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北京科技大學(xué)特種陶瓷研究室開發(fā)出一種自蔓延反應(yīng)燒結(jié)氮化硅/氮化硼復(fù)相可加工陶瓷材料，其應(yīng)用前景極其廣闊。 Si和N2合成Si3N4反應(yīng)的絕熱燃燒溫度高，體積有所增加，生成棒狀的b-Si3N4相相互交叉，提高了自蔓延反應(yīng)燒結(jié)氮化硅多孔陶瓷的強度，但氮化硅加工性能差。h-BN陶瓷可加工性能好，但燒結(jié)性能差。本項目利用h-BN相在氮化硅陶瓷中形成弱界面，當(dāng)加工時，弱界面上會形成微裂紋，并沿弱界面發(fā)生偏轉(zhuǎn)，耗散裂紋擴展的能量使裂紋擴展終止；當(dāng)載荷繼續(xù)上升時，在下層的弱結(jié)合界面處將產(chǎn)生新的臨界裂紋再擴展；如此反復(fù)，使裂紋成為跳躍式階梯狀擴展，斷裂漸次發(fā)生而非瞬間脆斷，使氮化硅/氮化硼多孔陶瓷材料具有了好的可加工性能。 本項目原料中采用了一定比例的Si粉，比完全以Si3N4粉為原料的普通燒結(jié)工藝節(jié)約了原料成本。產(chǎn)品的基本工藝為自蔓延高溫合成（燃燒合成）工藝，在氣體高壓反應(yīng)器中進行，燒結(jié)所需要的能量完全由原料自身放熱提供，與其他制備方法（常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)）相比較，不需要高溫?zé)Y(jié)爐長時間燒結(jié)，大大節(jié)省了能源。本項目工藝簡單，燒結(jié)速度快，效率高。可制作復(fù)雜形狀一維，二維的大尺寸陶瓷材料。抗彎強度已做到188MPa，材料可加工性能優(yōu)良。 已獲中國發(fā)明專利《ZL 200610089013.6自蔓延反應(yīng)燒結(jié)Si3N4/BN復(fù)相可加工陶瓷的方法》。

葉片與葉盤是航空發(fā)動機、重型燃機等的關(guān)鍵核心零件，其葉片復(fù)雜型面的高效高精度先進加工技術(shù)是保證航發(fā)及燃機正常穩(wěn)定運行的決定因素。為打破航發(fā)及重型燃機關(guān)鍵零部件高效高精加工技術(shù)國際封鎖和壟斷，在國家自然科學(xué)基金支持下，課題組針對葉片、葉盤的工藝特點，研究數(shù)字化設(shè)智能加工－測量一體化集成技術(shù)，自主開發(fā)了集成雙模式靈巧測量－誤差動態(tài)補償－復(fù)雜曲面CAM編程－力位動態(tài)解耦－多軸聯(lián)動控制的關(guān)鍵核心技術(shù)，開發(fā)出系列的自動化柔性復(fù)合磨削及拋光加工閉環(huán)智能制造裝備，可實現(xiàn)一次裝夾完成葉片及葉盤相應(yīng)葉尖、型面、進/排氣邊、葉根圓角和凸臺過渡區(qū)部位的復(fù)合磨拋集成加工，可極大提高航空發(fā)動機葉片及其葉盤、重型燃機整體葉盤及葉片、汽輪機葉片等的加工精度及效率，推進我國航空及能源動力產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升與發(fā)展。 應(yīng)用領(lǐng)域： 航空發(fā)動機、重型燃機、汽輪機、鼓風(fēng)機等透平機械葉片制造行業(yè) 技術(shù)指標(biāo)： ？ 實現(xiàn)各型葉片型面的粗磨及精磨過程，表面粗糙度≤Ra 0.2μm； ？ 葉片型面輪廓度：距排氣緣3mm范圍內(nèi)在±0.03mm內(nèi)，其余區(qū)域在±0.05mm以內(nèi)。

本發(fā)明公開了一種基于多傳感器集成測量的自由曲面類零件加工系統(tǒng)；曲面測量組件集成了非接觸式和接觸式兩種傳感器，曲面加工組件裝有銑削用銑刀，曲面測量組件與曲面加工組件通過直線導(dǎo)軌連接；點云處理組件用于對非接觸式傳感器獲得的點云數(shù)據(jù)進行幾何處理，將當(dāng)前工作臺可直接執(zhí)行的加工 G 代碼提供給曲面加工組件進行加工；曲面測量組件對工件進行非接觸式測量，再對精加工得到的產(chǎn)品進行接觸式測量；質(zhì)量檢測組件用于對接觸式傳感器獲得的測量數(shù)據(jù)進行誤差比較，獲得產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)果。本系統(tǒng)集成了非接觸式和接觸式兩種傳感器，在同一機床上實現(xiàn)“測量-加工-檢測”一體化，整個過程無需人工干預(yù)，提高了加工效率和自動化程度。

本發(fā)明公開了一種用于對數(shù)控機械加工設(shè)備的實驗?zāi)B(tài)分析測點執(zhí)行布置優(yōu)化的方法，包括：(1)通過有限元仿真，獲得設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)模態(tài)振型及相應(yīng)的模態(tài)振型矩陣；(2)利用整體結(jié)構(gòu)模態(tài)振型，確定并選取設(shè)備的模態(tài)振型敏感部件及其相應(yīng)的振型矩陣；(3)從模態(tài)振型敏感部件中選取其表面可測節(jié)點，并將這些表面可測節(jié)點作為布置優(yōu)化的對象；(4)使用有效獨立法，對表面可測節(jié)點進行迭代剔除；以及(5)采用香農(nóng)采樣定理，對模態(tài)振型敏感部件執(zhí)行線性化均勻布點。通過本發(fā)明，可以克服現(xiàn)有模態(tài)測試效率低、時間長等方面不足，并能夠在保證數(shù)控機床結(jié)構(gòu)模態(tài)測試中固有頻率和振型辨識前提下，優(yōu)化測點數(shù)目及測點位置，提高測試效率。

葉片與葉盤是航空發(fā)動機、重型燃機等的關(guān)鍵核心零件，其葉片復(fù)雜型面的高效高精度先進加工技術(shù)是保證航發(fā)及燃機正常穩(wěn)定運行的決定因素。為打破航發(fā)及重型燃機關(guān)鍵零部件高效高精加工技術(shù)國際封鎖和壟斷，在國家自然科學(xué)基金支持下，課題組針對葉片、葉盤的工藝特點，研究數(shù)字化設(shè)智能加工－測量一體化集成技術(shù)，自主開發(fā)了集成雙模式靈巧測量－誤差動態(tài)補償－復(fù)雜曲面CAM編程－力位動態(tài)解耦－多軸聯(lián)動控制的關(guān)鍵核心技術(shù)，開發(fā)出系列的自動化柔性復(fù)合磨削及拋光加工閉環(huán)智能制造裝備，可實現(xiàn)一次裝夾完成葉片及葉盤相應(yīng)葉尖、型面、進/排氣邊、葉根圓角和凸臺過渡區(qū)部位的復(fù)合磨拋集成加工，可極大提高航空發(fā)動機葉片及其葉盤、重型燃機整體葉盤及葉片、汽輪機葉片等的加工精度及效率，推進我國航空及能源動力產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升與發(fā)展。

本發(fā)明公開了一種用于測量葉片加工扭曲度誤差的方法，包括：為待測量的葉片和葉片設(shè)計模型分別截取多個截面并生成相應(yīng)的點云數(shù)據(jù)；提取所生成的點云數(shù)據(jù)以獲得凸包；根據(jù)所獲得的凸包，分別求出有關(guān)葉片測量模型和葉片設(shè)計模型的各個截面的弦線參數(shù)也即弦線的兩端點坐標(biāo)；根據(jù)所求出的弦線參數(shù)，計算將葉片測量模型的各個截面與葉片設(shè)計模型的相應(yīng)截面重合時所需的旋轉(zhuǎn)角度，由此獲得待測量葉片的各個截面的扭曲度誤差。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的用于提取凸包的改進方式。按照本發(fā)明，可以快速、準(zhǔn)確地測量葉片在加工過程中的扭曲度誤差，并能將所測得的型面扭曲度誤差結(jié)果作為評價葉片加工質(zhì)量的指標(biāo)，相應(yīng)改善葉片加工質(zhì)量。

本發(fā)明公開了一種數(shù)控機床切削加工的刀具磨損狀態(tài)識別方法，具體包括如下步驟：（1）數(shù)據(jù)采集（2）采集數(shù)據(jù)區(qū)間化，獲得區(qū)間數(shù)據(jù)集<img file="DDA00001669935800011.GIF" wi="787" he="88" />（3）對采集信號進行小波包分解，獲得各頻段的能量百分比和相應(yīng)各頻段的上界小波包系數(shù)和下界小波包系數(shù)；（4）獲取多觀察序列（5）求取廣義隱馬爾科夫初始模型λ=（A,B,π）；（6）模型訓(xùn)練獲得最優(yōu)模型庫λ＝(λ₁,...,λ_n)；（7）把待識別磨損狀態(tài)的刀具磨損信號數(shù)據(jù)作為多觀察輸入代入上述最優(yōu)模型庫，識別刀具磨損狀態(tài)。本發(fā)明通過廣義區(qū)間概率來解決數(shù)據(jù)機床加工中研究刀具磨損狀態(tài)時，信息處理中出現(xiàn)的不確定性問題，識別準(zhǔn)確率顯著提高。

本發(fā)明公開了一種基于SOI封裝的六軸微慣性器件，包括單片集成的六軸微慣性器件、玻璃襯底、金屬電極、金屬引線、SOI蓋帽和SOI密封墻；六軸微慣性器件通過陽極鍵合工藝鍵合在玻璃襯底上；金屬電極為一個以上，均勻設(shè)置在玻璃襯底一側(cè)，金屬電極通過金屬引線與六軸微慣性器件相接，SOI蓋帽設(shè)在玻璃襯底正上方，SOI密封腔設(shè)在SOI蓋帽和SOI密封墻之間，形成空腔結(jié)構(gòu)；每個金屬電極正上方的SOI蓋帽上設(shè)有梯形電極孔，梯形電極孔正下方的SOI密封墻上設(shè)有垂直貫通；梯形電極孔、垂直貫通與金屬電極一一對應(yīng)。本發(fā)明具有全解耦、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)精巧、成本低和便于批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在單個器件內(nèi)同時實現(xiàn)了對三軸的加速度和角速度的檢測，應(yīng)用范圍廣，有著良好的市場前景。

一、 項目簡介采用流態(tài)化技術(shù)處理氣體（液體）/顆粒（粉體）物料，具有氣（液）固接觸效率高，傳質(zhì)傳熱性能好等優(yōu)點，在石油、煤、無機/有機化工、制藥、環(huán)保、水處理等領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。根據(jù)被處理物料的加工時間、氣（液）固比等處理條件不同，可分別采取鼓泡床、湍動床、循環(huán)流化床等操作形式。對于一種特定的物料體系，在采用流態(tài)化技術(shù)全面投入工業(yè)應(yīng)用之前，需要對物料性質(zhì)（包括粒度分布、骨架密度、堆積密度、休止角、介質(zhì)粘度、熔點、沸點等）進行全面分析，然后根據(jù)物料加工過程工藝特點確定合適的裝置結(jié)構(gòu)，再對物料的基礎(chǔ)流態(tài)化特性（包括起始流化速度、起始鼓泡速度、起始湍動速度、噎塞速度等）及操作工況（進料量、操作速度、物料循環(huán)量）下設(shè)備壓降、密度、溫度、停留時間、混合與分級、傳質(zhì)傳熱效率、分離效率等進行綜合實驗測試，以此為依據(jù)進行工業(yè)規(guī)模的裝置設(shè)計及指導(dǎo)工業(yè)操作。本項目可以針對物料處理體系及加工工藝特點，研發(fā)合理的流態(tài)化裝備，并對其物料物性、流體力學(xué)特性、裝置結(jié)構(gòu)性能等進行綜合實驗測試，根據(jù)測試結(jié)果為新裝備的工業(yè)設(shè)計和操控、新技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用提供基礎(chǔ)參數(shù)和指導(dǎo)，也可為原有設(shè)備改造提供可靠依據(jù)。二、 項目技術(shù)成熟程度項目組對FCC催化劑、煤粉、石油焦、半焦、石英砂、樹脂、剛玉球、含鹽廢水等不同特性物料的流態(tài)化性能及相關(guān)流態(tài)化裝備性能進行過系統(tǒng)的實驗測試，物料粒度范圍從30μm~5mm不等，流態(tài)化裝備涉及鼓泡床、湍動床、快速床、移動床、噴動床及各種裝備上相關(guān)的分布裝置、分離裝置等，介質(zhì)涉及氣-固、氣-液、液-固、氣-液-固體系，相關(guān)實驗結(jié)果為新技術(shù)的實施推廣提供了大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）在大量實驗研究并借鑒已有實施項目經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，本項目已形成如下成果：鑒定項目：[1] 外循環(huán)多相流化床換熱器的顆粒循環(huán)和分布研究. 河北省教育廳，鑒定時間：2011.01，證書編號：20110367，成果水平：國際先進.[2] 液固三相流化床蒸發(fā)器總體優(yōu)化及應(yīng)用研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.01，證書編號：20110265，成果水平：國際先進.[3] 高效半干法煙氣脫硫劑制備工藝研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.01，證書編號：20110266，成果水平：國際先進.[4] 鍋爐煙氣噴動床脫硫除塵工藝及設(shè)備研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.06，證書編號：20111588，成果水平：國際先進.[5] 帶導(dǎo)流管的多噴嘴矩形噴動床煙氣脫硫設(shè)備研究. 河北省科技廳，鑒定時間：2011.06，證書編號：20111589，成果水平：國際先進.[6] 新型高效立體傳質(zhì)并流塔板的研究開發(fā). 河北省科技廳，鑒定時間：2011.10，證書編號：20112669，成果水平：國際先進.專利技術(shù)：[1] 一種克服換熱設(shè)備水平管路顆粒沉積的構(gòu)件和方法，中國發(fā)明專利，專利號：ZL 200910245134.9.（已獲授權(quán)）[2] 一種多功能集成設(shè)備精制介酸的方法，中國發(fā)明專利，專利號：ZL 200910245133.4. （已獲授權(quán)）[3] 一種降低耦合反應(yīng)器提升管出口返混的氣固分布器. 中國發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01210405627.6. （已公開）[4] 一種降低串聯(lián)組合流化床提升管出口返混的氣固分布器. 中國發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01210405649.2. （已公開）[5] 多孔球狀反應(yīng)裝置及操作方法. 中國發(fā)明專利，申請?zhí)枺?012101155697.4，申請日：2012.04.19. （已公開）[6] 一種煙氣同時脫硫脫硝綜合實驗裝置及其操作方法. 中國發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01210115569.3. （已公開）[7] 多室雙管程蒸發(fā)器，中國實用新型專利，專利號：ZL 201020609305.X. （已獲授權(quán)）[8] 多孔球狀反應(yīng)裝置. 中國實用新型專利，專利號：ZL 201220167080.6. （已獲授權(quán)）[9] 一種煙氣同時脫硫脫硝綜合實驗裝置. 中國實用新型專利，專利號：ZL 201220167161.6. （已獲授權(quán)）[10] 一種提升管與床層耦合反應(yīng)器的分布器. 中國實用新型專利，申請?zhí)枺?01220542989.5. （待授權(quán)）[11] 一種串聯(lián)組合流化床提升管出口的分布器. 中國實用新型專利，申請?zhí)枺?01220543000.2. （待授權(quán)）項目獲獎：[1] 組合型顆粒分布裝置的顆粒分布性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)化. 河北省科技進步獎三等獎（證書編號：2008JB3122-3），2009年3月.四、 市場前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場分析等）本項目可廣泛應(yīng)用于石油、煤、無機/有機化工、制藥、環(huán)保、水處理等領(lǐng)域，在滿足高效節(jié)能、低碳環(huán)保的前提下，可為企業(yè)新技術(shù)開發(fā)、舊有裝置改造提供實驗測試及技術(shù)支持，進而提高企業(yè)的技術(shù)裝備水平和經(jīng)濟效益。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）規(guī)模與投資需求依據(jù)企業(yè)要求而不同。（1）從裝備選型與性能測試角度，需要研究設(shè)計新型裝備，并針對具體物料進行相關(guān)性能測試，本項目組可提供場地和人員，企業(yè)投資約為5~30萬元；（2）從舊有裝置改造角度，需要對裝置現(xiàn)存問題進行分析，研究設(shè)計合理的裝置結(jié)構(gòu)，并對其性能進行測試，再結(jié)合后續(xù)加工、安裝，本項目組可提供場地和研究設(shè)計人員，并輔助聯(lián)系加工單位，企業(yè)投資約為50~300萬元；從直接利用本項目相關(guān)技術(shù)成果角度，本項目組可提供研究設(shè)計人員，并輔助聯(lián)系加工單位，企業(yè)需提供場地和操作人員5~10人，投資約為100~500萬元。（內(nèi)容字體為宋體、四號字）六、 生產(chǎn)設(shè)備裝備性能測試設(shè)備，項目組可進行開發(fā)設(shè)計；生產(chǎn)設(shè)備依據(jù)各具體物料體系及加工過程特點而定，主要以流態(tài)化操作設(shè)備為主，并輔以風(fēng)機、泵、測量及控制儀表等。七、 效益分析實施本項目的效益體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）可以提高企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力及裝備操作水平；（2）可以提升企業(yè)的裝備運行周期與生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益；（3）可以降低企業(yè)的廢氣、廢液、廢渣排放水平，具備顯著的環(huán)保效益。八、 合作方式（1）項目組獨立承擔(dān)；（2）與企業(yè)合作研發(fā)。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）王德武：天津紅橋區(qū)河光榮道8號北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院300信箱，022-60204482，13752711488，[email protected]；張少峰：天津紅橋區(qū)河光榮道8號北工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院300信箱，022-60204596，13132081566，[email protected]。

本發(fā)明公開一種面向微型軸承內(nèi)圓精加工的軸向超聲振動高速磨削裝置。它包括：底座、絲杠支承、絲杠、工件磨削區(qū)、砂輪、砂輪夾具、高速電主軸、彈性支承塊、主軸限位板、變幅桿、固定架、超聲換能器、工作臺、伺服電機、水平導(dǎo)軌、垂直導(dǎo)軌、水平滑臺和直線電機。其工藝特征是：高速電主軸驅(qū)動砂輪進行高速旋轉(zhuǎn)，由伺服電機驅(qū)動實現(xiàn)砂輪的快速軸向定位，通過施加超聲振動實現(xiàn)砂輪的軸向微進給運動，由直線電機控制砂輪的精密徑向進給運動。該裝置可提高磨削效率，改善加工表面的粗糙度及殘余應(yīng)力的分布情況，從而保證加工零件的整體質(zhì)量。