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復雜修形齒輪精密數控加工關鍵技術與裝備
復雜修形齒輪是克服高速重載工況下力熱耦合形變影響的高端齒輪，直接決定裝備傳動 系統的振動、噪聲、壽命等服役性能及其核心競爭力，廣泛應用于航母、潛艇、汽車等。針 對復雜修形齒面精密制造面臨全齒面修形加工存在原理誤差、傳統試錯修調法提升加工精度 困難、齒面淬硬層均勻性及級理難以調控等問題，在國家科技重大專項、863計劃等支持下， 開展復雜修形齒輪精密數控加工關鍵技術與裝備研究，成果獲2018年國家科技進步二等獎。 主要取得突破和創新如下： (1) 提出復雜修形齒輪加工的點矢量族包絡計算新理論，不用建立和求解嚙合方程， 以數字法替代解析法，突破嚙合原理解析法無法求解奇異點、計算復雜的瓶頸；發明齒面扭 曲消減方法，解決刀具廓形精確設計及原理誤差消減難題，齒面扭曲減少70%以上，達國 際領先。 (2) 發明復雜修形齒輪加工工藝系統誤差調控技術，開辟齒輪修形精度提升新途徑。 提出制齒機床熱態精度提升技術，發明熱致誤差補償方法，保證機床精度穩定；提出基于等 效虛擬軸的齒面誤差補償方法，解決修形精度提升難題，提高傳動精度1-2級。獲中國專利 優秀獎。 (3) 研制大規格精密數控滾齒機、精密多功能數控磨齒機、高速干切滾齒機等具有齒 面扭曲消減及加工誤差補償的高端制齒機床，填補國內空白；開發集齒輪修形設計、工藝規 劃于一體的制齒軟件，打破了國外高端機床壟斷。滾齒精度達5-6級，磨齒達3級，干切滾 齒提高效率2-3倍，與同類國際先進水平相當，打破高端制齒機床壟斷，迫使國外同類機床 降價30%以上，并出口英、法、日等。 (4) 發明復雜修形齒輪滾磨一體化工藝技術，確保修形精度及表面一致性。研制復雜 修形齒輪刀具，實現齒輪刀具的數字化設計制造；研發滾磨余量協同分配、齒面柔性修形、 磨削級理優化等工藝，實現磨后齒面淬硬層均勾分布、齒面紋理可控、修形工藝快速固化， 提高齒面疲勞壽命。滿足了軍方供貨要求，支撐我國主要艦艇齒輪加工；為汽車變速箱的批 量國產化提供了保障。
重慶大學
2021-04-11
1、插齒加工機床數控化關鍵技術研究
成果的背景及主要用途：齒輪作為重要的基礎傳動元件已成為一個國家現代 工業技術水平的標志之一。多軸聯動的數控插齒機是對齒輪機床的根本變革。數 控插齒機雖然減少了機械傳動環節，但其在機械系統精度、加工效率等方面如何 提高，特別是定量描述系統的幾何誤差、建立齒輪誤差及傳動鏈誤差分析模型， 是當前亟待解決的關鍵技術問題。該項科研成果通過鑒定意味著數控插齒機床在 國內研發和生產已具備較完善的技術儲備。本項目的理論成果可以向其他數字化 機械裝備行業推廣。 技術原理與工藝流程簡介：應用功能化虛擬樣機技術，以多體系統為理論核 心，建立了數控插齒機床整機虛擬模型和運動學模型，提出了數控插齒機床的幾 何誤差描述方法。 從齒輪加工工藝出發，分析研究影響齒輪精度的各種因素。將多體系統運動 37天津大學科技成果選編 學理論與齒輪嚙合原理相結合，建立齒輪誤差及傳動鏈誤差分析模型，實現了齒 輪的數控加工誤差定量計算。 以 YK5120 數控插齒機為典型設備，實現了對數控插齒機的主軸回轉誤差的 測量和補償。 技術水平及專利與獲獎情況：國際先進水平。 應用前景分析及效益預測：本項目的理論成果可以向其他機械制造裝備行業 推廣。 應用領域：數控機床，通用數字化裝備。 合作方式及條件：合作開發。
天津大學
2021-04-11
考慮機床結構誤差的多軸數控加工后置處理方法
一種考慮機床幾何結構誤差的多軸數控加工后置處理方法，根據機床結構分別建立不含結構誤差的機床運動變換鏈和含有結構誤差的機床運動變換鏈，采用不含結構誤差的機床運動變換鏈求解刀具運動的各運動軸理想運動坐標，該理想運動坐標中不考慮機床結構誤差。之后采用含有結構誤差的機床運動變換鏈計算運動計算上述理想運動坐標的補償量，通過補償該理想運動坐標，使得機床的實際運動軌跡與設定運動軌跡之間的偏差在允許范圍之內，保證刀具實際軌跡與設定軌跡的一致性。本發明彌補了傳統后置處理方法的不足，可以實現包含機床幾何結構誤差的多軸后置處理，有助于提高機床加工過程中的運動精度，提高零件加工質量。
華中科技大學
2021-04-11
一種用于確定葉片加工彎曲度誤差的方法
本發明公開了一種用于確定葉片加工過程中的彎曲度誤差的方法，包括：為待測量的葉片獲取其多個截面的形心，并將位于第一和最后的截面的形心相連以獲得直線 L<sub>c</sub>；對葉片設計模型同樣獲取其多個截面的形心，并將位于第一和最后的截面的形心相連以獲得直線 L<sub>s</sub>；對葉片測量模型、葉片設計模型的多個截面分別計算其形心與直線 L<sub>c</sub>、L<sub>s</sub>之間的距離d<sub>ci</sub>、d<sub>si</sub>；相應計算得出待測量葉片的各個截面的彎曲度誤差 d<sub>i</sub>＝d<sub>ci</sub>-d<sub>si</sub>。本發明還公開了相應地用于準確獲取截面形心的改進方式。按照本發明，可以快速、準確、穩定地測量葉片在加工過程中所產生的彎曲度誤差，并能將所測得的型面扭曲度誤差結果作為評價葉片加工質量的指標，相應改善葉片加工質量。
華中科技大學
2021-04-11
煤炭深加工制備高品質鋰離子電池負極
二、項目簡介蘭炭也稱半焦碳，以低變質煤為原料在隔絕空氣的情況采用低溫干餾技術生產的一種固體產品。它是一種較為硬而脆的煤種，在蘭炭生產過程中，小于 3 mm的蘭炭粉末約占總質量的 10%，這部分蘭炭粉(半焦)是用廉價的末煤干餾而成，成本較塊煤降低近 20%。因其粒度小，不符合生產工藝要求，只能被當作低級燃料廉價處理或被棄置于河道或地頭。這不僅造成大量能源浪費，限制蘭炭的經濟效益，而且對環境造成嚴重污染。將蘭炭經過改性后加工制作成高品質碳材料，如鋰離子電池負極或者活性碳等，延長蘭炭產業鏈，變廢為寶。二、性能優勢1.蘭炭基負極材料電化學性能表 1 蘭炭基負極材料電化學性能首次脫離容量市場定位庫倫效率 0.5C/300 次循環 1C/300 次循環材料(%)（mAh/g）（mAh/g）（mAh/g）361蘭炭負極高82.63373142.蘭炭粉末制備人工石墨的優勢：（（（1）原始材料基本無成本，通常作為廢料處理；2）催化劑有效催化蘭炭石墨化，人工石墨品質高，催化劑成本低；3）人工石墨容量高，循環性能好，可作為高品質動力電池使用。國內某知名鋰離子電池負極生產企業將容量大于 350mAh/g 的負
西安交通大學
2021-04-10
航空航天典型零件加工工藝和刀具
一、項目簡介本項目針對航空航天中的鈦合金框架類零件，擬通過加工工藝優化實現效率最大化和成本最小化雙目標；并以典型零部件，即某型航空發動機機匣的切削大數據為研究對象，采用深度學習方法對其進行多層次、多目標優化分析，研發可替代進口航空航天精密刀具 9-12 種。并將應用對象擴展到大飛機滑軌零件、渦輪盤零件、航空高溫合金零件等航空航天關鍵零部件。二、市場前景及應用該項目成果已在西飛、西航等大型航空航天企業的重點型號工程上得以應用。預期在未來五年內產生 1 億元的經濟效益；相較現有加工方式，預期可節省 10%的原料，同時縮短加工周期；項目預期產生 2 億元左右的間接經濟效益；項目成果的整體性價比優于同類國外進口刀具產品的 15%。本項目極大推動了校企合作平臺的構建、制造大數據示范應用及工業 4.0大學版智能制造平臺的建設；部分打破國外壟斷，實現行業引領和國際領先。三、技術成熟度概念驗證四、合作方式聯合研發 技術入股 轉讓附圖：原理樣機 工程樣機 中試產業化授權（許可） 面議西安交通大學國家技術轉移中心2104 工業機器人
西安交通大學
2021-04-10
野生杏仁系列產品深加工綜合開發利用
項目簡介杏仁是一種營養價值很高的干果，具有養顏、潤肺、生津、止咳、降血脂、防衰老等獨特功效。其中的杏仁油是高級化工基礎油，苦杏仁苷是新發現的抗癌藥物、保健品，杏仁蛋白粉可做食品及飼料添加劑等。到目前為止，野生杏仁國內尚未規模開發。本項目對于野生杏仁系列產品的深加工包括，杏仁油的提取、苦杏仁苷(甙)的提取純化及杏仁蛋白粉的提取等。我們采用連續法提取杏仁油、苦杏仁苷。杏仁油的產率超過40%，色澤淡黃、澄清、有淡淡的杏仁香味(圖1)；苦杏仁苷提取精制后純度可達95%以上(圖2)。這種方法可縮短提取時間，極大減少溶劑用量，且溶劑能回收再利用，既降低成本，又減少了環境污染。不會破壞杏仁中其他有效成分，利于其他成分的繼續提取，而且降低能源消耗成本。提取杏仁油和苦杏仁苷的剩余杏仁粕含有42.9%的蛋白質可加工成杏仁蛋白粉(圖3)。本項目工藝簡單易行，見效快，規模彈性大，效益好。二、市場前景杏仁經深加工后可大幅度增值。我國的杏仁的價格為20元/kg~40元/kg。杏仁油在國內的售價為110元/kg~120元/kg，在國際市場上約為57.5美元/kg。杏仁油出口市場年需求量約500噸左右；國內食用終端市場年需求量500噸；直接用于保健化妝需求量約100噸；化妝品原材料年需求400噸。同類廠家供應市場年不達200噸，市場上有相當大的缺口。苦杏仁苷(純度95%)目前國內市場售價約為3000元/kg，在國際市場上售價約為3.2美元/g。杏仁蛋白也有較大的市場。杏仁蛋白粉在國內售價為25元/kg。可見杏仁加工后的附加值比原料要高出數10倍。三、規模與投資以每批量50kg杏仁，每月30批為例，每月需杏仁1.5噸，產杏仁油564.5kg，苦杏仁苷57.6kg，杏仁蛋白粉864kg，月產值25.66萬元。需20萬元固定資產和流動5萬元流動資金。四、生產設備烘箱、粉碎機、連續萃取設備、過濾設備、結晶罐、蒸鎦設備。五、效益分析以每月消耗杏仁1.5噸的規模，增加效益為原料消耗的2.32倍。若擴大規模，生產成本會有所下降。六、合作方式技術合作、轉讓等。
河北工業大學
2021-04-11
脫水果蔬加工品質調控技術平臺構建及應用
通過縱向資助和產學研橫向聯合研發的途徑，以面廣量大的果蔬為例建立了 食品干燥過程調控技術理論體系，構建了食品干燥過程調控技術平臺；針對不同 的出口需求，開發了 40 多個創新果蔬干制品，解決了傳統食品干燥普遍存在的速化復原難、干燥時間長、能耗大、干燥和貯藏過程中品質不穩定等國際性難題；申報了 28 項中國發明專利，其中 13 項授權，13 項公開；獲得了國內外同行專家的肯定，成果鑒定為為國際領先和先進水平。
江南大學
2021-04-11
食用菌深加工產品及其生產技術
研發階段/n香菇、平菇加工產品利用香菇和平菇加工制成了香脆平菇片、香脆香菇片和香菇醬等休閑食品。特別是將目前利用率相對較少的菇柄制成了香菇松，實現了資源的充分利用。香菇松是以香菇柄為主要原料，利用香菇柄由纖維組成的結構特點，經加工處理而做成的一種絮狀的食品。產品色澤金黃，既有香菇濃郁獨特的芳香，又有肉松質地脆嫩的口感，具有廣闊的市場前景。 金針菇加工制品是一種可供人們直接食用的香菇松，它是以香菇柄為主要原料，利用香菇柄由纖維組成的結構特點，經加工處理而做成的一種絮狀的食品。產品色澤金黃，既有香菇濃
華中農業大學
2021-01-12
一種機械加工能量效率的切削參數優化方法
本發明公開了一種機械加工能量效率的切削參數優化方法，包括以下步驟：根據數控機床切削過程建立數控機床的切削參數優化模 型，根據數控機床的性能和加工要求建立切削參數優化模型的約束條 件，利用改進的多目標教與學優化算法分別求解上述步驟建立的切削 參數優化模型和切削參數優化模型的約束條件，得到優化后的切削參 數，其中算法中的科目成績為數控機床的切削速度 v、進給速度為 f、 切削深度為 ap，學員 X 為擁有這三個科目成績(v,f,ap)的個體，即 X＝ (v,f,ap)，班級為學員數量為 NP 的群體，其
華中科技大學
2021-01-12