在即將開幕的CIMT2021(第十七屆中國國際機床展覽會)期間,主辦方在E3館連廊設(shè)立“院校之窗”展區(qū),清華大學(xué)、天津大學(xué)、大連理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)在此展示其最新科技成果,大多成果獲得過國家或省級科技獎,包括中國機械工業(yè)科技進步獎、國家技術(shù)發(fā)明獎等。這些獲獎技術(shù)或攻克了關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,或打破了國外壟斷局面,同時具有很強的實用性,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、能源等重要領(lǐng)域,充分體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研合作的優(yōu)勢。
一、清華大學(xué)
1.高精軋輥系統(tǒng)高效智能制造關(guān)鍵技術(shù)
該項目研制了高速重載精密軋輥磨床并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,提高了重載工況下的磨削速度和磨削精度;開發(fā)了軋輥磨削專用超硬砂輪及匹配工藝,提高了磨削效率,降低了成本;實現(xiàn)了基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動與啟發(fā)式規(guī)則的智能決策,產(chǎn)線運行效率大大提高,能耗節(jié)約,排放降低。獲2020年度中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(科技進步類)一等獎。
2.五軸混聯(lián)數(shù)控機床研究及應(yīng)用
基于新型并聯(lián)主軸頭的五軸聯(lián)動混聯(lián)機床,突破了構(gòu)型優(yōu)化、鉸鏈研制、誤差標定、專用數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)等關(guān)鍵問題。該機床可滿足先進航空制造技術(shù)的發(fā)展需求。
3.機器人裝備研發(fā)與應(yīng)用
該項目融合串聯(lián)機構(gòu)、并聯(lián)機構(gòu)、柔性機構(gòu)的優(yōu)勢,研發(fā)了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機器人裝備,突破了構(gòu)型設(shè)計、運動控制、性能優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù),滿足了我國航空、航天、汽車、機床、物流等重點領(lǐng)域的發(fā)展需求。成果有航空風(fēng)動天平校準機器人,航天大部件、飛機機翼、汽車覆蓋件噴涂機器人等。
二、天津大學(xué)
1.混聯(lián)機構(gòu)加工機器人關(guān)鍵技術(shù)與裝備
該項目對標國際先進技術(shù)水平,解決大型構(gòu)件現(xiàn)場高效、高精度加工的技術(shù)難題,突破了混聯(lián)機器人設(shè)計制造、運動控制、系統(tǒng)集成等核心技術(shù),研制出速度90m/min、加速度2g、達到機床精度的高性能混聯(lián)機器人產(chǎn)品,形成支持大型構(gòu)件混聯(lián)機器人現(xiàn)場加工的成套測控技術(shù)。
2.多通道六軸聯(lián)動智能數(shù)控技術(shù)
采用旋轉(zhuǎn)軸協(xié)同插補的六軸聯(lián)動技術(shù)與多通道總線架構(gòu),實現(xiàn)五軸/六軸聯(lián)動控制,解決復(fù)雜應(yīng)用場景下的多機實時動態(tài)智能協(xié)作控制問題,實現(xiàn)了2-6軸聯(lián)動全系列數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化拓展。技術(shù)成果已應(yīng)用到100多家單位。
3.精密臥式加工中心正向設(shè)計方法與測試評價技術(shù)
采用新設(shè)計思路和方法,從工件精度及機床末端剛度出發(fā),形成基于工件加工精度的機床精度正向設(shè)計方法,基于末端靜剛度約束的機床零部件靜剛度設(shè)計方法,以及面向全生命周期的熱主動管理技術(shù)。實現(xiàn)了國產(chǎn)臥加精度達到3μm的技術(shù)跨越,技術(shù)成果已應(yīng)用在精密臥加主機企業(yè)。
4.系列剮齒刀具
系列刀具具有高效率、高精度、恒精度、切削性能好、免修型等優(yōu)點,包括漸開線齒剮齒刀、圓弧齒剮齒刀、擺線齒剮齒刀,以及異形齒剮齒刀。
三、大連理工大學(xué)
1.先進碳纖維復(fù)合材料加工技術(shù)研究成果
該項目研制開發(fā)了高性能樹脂基復(fù)合材料復(fù)雜曲面零件自動化鋪疊技術(shù)與裝備,復(fù)合材料三維結(jié)構(gòu)自動化成形設(shè)備,復(fù)合材料加工刀具,以及超聲輔助加工設(shè)備。為航空、航天、汽車等領(lǐng)域復(fù)合材料構(gòu)件自動化制造提供了有力支撐。該成果獲2018年度中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(科技進步類)一等獎。
2.高效磨粒流拋光加工技術(shù)研究成果
其原理是基于“應(yīng)變硬化”微切削作用的粘彈性流體磨料介質(zhì)在工件表面往復(fù)或旋轉(zhuǎn)運動,對工件材料微量去除,實現(xiàn)對工件的精準拋光、去毛刺和倒棱等作業(yè)。用于刀具的精密高效鈍化拋光、各類零件表面的高效拋光等。具有加工可達性、過程可控性、介質(zhì)穩(wěn)定性、生產(chǎn)適配性、表面完整性的特點。
3.難加工材料超聲輔助加工裝備及激光精密高效加工技術(shù)與裝備
主要技術(shù)成果有超聲輔助加工系統(tǒng)、五軸聯(lián)動激光數(shù)控機床、超硬刀具等,成為航天、航空領(lǐng)域難加工材料應(yīng)用的急需技術(shù)裝備。
四、南京理工大學(xué)
1.滾動功能部件可靠性測評成套試驗方法和裝備及研磨改性提升技術(shù)
采用“攻克可控加載技術(shù)→發(fā)明可靠性成套測試裝備→提出小子樣加速試驗方法→實測額定動/靜載荷→建立可靠性測評和增長體系→發(fā)明絲杠研磨改性工藝及裝備”的技術(shù)路線,解決了滾動功能部件可靠性測評裝備和方法嚴重缺失的難題,持續(xù)提升絲杠副和導(dǎo)軌副產(chǎn)品的可靠性。
2.內(nèi)/外滾道綜合精度非接觸測量方法和裝備
內(nèi)/外滾道型面精度與動態(tài)行程誤差是影響滾動功能部件傳動精度最核心的性能指標。采用“光幕傳感/三角激光/光譜共焦”等多種非接觸式測量原理,研發(fā)成功絲杠/螺母/導(dǎo)軌/滑塊內(nèi)外滾道型面測量裝備,實現(xiàn)型面高精測量。
3.特殊工況條件下滾動功能部件性能測試、可靠性壽命分析與產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)
該成果解決了絲杠副高過載工況下低周疲勞壽命計算難題;解決了高輻射高溫水潤滑弱支撐條件下的滾珠絲杠副高可靠性設(shè)計難題;產(chǎn)品應(yīng)用于航空、航天、軍工、機器人等行業(yè)。
4.智能滾動功能部件
應(yīng)用研究成果,集成機械設(shè)計、傳感器、故障診斷等技術(shù),設(shè)計研發(fā)出滾珠絲杠副、滾動直線導(dǎo)軌副,具有預(yù)緊力、振動、溫升、負載監(jiān)控功能。
五、大連工業(yè)大學(xué)
基于數(shù)字孿生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,讓用戶在三維可視化環(huán)境中,看到實際的廠區(qū)環(huán)境、生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備運行狀況,實現(xiàn)制造全流程的數(shù)字化管控:三維可視化的生產(chǎn)管理、全方位一體化的數(shù)據(jù)分析和展示、產(chǎn)品及生產(chǎn)過程的仿真優(yōu)化、新產(chǎn)品的數(shù)字營銷及產(chǎn)品遠程運維。主要包括:
(1)數(shù)字孿生智能管理:場景監(jiān)管、透明化生產(chǎn)、即時分析反饋、多系統(tǒng)協(xié)同制造。
?。?)數(shù)字孿生設(shè)備監(jiān)控:全流程監(jiān)控生產(chǎn)執(zhí)行、設(shè)備狀態(tài)、人員信息、倉儲及物料流轉(zhuǎn)、質(zhì)量事件。
?。?)多維度一體化數(shù)據(jù)分析:多維度、可視化數(shù)據(jù)分析,幫助企業(yè)全方位感知數(shù)據(jù)、挖掘數(shù)據(jù)價值。
?。?)生產(chǎn)仿真系統(tǒng):設(shè)備工藝仿真、產(chǎn)線優(yōu)化仿真、生產(chǎn)模擬仿真、管理協(xié)同仿真。
(5)數(shù)字化產(chǎn)品營銷:基于產(chǎn)品的數(shù)字模型,了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu),體驗工藝流程、生產(chǎn)場景;產(chǎn)品產(chǎn)能預(yù)測。
CIMT2021院校之窗展區(qū)為企業(yè)、院校、研究機構(gòu)緊密合作、互利共贏建立了交流溝通渠道,我們希望通過院校之窗展區(qū)推廣先進技術(shù)和科技成果,助推企業(yè)轉(zhuǎn)型升級,取得更大的社會效益和經(jīng)濟效益。歡迎廣大觀眾前往交流洽談。