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  • 【项目精选】177期:机械设备与金属加工技术

    时间:2022-03-30 14:33:13点击量:198 作者:子非鱼

    项目一:碳纤维铝合金超混杂层板制造技术

    (一)成果简介

    碳纤维铝合金超混杂层板(简称层板)是由0.3~0.5mm的铝合金薄板与预浸碳纤维带(0.2~0.3mm)交替层压而成的,我国称之为超混杂复合材料。该层板综合了铝合金和纤维复合材料的优点,具有单一铝合金材料和纤维复合材料所不具备的很多优点,使层板具有优良的抗拉-压疲劳性能,同时大大提高了它的缺口断裂性能,并且能降低综合成本,减轻结构的重量,提高结构的安全性,是飞机结构和先进交通工具的理想材料。

    (二)创新点以及主要技术指标

    自从上世纪90年代问世以来,金属超混杂层板在国外已经实现了商业化生产,目前已成功用于B777和A380的装配,达到了减重30%的目的。在国内,该层板的商业化生产尚属空白。本项目研究的“设计—材料—工艺”一体化的层板制备、成形、加工技术,旨在突破层板的设计和工艺,为层板的大规模商业生产和应用提供技术支持。

    (三)应用领域及市场前景

    可应用于先进交通工具中要求承受大的拉伸和疲劳载荷的结构件。

    项目二、具有优化地貌的钎焊超硬磨料工具技术

    (一)成果简介

    传统金刚石与CBN超硬磨料工具,磨粒总是处于随机分布状态,磨粒负荷不均,难以提高加工效率与获得理想的表面质量。综合高温钎焊与磨料择优排布两项新技术,开发了具有优化地貌的新一代钎焊金刚石和立方氮化硼(CBN)超硬磨料工具,包括单/多层金刚石和立方氮化硼高效精密磨削砂轮以及金刚石锯切工具、磨抛工具和钻具等。

    (二)创新点以及主要技术指标

    1.结合强度高,在重负荷高效磨削中可牢固把持磨粒;

    2.磨料出露高,通??纱锬チ细叨鹊?0~80%,砂轮变得更加锋利,磨削力、比能、磨削热、温度均有明显下降;

    3.容屑空间充裕;

    4.磨料本身有效利用率高,工具寿命长;

    5.结构强度好,是300~500m/s的超高速磨削中唯一可以安全使用的砂轮;

    6.环保,用高温钎焊替代电镀制作单层超硬磨料砂轮,彻底甩掉电镀这一重度污染包袱。

    (三)知识产权及获奖

    1.获国家重点基础研究发展计划(973 计划)课题、国家自然科学基金等项目。

    2.获江苏省科技进步二等奖。

    3.拥有5项发明专利。

    (四)应用领域及市场前景

    该成果适用于各种金属材料(如钛合金、高温合金)的磨削加工,陶瓷、光学玻璃、宝玉石加工,建材、公路养护,地质采矿,油气钻探等众多领域,市场需求量巨大,具有广阔的应用前景。

    项目三、机器人精度补偿技术与高精度智能机器人加工装备

    (一)成果简介

    机器人精度补偿技术与高精度机器人智能加工装备面向航空航天及高端民用产品数字化智能制造领域,提供机器人加工装备整体解决方案设计、核心技术服务等研究性工作。重点突破机器人高精度补偿、刚度增强、任务规划、智能末端执行器、集成控制的核心技术,形成高精度机器人作业平台,通过装载制孔、铆接、铣削、测量等多功能末端执行器形成高精度智能机器人加工装备。

    (二)创新点

    1.提出综合关节伺服控制和定位误差深度学习的机器人绝对定位精度补偿策略,实现机器人的精确控制与实时补偿。

    2.提出基于在线感知的加工任务离线规划方法,实现钻铆工艺离线任务的智能规划。

    3.提出融合视觉、触觉、听觉和主轴功率感知的智能钻铆一体化多功能末端执行器??榛峁?,实现钻铆状态实时动态感知与钻铆质量在线监测。

    4.提出基于钻铆工艺学习样本库的深度置信网络学习策略,形成基于钻铆工艺深度学习的自适应控制方法。

    (三)主要技术指标

    较传统方法,叠层材料孔径精度由 H9 提高到 H8,孔位精度提高 1 倍,法向精度提高10倍,锪窝精度提高1倍,叠层材料毛刺<50μm,铆接阶差<0.05mm,钻铆效率提升 5-10倍。

    (四)应用领域及市场前景

    本成果拓宽了工业机器人应用领域,已在国家重点型号研制和批产中应用。

    项目四、磁悬浮轴承技术

    (一)成果简介

    磁悬浮轴承技术是一种应用转子动力学、机械学、电工电子学、控制工程、磁性材料、测试技术、数字信号处理等综合技术,通过磁场力将转子和轴承分开、实现无接触的新型支承组件。

    (二)创新点以及主要技术指标

    1.它具有无机械接触、不需要润滑、寿命长、节能等特点,可在高速、高温、真空环境下应用,是典型的高技术产品。

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