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基于工业机器人的大口径光学元件高效精密磨抛加工关键技术与装备开发
成果简介： 国内外大科学工程研究中如激光聚变，空间光学，天文望远镜等，都对大口径光学元件提出了较大的需求和较高的要求，而国内大口径光学加工制造能力还远落后于美国，欧洲等国家。随着国内对大口径光学元件的需求越来越大，精度越来越高，口径越来越大，孔径也不断增大，适用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技术已成为制约其发展和亟待解决的关键问题。利用智能化自动化技术生产取代传统手工低效率研磨已经成为必然趋势。为适应大口径光学元件的加工，结合现有成熟工业机器人技术条件，先进制造装备及控制实验室开展了多工具柔性磨抛复合加工技术的研究，利用工业机器人模拟手工研磨镜面加工技术，通过在末端关节安装的专门研发磨抛工具头对各型大口径平面及曲面类光学元件进行高效率研磨加工，还能根据光学元件面形检测得出的误差结果，专门开发了自主知识产权的软件能智能化地在光学表面相应的区域自动选择修正工具，并自动通过高效叠代算法得出合适的磨抛材料去除函数，并生成高精度光学表面加工程序，有效地控制加工大口径光学元件过程中产生的各种误差，特别是能有效克服“蹋边问题”，该成套技术不仅能大大提高大口径光学元件的抛光效率和加工精度，另外与采用精密数控机床加工相比还能有效降低企业设备采购与维护成本。 应用领域： 核聚变、空间光学、天文光学望远镜、光学镜头等涉及光学元件制造行业 技术指标： 实现直径1米的大口径光学元件磨抛加工； 直径500mm的平面反射镜有效口径范围面形精度达到PV=0.387λ、rms=0.063λ。
电子科技大学
2017-10-23
槽式光热发电多模型预测函数控制及其优化
针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%，但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。
南京工程学院
2021-05-21
考虑机床结构误差的多轴数控加工后置处理方法
一种考虑机床几何结构误差的多轴数控加工后置处理方法，根据机床结构分别建立不含结构误差的机床运动变换链和含有结构误差的机床运动变换链，采用不含结构误差的机床运动变换链求解刀具运动的各运动轴理想运动坐标，该理想运动坐标中不考虑机床结构误差。之后采用含有结构误差的机床运动变换链计算运动计算上述理想运动坐标的补偿量，通过补偿该理想运动坐标，使得机床的实际运动轨迹与设定运动轨迹之间的偏差在允许范围之内，保证刀具实际轨迹与设定轨迹的一致性。本发明弥补了传统后置处理方法的不足，可以实现包含机床几何结构误差的多轴后置处理，有助于提高机床加工过程中的运动精度，提高零件加工质量。
华中科技大学
2021-04-11
数控大型回转支承深孔镗削专用刀盘机构
1. 项目概述专用刀盘机构是用于大型回转支承的深孔的镗削加工，其孔径的加工范围在600mm～1500mm、孔深达2000mm。刀盘机构由主轴（机床主轴）、刀具径向进给调速蜗轮蜗杆组、定轴轮系、差速外啮合行星轮系、差速锥齿轮组、丝杆螺母组、旋转刀盘及旋转刀盘本体组成。机床主轴由主电机拖动，其动力分为两路，一路直接带动旋转刀盘转动，另一路则通过一组定轴传动齿轮、外啮合行星轮系和差速锥齿轮组与由调速电机控制的调速蜗轮蜗杆组所输出的动力合成，使固定在丝杆螺母上的镗孔刀架（镗孔刀）沿旋转刀盘上的刀架槽作连续径向进给及退刀运动。采用数控技术实现镗刀不同连续径向进给运动与工件（工作台）不同连续轴向进给运动合成，以满足大型回转支承的不同形状深孔的镗削加工。2. 技术优势专用刀盘机构是用于大型回转支承的深孔的镗削加工，其孔径的加工范围在600mm～1500mm、孔深达2000mm。能有效提高大直径、不同形状深孔的镗削加工的加工效率，加工精度稳定，制造成本合理。
南京工业大学
2021-04-13
五轴数控钻床计算机控制及CAD系统
研发阶段/n内容简介：本项目是为轻工业机械配套的计算机控制设备。执行部件为交流侍服驱动系统。经运行证明，该系统性能稳定、可靠，控制精度达到±5?m，钻孔速度达到12孔/秒，属于高速钻床，比香港产同类型产品速度提高了近一倍。本课题解决了两个难题：一是高速数据通信问题；二是工业现场抗干扰问题。目前我们正在准备开发第三代数控系统，已经有了初步成果。技术指标：控制精度可达到±0.5μm。在塑料、木质工件上钻速度最高可达到12孔/秒，五轴同动，单轴速度达到1.2米/秒。应用领域：本控制系统适用于五轴同动的各种
湖北工业大学
2021-01-12
一种基于区间的数控机床性能预测方法
本发明公开了一种基于区间的数控机床加工性能预测方法，包括：(1)获取每类测量数据的多个测量值；(2)将每类测量数据中的每个测量值转换成区间形式；(3)提取时域或时频域特征；(4)把提取的时域或时频域特征作为观测，获得优化的广义隐马尔可夫模型；(5)从优化的广义隐马尔可夫模型中，找出状态转移概率矩阵，作为马尔可夫链转移矩阵；(6)选择区间化的初始状态概率向量，并与该马尔可夫链转移矩阵，形成性能预测模型 A<sup>(n)</sup>；(7)求该模型中的最大值，即为数控机床加工性
华中科技大学
2021-04-14
一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床
本发明公开了一种全自动柔性双面双轴数控钻镗床，利用 PLC 进行控制，包括安装台、八台伺服 电机、三个气缸、两台钻削头、两台镗削头、四台三相异步电动机、两个斜面夹紧机构、工作台、四台 减速器、两个限位块、四组小号滑台、四组大号滑台、若干组滚珠丝杆和若干组直线导轨副;本发明通 过 PLC 控制各伺服电机、钻削头、镗削头和气缸等的动作实现对排孔类零件有序、高效地
武汉大学
2021-04-14
高转速精密微小型数控车铣复合加工中心（产品）
成果简介：具有车、铣、车铣、钻、镗、绞、螺纹等多种加工功能，适合加工各种材料如钢件、铝及铜质零部件和各种复杂三维结构件。带有自主开发的国际市场上最高转速、最小刀具适配器的自动换刀电主轴，可配备32把刀具的国际上最小的刀库；可实现精密微小型复杂结构件一次装夹完成全部或大部分工序的完整性加工。机床行程：X向320mm；Y向60mm；Z向270mm；车削主轴转速：0-8000rpm，铣削主轴转速：0-60000rpm，加工精度IT6级；车铣最低粗糙度Ra为0.3m；重复定位精度：X，Y，Z轴±2m，B
北京理工大学
2021-04-14
槽式光热发电多模型预测函数控制及其优化
针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%,但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。
南京工程学院
2021-01-12
12工位太阳能机械式全自动数控冲床
主要性能及特点：
公称力25吨，加工板材尺寸为 2500×1250mm ，
采用科力达公司与山东科技大学共同开发的KLDSK-3.2数控冲床专用系统数控系统，控制X、Y、Z轴；
CAD二维图形方式编程，可实现CAD图形直接转换加工程序，具有加工图形摸拟显示加工轨迹，具有模具库管理自动选模加工、自动优化加工路径、断点加
工计件显示等功能，操作方便快捷，更加人性化；
全方位碰撞检测功能，防止误操作，杜绝废品；采用了开式钢板焊接机身，经壁炉回火处理去除内应力，稳定性好，外形设计动感美观，维修方便，采用高精
度电机，传动精度高，转动惯量同比其他伺服电机提
高1倍，发热低、提高电机参数，抑制损失，减少温度，具有自动检测反馈功能；
镶套机构转塔，导向好精度高，直线导轨、滚珠丝杠－台湾上银，避免板材划伤。
青岛科力达机械制造有限公司
2021-09-13