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本發(fā)明公開了一種雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的夾具高度及加工路徑優(yōu)化方法，該方法包括：(1)生成刀位軌跡文件；(2)提取刀位點(diǎn)位置坐標(biāo)值和刀軸矢量；(3)計(jì)算雙轉(zhuǎn)臺(tái) A 軸旋轉(zhuǎn)角度θA 和 C 軸旋轉(zhuǎn)角度θC；(4)計(jì)算出系數(shù)和以及(5)利用這些系數(shù)計(jì)算出最優(yōu)夾具高度，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的夾具高度及加工路徑優(yōu)化過程。通過本發(fā)明，由于最大程度避免了刀具及安裝刀具的機(jī)床主軸在機(jī)床坐標(biāo)系下的 X、Y、Z 軸上不必要的平移運(yùn)動(dòng)，可以有效地縮短加工時(shí)間，并能夠避免局部運(yùn)動(dòng)幅度過大造成的加工質(zhì)量劣化和撞刀事故。

本發(fā)明公開了一種用于預(yù)測(cè)金屬難加工材料插銑最大銑削力的方法，包括下列步驟：(1)為難加工材料建立反映插銑最大銑削力的預(yù)測(cè)模型，該預(yù)測(cè)模型使用插銑過程中的側(cè)向步距、切寬、進(jìn)給和切削速度這些參數(shù)作為預(yù)測(cè)因子；(2)設(shè)計(jì)且進(jìn)行難加工材料的插銑加工實(shí)驗(yàn)并采集其插銑加工過程中的銑削力數(shù)據(jù)曲線；(3)通過對(duì)數(shù)據(jù)曲線執(zhí)行濾波和取極值處理以獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并計(jì)算出預(yù)測(cè)模型中的修正系數(shù)和指數(shù)，由此確定指數(shù)模型；以及(4)運(yùn)用指數(shù)模型來(lái)執(zhí)行最大銑削力值的預(yù)測(cè)過程。通過本發(fā)明，由于在預(yù)測(cè)模型中增加了側(cè)向步距作為參數(shù)，因此更準(zhǔn)確全面地預(yù)測(cè)難加工材料插銑過程中的最大銑削力大小，從而能夠?yàn)殡y加工材料的高效加工提供有效指導(dǎo)。

本發(fā)明公開了一種對(duì)采用球頭刀具的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床平滑加工路徑的方法，包括：(1)根據(jù)加工零件的幾何形狀和工藝參數(shù)，生成刀位軌跡源文件；(2)對(duì)源文件依次進(jìn)行逐行讀取、解析并提取其刀位點(diǎn)位置和刀軸矢量，以及判斷刀位行有無(wú)干涉錐角以確定其錐角值的操作，由此獲得錐角刀路文件；(3)對(duì)錐角刀路文件依次進(jìn)行逐行讀取，解析并提取其刀位位置、刀軸矢量和錐角，以及確定所有刀位行最優(yōu)刀軸矢量的操作；以及(4)根據(jù)最優(yōu)刀軸矢量計(jì)算刀位點(diǎn)坐標(biāo)并執(zhí)行后置處理以生成機(jī)床加工路徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床加工路徑的平滑處理。通過本發(fā)明，能夠使刀軸平滑過渡局部變成三軸加工，以消除局部非線性誤差，并消除了奇異位置機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸大幅旋轉(zhuǎn)問題，提高加工效率。

該實(shí)訓(xùn)裝置為數(shù)控機(jī)床真實(shí)的電控系統(tǒng)，透明化展示，可進(jìn)行電氣配置、安裝、接線、參數(shù)設(shè)置、PLC（PMC）編程、調(diào)試、性能優(yōu)化、故障診斷等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。 實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)內(nèi)容 1) 數(shù)控系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)、安裝、參數(shù)設(shè)置、調(diào)試 2) 數(shù)控機(jī)床報(bào)警識(shí)別、故障診斷及維修 3) 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、與計(jì)算機(jī)的通訊 4) 交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)接線、調(diào)試及動(dòng)態(tài)特性 5) 主軸電機(jī)的接線、參數(shù)設(shè)置和調(diào)試 6) 霍爾元件、接近開關(guān)等傳感器的原理和應(yīng)用 7) 半閉環(huán)控制的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試 8) PLC指令、編程及邏輯控制 9) 輸入輸出接口的定義、設(shè)置及調(diào)試 10)數(shù)控機(jī)床電氣柜控制電路的原理及應(yīng)用 11)低壓電氣元件的原理、性能及接線 12)絲杠螺距、傳動(dòng)比等參數(shù)設(shè)置 13)反向間隙補(bǔ)償實(shí)驗(yàn) 14)絲杠螺距誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn) 15)數(shù)控機(jī)床的編程、插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn) 16) 車削中心C軸功能的調(diào)試、編程（四合一） 產(chǎn)品特點(diǎn) 1) 鋁合金結(jié)構(gòu) 2) 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)電控系統(tǒng)的透明展示 3) PLC控制面板 4) 刻度盤顯示伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 5) 電機(jī)區(qū)透明防護(hù)罩 6) 強(qiáng)力對(duì)流風(fēng)機(jī) 7) 滾輪式可移動(dòng) 8) 配置完整的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、系統(tǒng)說(shuō)明書、調(diào)試手冊(cè)、PLC程序，調(diào)試開發(fā)軟件包、數(shù)據(jù)光盤等.

熱噴涂是通過對(duì)傳統(tǒng)激光熔覆的光學(xué)準(zhǔn)直、聚焦和整形以及與之配合送粉頭的重新設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)均勻薄涂層的高速熔覆技術(shù)，目前受到廣泛關(guān)注。由于兼具熱噴涂快速沉積涂層特性以及激光熔覆冶金結(jié)合的特點(diǎn),有望成為規(guī)則表面實(shí)現(xiàn)替代電鍍硬鉻的新方法。冷噴涂是利用超音速氣流獲得高速粒子使其通過固態(tài)塑性變形沉積而制備技術(shù)的方法。超高速激光熔覆相比于傳統(tǒng)激光熔覆，激光能量主要作用粉末，能量分配：基材 20%，粉末 80%，粉末溫度高于熔點(diǎn)，修復(fù)產(chǎn)品表面粗糙度可小于 20 微米，修復(fù)厚度可低至 30 微米。

新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越來(lái)越大、材料體系越來(lái)越多、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)制造周期長(zhǎng)、質(zhì)量不穩(wěn)定，無(wú)法滿足型號(hào)質(zhì)量和精度要求，亟需變革制造模式。工業(yè)機(jī)器人智能制造技術(shù)與裝備是解決該難題的最佳新途徑。但機(jī)器人精度低、剛性弱、加工穩(wěn)定性差等難題制約了其應(yīng)用于航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效高精制造，且核心裝備被國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，迫切需要突破基于移動(dòng)機(jī)器人的制造核心技術(shù)與裝備，形成基于移動(dòng)機(jī)器人的大型復(fù)雜構(gòu)件原位加工與裝配融合的制造能力，打破國(guó)外壟斷，實(shí)現(xiàn)自主可控。 技術(shù)特征 圍繞航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效、高精、高質(zhì)量制造急需，突破了基于誤差相似度的機(jī)器人精度補(bǔ)償、機(jī)器人變剛度建模與加工顫振抑制、融合多源信息的在線感知與自適應(yīng)工藝、多功能末端執(zhí)行器研制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了移動(dòng)機(jī)器人智能制造技術(shù)體系，自主研發(fā)了多臺(tái)套多功能末端執(zhí)行器和高精度大負(fù)載工業(yè)機(jī)器人智能鉆/鉚/銑制造裝備。

成果描述：航空曲面有機(jī)玻璃透明件生產(chǎn)線是由成型模具、鉆孔模具、施力與控制系統(tǒng)、加熱與保溫系統(tǒng)、切邊與打磨等設(shè)備組成。所開發(fā)的生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品具有多個(gè)尺寸，且質(zhì)量高、光學(xué)成色好。玻璃曲面成型系統(tǒng)具有自動(dòng)控制溫度和施力，滿足成型工藝的要求。所開發(fā)的成型模具和鉆孔模具加工效率高，產(chǎn)品具有較好的成形精度和位置精度。市場(chǎng)前景分析：本成果主要應(yīng)用在航空制造領(lǐng)域，應(yīng)用于飛機(jī)圓弧擋風(fēng)玻璃的制造維修。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越來(lái)越大、材料體系越來(lái)越多、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)制造周期長(zhǎng)、質(zhì)量不穩(wěn)定，無(wú)法滿足型號(hào)質(zhì)量和精度要求，亟需變革制造模式。工業(yè)機(jī)器人智能制造技術(shù)與裝備是解決該難題的最佳新途徑。但機(jī)器人精度低、剛性弱、加工穩(wěn)定性差等難題制約了其應(yīng)用于航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效高精制造，且核心裝備被國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，迫切需要突破基于移動(dòng)機(jī)器人的制造核心技術(shù)與裝備，形成基于移動(dòng)機(jī)器人的大型復(fù)雜構(gòu)件原位加工與裝配融合的制造能力，打破國(guó)外壟斷，實(shí)現(xiàn)自主可控。技術(shù)特征圍繞航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效、高精、高質(zhì)量制造急需，突破了基于誤差相似度的機(jī)器人精度補(bǔ)償、機(jī)器人變剛度建模與加工顫振抑制、融合多源信息的在線感知與自適應(yīng)工藝、多功能末端執(zhí)行器研制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了移動(dòng)機(jī)器人智能制造技術(shù)體系，自主研發(fā)了多臺(tái)套多功能末端執(zhí)行器和高精度大負(fù)載工業(yè)機(jī)器人智能鉆/鉚/銑制造裝備。效益分析:項(xiàng)目的成功研制拓寬了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，已在殲20、殲10、L15高教機(jī)、大飛機(jī)、××導(dǎo)彈、天宮2號(hào)空間站等國(guó)家重點(diǎn)型號(hào)研制和批產(chǎn)中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了殲20翼面、殲10機(jī)翼部件、高教機(jī)翼面、天宮二號(hào)空間站艙體等航空航天產(chǎn)品核心復(fù)雜大部件的生產(chǎn)，為我國(guó)航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件制造提供了技術(shù)與裝備支撐。此外，成果還在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人、精密零件制造等龍頭企業(yè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用推廣，核心專利轉(zhuǎn)化1999.2萬(wàn)元，近三年新增直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)11.2409億元。

高端裝備制造是帶動(dòng)整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要引擎。我國(guó)高端裝備制造存在的主要問題是裝備可靠安全性差、智能化水平低、控制基礎(chǔ)技術(shù)落后。多年來(lái)，本學(xué)科依靠重大技術(shù)創(chuàng)新，探索和開創(chuàng)高端工業(yè)制造裝備自動(dòng)化控制技術(shù)體系，突破復(fù)雜工業(yè)制造環(huán)境下的機(jī)器實(shí)時(shí)精密魯棒視覺感知、高速高精度運(yùn)動(dòng)控制和高可靠分布式自主協(xié)同控制三大關(guān)鍵技術(shù)。研制出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)的大型工業(yè)制造機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套智能控制系統(tǒng)品牌，并產(chǎn)業(yè)化3120臺(tái)套設(shè)備，技術(shù)成果獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省部級(jí)發(fā)明科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)5項(xiàng)。研發(fā)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)安瓿、大輸液醫(yī)藥異物視覺檢測(cè)機(jī)器人，國(guó)內(nèi)第一條大型塑料瓶輸液自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備，國(guó)內(nèi)第一條非PVC模軟袋輸液自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備，以及國(guó)內(nèi)第一條塑料安瓿吹灌封三合一自動(dòng)化成套裝備。

通過該項(xiàng)目的實(shí)施與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)公司銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及管理等信息的集成與共享，實(shí)現(xiàn)全生命周期的產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造管理,實(shí)現(xiàn)大批量定制的產(chǎn)品數(shù)字化配置設(shè)計(jì)管理，同時(shí)優(yōu)化產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)基于二維圖紙和三維模型相結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和管理，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與管理效率，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，增強(qiáng)公司的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。 目前已完成平臺(tái)原型系統(tǒng)的開發(fā)，成功在國(guó)內(nèi)多家制造型企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用實(shí)施。 可提高企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造效率，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期縮短為原來(lái)的70%，客戶需求的響應(yīng)周期縮短為原來(lái)的60%；系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，在技術(shù)上達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。