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發動機是汽車的“心臟”，不同的發動機類型決定了車的類型和最終性能。在發動 機設計中，在工藝和裝備的設計、制造直至投產的整個周期中，工藝和裝備的設計、制 造占有三分之二的時間成為發動機改型換代的制約因素。目前，我國發動機行業的工藝 整體布局和設計仍然依靠人工憑經驗設計，其設計思想，設計手段仍停留在相當弱后的 水平上，致使發動機的關鍵零件生產線的規劃設計不得不花費大量外匯，依靠國外來設 計規劃，這與我國汽車工業的發展完全不相適應。尤其當我國加入 WTO 后，轎車工業將 面臨生死存亡的嚴峻考驗，沒有“邊生產，邊設計，邊規劃，邊創新”的靈活多變的高 科技的設計與制造技術，就只有被動挨打。發動機是一個復雜的體系，其零部件不僅數 量眾多、結構復雜，而且結構上存在著制約關系，顯而易見它的零部件的加工必然是復 雜的，并且技術要求也非常高和苛刻，這就給制訂加工工藝的技術人員帶來了巨大的困 難，并且不同的技術人員有不同的技術背景，當然所制訂的加工工藝也就存在著很大的 隨機性。為了能制造出高質、高效和低成本發動機，必然希望花費最少的人力和物力來 制訂出發動機零件的加工工藝，現代計算機技術和軟件技術的日新月異的發展為我們解 決這項難題提供了有利的工具和手段，開發的發動機關鍵零部件加工工藝系統，可以 自動生成發動機零部件的加工工藝，實現用最少的花費來解決發動機零件的加工工藝問 題，把可能發生巨額損失的可能性降到最低限度。

? 近年來我國的食品加工產業得到迅速發展，但其生產過程中所排放的大量有機廢水給環境帶來了極大壓力。針對食品加工產生高濃有機廢水的生物處理工藝所產生的剩余污泥后續處理成本高、易對環境造成二次污染等問題，本項目自行開發了污泥原位減量的連續化好氧-厭氧耦合工藝（Continuous Aerobic-anaerobic Coupled process，CAAC）。該技術對COD在1000-2500的有機廢水進行連續化處理，具有較好的有機污染物去除性能和同步剩余污泥減量特性。節約污水處理成本，并避免

項目簡介 針對制約我國機械裝備行業發展與提升的復雜關鍵零部件再設計與快速加381 工等技術瓶頸，以影響整機性能的機械裝備凸輪、汽輪機葉片、螺桿壓縮機轉子、 增壓器葉輪等為研究對象，著力構建未知自由曲面復雜零件再設計技術與數據點 云直接加工技術的集成創新，使再設計效率和直接加工精度得到極大提高，技術 水平和產業化成果達到國內同類研究和應用的領先水平。 技術指標 (1)未知自由曲面復雜零件的高精高效數字化技術。研究了基于蟻群算法和 遺傳算法的多特征測量路徑規劃技術、曲率連續自適應測量技術、BP 人工神經 網絡重定位技術、Delaunay 半徑補償技術等，開發了“復雜未知自由曲面三維智 能測量系統”，為高精高效數字化奠定了基礎。 (2)基于多分辨分析的曲線曲面控制頂點光順技術。針對傳統光順算法計算 效率極低，細節難于保留等問題，研究了二進小波多分辨快速光順技術和有理數 尺度小波的任意分辨率光順技術，首創了“曲線曲面多分辨分析光順系統”，兼 顧了光順的整體性和局部性。 (3)復雜零件的三維再設計質量控制技術。針對多分辨光順尺度無法確定， 光順效果評判手段有限等難題，研究了基于線性假設和逆問題的多分辨光順精度 控制技術、基于極限反射法的曲面品質分析技術，開發了“極限反射法曲面品質 分析系統”，實現了光順尺度的快速反算，消除了視點和光源對評判結果的影響。 (4)雙映射法數據點云直接加工技術。針對 CAD 建模及傳統數控加工所引起 的累計誤差，研究了雙映射散亂點云結構拓撲技術、數據點云全干涉檢查技術、 無干涉刀具加工路徑規劃技術，開發了“數據點云直接刀具規劃與加工系統”， 實現了數據點云的直接加工，填補了國內在該領域的空白。 效益分析 項目研究成果使系統的測量精度提高了 1 個數量級，測量效率提高了 3 倍以 上，再設計周期縮短了 30%，在機床允許條件下，未知原型零件的直接加工精度 可達μm 級。項目成果在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司和無 錫沃凱精密機械制造有限公司等得到成功應用，研究成果獲發明專利 7 項，軟件 著作權 7 項，發表論文 64 篇，SCI 收錄 9 篇。 應用情況 本成果有助于提升企業研發實力與效率，降低研發成本，提升企業技術水平 和核心競爭力。首創的數據點云直接加工技術，縮短了企業的工藝流程，提升了 產品的加工效率與制造精度，降低了廢品率，對企業的節能減排和綠色制造同樣 有顯著作用。項目在機械裝備行業有極好的推廣應用價值和社會效益。

成果簡介：近年來我國的食品加工產業得到迅速發展，但其生產過程中所排 放的大量有機廢水給環境帶來了極大壓力。針對食品加工產生高濃有機廢水 的生物處理工藝所產生的剩余污泥后續處理成本高、易對環境造成二次污染 等問題，本項目自行開發了污泥原位減量的連續化好氧-厭氧耦合工藝（Continuous Aerobic-anaerobic Coupled process，CAAC）。該技術對 COD

本發明公開了一種數控機床的加工程序修正方法，屬于數控技術領域，包括如下步驟：S1 采集機床運行狀態數據，建立機床運行狀態數據與加工程序的映射關系；S2 確定閾值，對不連續特征對應的加工程序段進行標記，所述不連續特征即為機床運行狀態數據中大于閾值的數據；S3 計算不連續特征對應的加工程序段的修正值；S4 將步驟S2 中所述標記以及步驟 S3 中所述修正值反饋給數控系統界面，以用于修正加工程序。本發明方法可對數控加工過程中造成工件質量缺陷的程序進行快速定位并進行修正。

一、成果簡介 在啤酒的釀造過程中，會產生大量的酵母副產物，這對于一個年產5萬噸生產規模的中型企業 來說，其廢酵母漿可達750～1000噸。啤酒酵母是一種單細胞微生物,細胞呈圓形或卵形,細胞大小一 般為3～7 μm×5～10μm,主要由細胞壁、細胞膜、細胞核、液泡等組成。啤酒酵母的含水量為75%～85%,它的干物質占濕重的15%～25%,細胞壁主要組成為葡聚糖。啤酒酵母細胞內

本發明公開了一種基于主軸電流分析的數控機床粗加工工藝參 數優化方法。優化后保證數控程序在整個加工過程中都保持工件沒有 過切現象，保證刀具時刻都處于最大安全載荷的穩定工作狀態下，生 成材料去除率最優的數控程序，提高數控程序的質量;刀具在加工過 程中載荷狀態被優化，可以減小刀具突變載荷的沖擊，提高刀具使用 壽命;優化后能生成效率最高的 G 代碼程序，提高生產效率。

本發明公開了一種基于主軸電流分析的數控機床粗加工工藝參 數優化方法。優化后保證數控程序在整個加工過程中都保持工件沒有 過切現象，保證刀具時刻都處于最大安全載荷的穩定工作狀態下，生 成材料去除率最優的數控程序，提高數控程序的質量；刀具在加工過 程中載荷狀態被優化，可以減小刀具突變載荷的沖擊，提高刀具使用 壽命；優化后能生成效率最高的 G 代碼程序，提高生產效率。 

以噴射液氮的方式執行深冷加工，并為包括切削速度、切削深度和切削進給量在內的一系列待優化輸入加工參數設定取值區間;根據 正交試驗來執行多種工況下的車削加工，相應建立車削模型，并求解 各工況下作為研究變量的輸出結果;選取切削溫度、加工平面方向的 表面殘余拉應力和最大殘余壓應力的深度這三個變量作為優化目標， 并采用響應面法進行擬合;對三個優選目標分別設定優化系數，并求 解獲得在深冷加工條件下，上述待優化加工參數的最優解。通過本發 明，能夠在主要車削加工輸出結果之間取得良好的平衡，有效執行對 整體切削工藝參

重大裝備是制造強國戰略的重點，水輪機、艦船推進器等大型水動力裝備是重中之重。隨著對單機容量和能量轉換效率需求持續增長，大型水動力裝備重量尺寸大、加工空間受限、精度一致性要求高等特征的出現，給加工方式帶來了新的要求與挑戰。“數控加工”存在結構與位置形式固定、加工覆蓋區域有限、可達性低等問題；“人工加工”雖具備靈活性，但存在勞動強度大、工作環境惡劣、加工精度一致性差等問題。 機器人在位加工具有大行程、高柔性和快響應等優點，可有效解決現有大型水動力裝備“數控加工”和“人工加工”存在的受限空間復雜曲面加工區域小、柔性差、響應慢和精度一致性差等問題。但亟待突破受限空間加工軌跡規劃、多階模態加工過程控制、敏捷加工可重構裝備等關鍵難題，以實現大型水動力裝備在位高精高效敏捷加工。 本成果從受限空間高精加工軌跡規劃、多階模態高效加工過程控制、人機協同敏捷加工工藝裝備三個方面開展研究，提出了機器人“加工剛度-力致誤差”評價指標，發明了基于排斥勢場的軌跡規劃方法，研發了機器人加工多約束規劃、視覺跟蹤測量與誤差在線補償等軟硬件模塊，提出了“顫振穩定性-切觸面積”高效加工優化新方法，研發了加工余量、切削負載自適應調控系統，提出了“操作經驗知識遷移-知識驅動可制造性分析”工藝規劃新技術，發明了國際首臺（套）大型水動力裝備在位機器人加工可重構裝備，研發了大型水動力裝備機器人化全流程加工產線，實現多種水輪機轉輪和推進器葉片加工效率提升30%以上，水輪機局部加工精度最高可達±0.1mm。 圖1 機器人加工軟件 圖2 大型水輪機轉輪的機器人在位修復加工系統 圖3 大型艦船用螺旋槳機器人在位加工系統