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成果簡(jiǎn)介：所研制的微小型零件顯微視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，適用于各種塊類(lèi)、板類(lèi)微小型零件及小模數(shù)微小型直齒輪的任意邊緣的微米級(jí)精度測(cè)量和微結(jié)構(gòu)在線快速測(cè)量。 技術(shù)指標(biāo)：X/Y方向測(cè)量范圍：0.01mm-50mm；Z方向測(cè)量范圍：0.01mm-100mm；X/Y方向位置檢測(cè)分辨率：0.05?m;X/Y方向測(cè)量精度：(1+1000/L)?m；可進(jìn)行模數(shù)≤0.2mm微小型模數(shù)直齒輪的基本參數(shù)、幾何尺寸、主要單項(xiàng)誤差和綜合誤差測(cè)量。榮獲國(guó)防科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，兵器科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，申請(qǐng)發(fā)明專利1項(xiàng)。

研究?jī)?nèi)容 ：屬于金屬性成型技術(shù)中的擠壓工藝，特別涉及底部帶生產(chǎn) 連續(xù)進(jìn)行，制件成型后必須盡快從模具中取出。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模具是直接反 頂制件，這種做法不能保證制件可靠、順利地脫模。另一種做法是將模具 解體甚至破壞掉，才能將制件取出，效率極低或根本不實(shí)用。已經(jīng)成功運(yùn) 用于內(nèi)燃鑿巖機(jī) “轉(zhuǎn)動(dòng)筒套體 ”毛坯的生產(chǎn)中。本項(xiàng)目比較有針對(duì)性和專業(yè) 性，特別適合于金屬成型技術(shù)中的擠壓工藝，在汽車(chē)零件、五金工具等行 業(yè)有應(yīng)用前景。

技術(shù)原理及特點(diǎn) ：本研究的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椴牧霞庸すこ蹋貏e是鋼制件 的塑性加工。本研究針對(duì)鑿巖機(jī)產(chǎn)品中同類(lèi)零件最復(fù)雜的 “轉(zhuǎn)動(dòng)筒套體 ”， 從正、反擠壓 2 方面開(kāi)展了工藝試驗(yàn)與應(yīng)用研究，成功開(kāi)發(fā)了 “轉(zhuǎn)動(dòng)筒套 體”熱擠壓工藝。 本研究設(shè)計(jì)應(yīng)用了一種 “分步脫模 ”機(jī)構(gòu)，解決了經(jīng)典的正擠壓模具結(jié) 構(gòu)存在的制件脫模難這一關(guān)鍵問(wèn)題，正擠壓分步脫模法為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。 本研究在江西省內(nèi)和鑿巖機(jī)行業(yè)同類(lèi)零件

提出了結(jié)構(gòu)和零件的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度特征預(yù)測(cè)模型，并通過(guò)結(jié)構(gòu)和零件的靜強(qiáng)度和強(qiáng)度特征而非材料的靜強(qiáng)度和強(qiáng)度特征進(jìn)行疲勞仿真。

項(xiàng)目概況 目前，國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用弧焊機(jī)器人系統(tǒng)從整體上看基本都屬第一代或準(zhǔn)二代焊接機(jī)器人 系統(tǒng)。由于焊接路徑和焊接參數(shù)是根據(jù)實(shí)際作業(yè)條件預(yù)先設(shè)置的，在焊接時(shí)缺少外部信息傳 感和實(shí)時(shí)調(diào)整控制功能，這類(lèi)弧焊機(jī)器人一般不能應(yīng)對(duì)焊接作業(yè)條件嚴(yán)格的穩(wěn)定性要求，焊 接時(shí)缺乏“柔性”，表現(xiàn)出明顯的缺點(diǎn)。在實(shí)際弧焊過(guò)程中，焊接條件是經(jīng)常變化的，如加 工和裝配等誤差會(huì)造成焊縫位置和尺寸的變化，焊接過(guò)程中工件受熱及散熱條件改變會(huì)造成 焊道變形和熔透不均。 為克服機(jī)器人焊接過(guò)程中各種不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提高機(jī)器人作業(yè)智能化 水平和工作的可靠性，要求弧焊機(jī)器人系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的在線調(diào)整，且能實(shí)現(xiàn)焊縫 的自動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤。已完成鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器人柔性工作站焊縫智能跟蹤與圖象處理技 術(shù)，使企業(yè)塞拉門(mén)設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。 本項(xiàng)目具有國(guó)際先進(jìn)水平，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 主要特點(diǎn) 已完成的項(xiàng)目，塞拉門(mén)框架的材料為鋁鎂硅合金，材料特殊、框架尺寸較大，焊點(diǎn)多 而短、焊接質(zhì)量要求高，故解決柔性?shī)A具設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)兩面焊接、滿足多系列多規(guī)格門(mén)框尺 寸的要求是體現(xiàn)了成果的先進(jìn)性； 鋁鎂硅合金框架弧焊機(jī)器人柔性工作站所包括的柔性?shī)A具、焊縫智能跟蹤與圖象處理 技術(shù)，使企業(yè)塞拉門(mén)設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，體現(xiàn)了成果的創(chuàng)造性。 技術(shù)指標(biāo) 國(guó)內(nèi)城市軌道車(chē)輛、高速列車(chē)的迅猛發(fā)展使得城軌門(mén)生產(chǎn)逐年猛增，品種不斷翻新，但 鋁鎂硅合金框架等主要零部件仍為手工焊接。由于手工焊接依賴于工人的技術(shù)水平，效率低， 焊接質(zhì)量欠佳，優(yōu)質(zhì)品率低，是制約我國(guó)城軌門(mén)產(chǎn)品升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。 首選企業(yè)的高精度焊件達(dá)到：焊縫識(shí)別誤差 600×600 像素， ±0.25mm，±0.20mm；焊 槍姿態(tài)誤差，±0.045mm，±0.040mm；其它誤差（包括焊絲變形誤差、工件熱變形誤差、焊 接電流誤差等），±0.030mm，±0.020mm；視覺(jué)跟蹤綜合誤差，±0.5mm，±0.35mm。 市場(chǎng)前景 成果實(shí)施后使用單位使用前手工焊接的 1.2 萬(wàn)件/年，達(dá)到 4 萬(wàn)件。按人工焊接生產(chǎn)水 平，支出費(fèi)用為 72 萬(wàn)×3.5=252 萬(wàn)，機(jī)器人的投入成本 1 年半內(nèi)可收回，且可滿足使用單位 近 3-5 年的發(fā)展需求。 按近幾年使用單位產(chǎn)品產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度，2009-2010 年產(chǎn)量可達(dá) 5.5 萬(wàn)件，2 臺(tái)機(jī)器人 工作站每年可生產(chǎn) 5.68 萬(wàn)件，完全滿足生產(chǎn)要求。若仍用人工焊接則成本支出為 72 萬(wàn) ×4.6=331.2 萬(wàn)元，而機(jī)器人工作臺(tái)投入費(fèi)用為零。企業(yè)每年可新增產(chǎn)值 4-5 億元，利稅 1.2-1.5 億元。 市場(chǎng)應(yīng)用方面已具備推廣應(yīng)用的基本條件，該成果的完成，不僅可以提升企業(yè)高精度特 材焊件設(shè)計(jì)制造的技術(shù)水平，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和提升產(chǎn)業(yè)集聚度，使產(chǎn)品達(dá)同行業(yè)國(guó)8 內(nèi)領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平，且可成為企業(yè)現(xiàn)代先進(jìn)制造工藝與裝備工程應(yīng)用的一個(gè)亮點(diǎn)。通過(guò) 開(kāi)發(fā)研制，真正體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研合作的現(xiàn)代高等教育理念，在高校和企業(yè)中鍛煉出一批機(jī)器人 研制方面、具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的科技人才。

XM-116-1? 22部件頭顱骨模型 ? XM-116-1頭顱骨模型（22部件）可拆分為22部件，由各部分顱骨組合而成，顯示可分解、可組合的22部件顱骨形態(tài)結(jié)構(gòu)，用于說(shuō)明22部分顱骨的名稱。 ■ 左、右頂骨 ■ 枕骨 ■ 額骨 ■ 左、右顳骨 ■ 蝶骨 ■ 篩骨 ■ 犁骨 ■ 左、右顴骨 ■ 左、右?guī)X的上頜骨 ■ 左、右腭骨 ■ 左、右鼻甲 ■ 左、右淚骨 ■ 左、右鼻骨 ■ 帶齒的下頜骨 尺寸：自然大 材質(zhì)：PVC材料

項(xiàng)目針對(duì)汽車(chē)覆蓋件模具的高速高精加工，提出了面向加工特征的模具型面粗加工策略、面向刀具序列的分片加工策略和基于微觀幾何仿真和瞬時(shí)切削力模型的進(jìn)給速度優(yōu)化方法，使每臺(tái)設(shè)備加工效率提高20%以上；提出了三維刃口輪廓的螺旋線插補(bǔ)加工方法，改變了以往靠手工調(diào)整的不足，實(shí)現(xiàn)了三維刃口輪廓的高效數(shù)控自動(dòng)加工，不僅使加工效率提高了30%以上，而且防止了加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象，保證了加工質(zhì)量。針對(duì)刃口空檔背銑刀加工過(guò)程中缺乏專門(mén)的CAM模塊、加工編程繁瑣、精度不易保證的缺點(diǎn)，提出新的刃口空檔背銑刀數(shù)控加工策略，能根據(jù)輸入的參數(shù)，偏置刃口線后計(jì)算出加工軌跡，在計(jì)算過(guò)程中考慮了刀具的干涉，保證了程序的安全性。 該項(xiàng)目成果已在天津汽車(chē)模具股份有限公司得到了推廣應(yīng)用，并創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效，三年來(lái)為企業(yè)增加利潤(rùn)1300多萬(wàn)元。經(jīng)天津市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化中心組織專家鑒定，結(jié)論為國(guó)際先進(jìn)水平。

1. 項(xiàng)目概述內(nèi)高壓液力成形（Hydroforming）是近年來(lái)在德國(guó)，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的制造技術(shù)，它利用高壓液體使工件進(jìn)行塑性成形，特別適合沿軸向截面變化的異形截面空心構(gòu)件的加工。這類(lèi)零件在汽車(chē)行業(yè)有大量應(yīng)用，如轎車(chē)副車(chē)架，汽車(chē)排氣系統(tǒng)異型管，底盤(pán)、車(chē)身框架，儀表盤(pán)橫梁，散熱器支撐架，座椅架等。這類(lèi)零件約占汽車(chē)總重量15%~25%。除了汽車(chē)行業(yè)，內(nèi)高壓成形也可廣泛應(yīng)用于高檔自行車(chē)，摩托車(chē)，航空、航天、化工、醫(yī)療、衛(wèi)浴等行業(yè)，其市場(chǎng)潛力是極大的。南京工業(yè)大學(xué)以機(jī)床制造與有限元技術(shù)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，具有國(guó)際先進(jìn)水平的緊湊型大噸位內(nèi)高壓液力成形設(shè)備，并已應(yīng)用到汽車(chē)零件的生產(chǎn)中。2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)（1）高壓液體壓力達(dá)150-400MPa；（2）合模力1000-5000噸；（3） 工作臺(tái)1.2米×1.5米 或按零件尺寸定；（4）工作頻率：2.5分/件 ；（5）設(shè)備總體尺寸：6米 × 6米 ×2.8米。

王小椿教授開(kāi)發(fā)的用于解決加工單件小批量螺傘的配套軟件。該軟件可以利用普通的立銑刀和角度銑刀在五軸聯(lián)動(dòng)加工中心上加工高質(zhì)量的螺旋傘齒輪。采用該軟件包加工的螺旋傘齒輪和采用Gleason制銑齒機(jī)加工的螺旋傘齒輪具有完全相同的齒面幾何參數(shù)，保證了樣機(jī)或維修后的設(shè)備與原設(shè)計(jì)具有完全的同一性。由于采用通用刀具，縮短了加工準(zhǔn)備周期，減少了刀具的初次投入費(fèi)用，降低了單件小批量螺旋傘齒輪的制造成本、縮短了制造周期。 本軟件包包括齒坯設(shè)計(jì)/齒坯參數(shù)輸入模塊、干涉檢驗(yàn)?zāi)K、承載能力計(jì)算模塊、采用立銑刀的齒輪粗加工CAM模塊、采用立銑刀的齒輪精加工CAM模塊、采用角度銑刀的齒輪粗加工CAM模塊、采用角度銑刀的齒輪精加工CAM模塊和齒面接觸分析模塊（TCA），可以滿足生產(chǎn)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)備維修的需要。 主要應(yīng)用范圍： 該軟件可以利用普通的立銑刀和角度銑刀在五軸聯(lián)動(dòng)加工中心上加工高質(zhì)量的螺旋傘齒輪。