(guó)高端裝備制造的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)水平。項(xiàng)目成果 獲中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)，北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 技術(shù)分析（創(chuàng)新性、先進(jìn)性、獨(dú)占性） “裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的脊梁”；五軸數(shù)控機(jī)床作為高端裝備的代表，是加工復(fù)雜空間曲面的唯一手段，起著不可替代的作用，成為衡量國(guó)家裝備制造水平的重要標(biāo)志。國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃設(shè)立了“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技重大專項(xiàng)。本項(xiàng)目面向這一國(guó)家重大需求，研制了激光高精度多誤差參數(shù)的快速綜