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本發(fā)明公開了一種沿著過(guò)渡曲面脊線方向生成無(wú)干涉平頭立銑 刀加工軌跡的方法，包括： （1）設(shè)定初始加工刀具軌跡，刀具沿過(guò)渡 曲面脊線加工，計(jì)算出當(dāng)前刀觸點(diǎn)，得到加工刀具在刀觸點(diǎn)的有效曲 率； （2）根據(jù)所述加工刀具在刀觸點(diǎn)的有效曲率進(jìn)行過(guò)渡曲面加工的 曲率干涉分析，同時(shí)對(duì)刀底干涉進(jìn)行分析，以此偏轉(zhuǎn)刀具在刀觸點(diǎn)的角度，獲得無(wú)干涉的刀具姿態(tài)； （3）對(duì)調(diào)整后的刀具軌跡進(jìn)行參數(shù)計(jì) 算，獲得進(jìn)給步長(zhǎng)和切削行距； （4）計(jì)算相鄰刀具軌跡線，包括相鄰 刀觸點(diǎn)的計(jì)算及刀位數(shù)據(jù)的計(jì)算，最終獲得無(wú)干涉的刀具軌跡。 本發(fā) 明的方法可以自動(dòng)規(guī)劃出無(wú)干涉刀具軌跡，獲得較大的切削行距，切 削效率高，加工表面粗糙度低，曲面光順性好，解決了傳統(tǒng)球頭刀加 工切削效率低、加工表面質(zhì)量差等問題。 

成果的背景及主要用途： 該成果屬于高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域，內(nèi)容涉及數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新與自主數(shù)控系統(tǒng)及 其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，是在已完成天津市數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目成果的基礎(chǔ)上，通 過(guò)進(jìn)一步深化研究取得的。實(shí)施期限為 5 年，自 2006 年 10 月至 2011 年 12 月。 該成果針對(duì)復(fù)雜數(shù)控裝備的集成監(jiān)控、可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)流水線架構(gòu)和三級(jí)加工自 優(yōu)化與控制等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： （1）針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)多任務(wù)調(diào)度及實(shí)時(shí)并行化執(zhí)行的特點(diǎn)，提出基于可重 構(gòu)的數(shù)控流水線架構(gòu)。該架構(gòu)由數(shù)控主控流水線線程、驅(qū)動(dòng)程序和數(shù)控微代碼實(shí) 時(shí)執(zhí)行單元構(gòu)成數(shù)控流水線體系，可實(shí)現(xiàn)軟件乃至于硬件的多重可重構(gòu)。 （2）針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)因功能集成造成的核心運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等 問題，提出一種新的多層次集成監(jiān)控?cái)?shù)控的系統(tǒng)架構(gòu)。該監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)通過(guò)底層 數(shù)控系統(tǒng)監(jiān)控層、監(jiān)控管理層、遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控層進(jìn)行分級(jí)式地故障分析與診斷， 實(shí)現(xiàn)數(shù)控裝備的監(jiān)控與維護(hù)。 43天津大學(xué)科技成果選編 44 （3）提出一種具有三級(jí)加工自優(yōu)化功能的智能控制方法，實(shí)現(xiàn)通過(guò)數(shù)控系 統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的智能控制。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 該成果在國(guó)內(nèi)外首次提出并研究基于可重構(gòu)、多層次集成監(jiān)控和三級(jí)加工自 優(yōu)化的數(shù)控流水線架構(gòu)，并開發(fā)了全新的 2-6 軸聯(lián)動(dòng)控制可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)，已獲 得三項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和兩項(xiàng)軟件著作權(quán)，并發(fā)表重要論文 12 篇。經(jīng)專家組鑒定， 達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先的水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 鑒于該成果的獨(dú)特技術(shù)特征及數(shù)控產(chǎn)業(yè)的國(guó)家需求和巨大市場(chǎng)潛力，依托該 成果的“天大精益數(shù)字化制造產(chǎn)業(yè)園”項(xiàng)目已于 2011 年在天津海河科技園區(qū)奠基 建設(shè)，占地面積 100 畝，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值 10 億元以上的規(guī)模。 應(yīng)用領(lǐng)域：高端裝備制造業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 該成果已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作，并推廣到福建威諾數(shù)控、鑫菱機(jī)床廠、威海東云 數(shù)控機(jī)床、天地股份有限公司等企業(yè)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

主要應(yīng)用領(lǐng)域： (1)工業(yè)加工    激光對(duì)材料的加工效率取決于多種因素，其中主要包括激光的光束質(zhì)量、功率和波長(zhǎng)。光纖激光器由于優(yōu)異的光束質(zhì)量，同等激光功率水平下，其加工效率要遠(yuǎn)高于燈泵或者半導(dǎo)體激光器（LD）泵浦的固體激光器；大部分有機(jī)材料對(duì)1.5μm激光的吸收要強(qiáng)于傳統(tǒng)的1μm激光，使用1.5μm激光加工材料可以顯著降低能耗，提高加工效率。1.5μm連續(xù)和脈沖激光器適用于大部分有機(jī)材料的切割、焊接、鉆孔、打標(biāo)、刻槽等單點(diǎn)加工方式。 (2)遙感技術(shù)領(lǐng)域 1.5μm激光波長(zhǎng)紅外遙感技術(shù)在軍事偵察，探測(cè)火山、地?zé)?、地下水、土壤溫度，查明地質(zhì)構(gòu)造和污染監(jiān)測(cè)方面都有廣泛的應(yīng)用。例如在軍工方面，激光雷達(dá)的作用是能精確測(cè)量目標(biāo)位置（距離和角度）、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度、振動(dòng)和姿態(tài)）和形狀，探測(cè)、識(shí)別、分辨和跟蹤目標(biāo)。 (3)自由空間通訊領(lǐng)域    在自由空間通訊FSO（Free Space optical communication）領(lǐng)域的應(yīng)用也迅速增長(zhǎng)，1.5x μm激光波長(zhǎng)具有高帶寬、部署迅速、費(fèi)用合理等優(yōu)勢(shì)。FSO技術(shù)以激光為載體，用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)連接；不需要光纖而是以空氣為介質(zhì)，因此又有“無(wú)線光纖”之稱。在2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)上，Terabeam公司成功地使用FSO設(shè)備向客戶提供100Mbit/s的數(shù)據(jù)連接。1.5μm波長(zhǎng)尤為適用于海面目標(biāo)、地面與衛(wèi)星之間、公司或軍隊(duì)臨時(shí)駐扎時(shí)使用。 (4)軍工領(lǐng)域1.5x μm激光源也是產(chǎn)生3~5μm中紅外激光的重要光源基礎(chǔ)。3~5μm波長(zhǎng)的中紅外波段同樣也是重要的大氣窗口，是軍用紅外探測(cè)器的主要工作區(qū)域。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈探測(cè)器(如InSb ,HgCdTe 等) 的響應(yīng)范圍在3～5μm波段，因而針對(duì)紅外導(dǎo)引頭的光電對(duì)抗迫切需要該波段的激光器件。在軍事上，中紅外激光器主要用于光電對(duì)抗以及生化戰(zhàn)劑的探測(cè)，用中紅外波段的多束激光，可以干擾紅外熱尋的導(dǎo)彈，摧毀在不同距離和高度的目標(biāo)

第三代半導(dǎo)體氮化鎵和碳化硅因其禁帶寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于電子和光電子等領(lǐng)域。各種氮化鎵和碳化硅基器件是5G技術(shù)中的關(guān)鍵器件。將半導(dǎo)體晶片制成器件，其中的一個(gè)關(guān)鍵加工步驟是晶片表面的拋光。然而，氮化鎵和碳化硅的化學(xué)性質(zhì)極其惰性，半導(dǎo)體工業(yè)目前常用的化學(xué)機(jī)械拋光方法無(wú)法對(duì)其實(shí)現(xiàn)高效加工。對(duì)此，我們從原理上創(chuàng)新發(fā)展了一種光電化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)，不僅可快速加工各種化學(xué)惰性半導(dǎo)體晶片（如:加工氮化鎵的材料去除速率可達(dá)1.2 μm/h，比目前的化學(xué)機(jī)械拋光的高約10倍），而且可加工出原子臺(tái)階結(jié)構(gòu)的平滑表面。設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

以天然高分子殼聚糖、透明質(zhì)酸等為原料對(duì)其進(jìn)行改性使其溶解在水、油（普通有機(jī)溶劑）等類衍生物，擴(kuò)大了其作為生物醫(yī)用材料的應(yīng)用。然后還以新的生物材料制備方法光聚合方法、電紡絲方法、超臨界聚合等方法對(duì)改性后的衍生物進(jìn)行加工，使得其可以應(yīng)用在生物醫(yī)用材料如皮膚燒傷敷料、藥物控釋、人工組織工程支架等生物材料領(lǐng)域。并且還開展了光固化超硬、超耐磨、自清潔材料，光聚合藥物緩釋材料，光聚合有機(jī)高分子納米微顆粒，光聚合信息存儲(chǔ)材料等項(xiàng)目的研究。 溶解性：可溶解水、乙醇等12種有機(jī)溶劑；聚合速率，可光聚合殼聚糖單體最大轉(zhuǎn)化率92%，聚合速率12秒；制備材料為無(wú)毒。用于食品包裝等，生物醫(yī)藥，生物醫(yī)用材料等，開發(fā)前景使用性能優(yōu)良，具有廣闊的市場(chǎng)前景。以殼聚糖等為主要原材料，主要設(shè)備是常溫反應(yīng)釜。若生產(chǎn)規(guī)模為100噸/年，設(shè)備投資約10萬(wàn)元，廠房面積需300m2，動(dòng)力100KW，操作人員約3人。產(chǎn)品綜合成本約80000～120000元/噸，市場(chǎng)平均售價(jià)約355000~460000元/噸，年利潤(rùn)約400~600萬(wàn)元，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

二級(jí)肥膘經(jīng)采用本技術(shù)加工，可全部轉(zhuǎn)化為豬油和膠原蛋白，其中豬油的得 率可高達(dá) 60%，膠原蛋白的得率可高達(dá) 20%。投資 800 萬(wàn)元建設(shè)一套年處理 3000 噸二級(jí)肥膘的裝置，可年產(chǎn)豬油 1800 噸，膠原蛋白 600 噸，按豬油 16 元/kg，膠原蛋白 60 元/kg 計(jì)，年產(chǎn)值可達(dá) 6000 萬(wàn)元以上，利潤(rùn)在 1500 萬(wàn)元以上。 

棉油皂腳經(jīng)采用本技術(shù)加工，可在不影響脂肪酸的品質(zhì)和收率的前提下從中 提取出棉酚，每噸棉油皂腳的棉酚的收率，以原料的新鮮程度，在 0.5-3%。投資 800 萬(wàn)元建設(shè)一套年處理 3000 噸棉油皂腳的裝置，可年產(chǎn)藥用原料棉酚 1500 kg 以上，按 16 元/g 計(jì)，年產(chǎn)值可達(dá) 2400 萬(wàn)元以上，利潤(rùn)在 1500 萬(wàn)元以上。同時(shí)可徹底根除皂腳加工酸化油過(guò)程中的廢水的產(chǎn)生。

本發(fā)明公開了一種振鏡式激光掃描大幅面材料成形加工控制系 統(tǒng)，其包括上位機(jī)、激光掃描主控制器和多個(gè)激光掃描從控制器；激 光掃描主控制器和多個(gè)激光掃描從控制器基于 EtherCAT 總線冗余環(huán) 型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接，激光掃描主控制器作為 EtherCAT 通信主站，多個(gè)激 光掃描從控制器作為 EtherCAT 通信從站。上位機(jī)通過(guò)總線與激光掃描 主控制器雙向通信，激光掃描從控制器解析激光掃描主控制器指令、 提供/采集各類信號(hào)，

本發(fā)明公開了一種深孔加工用超細(xì)硬質(zhì)合金刀具材料的制備方法，其特征是采用VC-Co飽和固溶體為粘結(jié)相，并通過(guò)超聲分散和pH值調(diào)節(jié)使表面包覆吐溫80分子膜；采用（WC，VC）二元復(fù)合粉末實(shí)現(xiàn)VC對(duì)WC晶界面遷移抑制；控制用于提高紅硬性的(W，Ta)C粉末的重量*平均粒度=（WC，VC）粉末的重量*平均粒度，使二者顆粒數(shù)匹配。

本發(fā)明公開了一種螺旋立銑刀正交車銑加工三維穩(wěn)定性建模方 法，包括以下步驟:(1)將機(jī)床-刀具-工件系統(tǒng)簡(jiǎn)化為質(zhì)塊-彈簧-阻尼器 連接的振動(dòng)系統(tǒng)，建立坐標(biāo)系 xFyFzF，建立振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程;(2) 利用錘擊法模態(tài)試驗(yàn)分別得到振動(dòng)系統(tǒng)分別在 xF，yF，zF 每個(gè)方向的 頻響函數(shù)，辨識(shí)出振動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)質(zhì)量、剛度和阻尼，計(jì)算振動(dòng)系統(tǒng)的慣性力、彈簧力、阻尼力;(3)計(jì)算螺旋立銑刀的動(dòng)態(tài)切削力;(4)求 解振動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程得到振動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性葉瓣圖。本發(fā)明考慮了