|
搜索
搜 索
高等教育領域數字化綜合服務平臺
未知自由曲面復雜零件再設計與直接加工技術
項目簡介
針對制約我國機械裝備行業發展與提升的復雜關鍵零部件再設計與快速加工等技術瓶頸，以影響整機性能的機械裝備凸輪、汽輪機葉片、螺桿壓縮機轉子、增壓器葉輪等為研究對象，著力構建未知自由曲面復雜零件再設計技術與數據點云直接加工技術的集成創新，使再設計效率和直接加工精度得到極大提高，技術水平和產業化成果達到國內同類研究和應用的領先水平。
技術指標
(1)未知自由曲面復雜零件的高精高效數字化技術。研究了基于蟻群算法和遺傳算法的多特征測量路徑規劃技術、曲率連續自適應測量技術、BP 人工神經網絡重定位技術、Delaunay 半徑補償技術等，開發了“復雜未知自由曲面三維智能測量系統”，為高精高效數字化奠定了基礎。
(2)基于多分辨分析的曲線曲面控制頂點光順技術。針對傳統光順算法計算效率極低，細節難于保留等問題，研究了二進小波多分辨快速光順技術和有理數尺度小波的任意分辨率光順技術，首創了“曲線曲面多分辨分析光順系統”，兼顧了光順的整體性和局部性。
(3)復雜零件的三維再設計質量控制技術。針對多分辨光順尺度無法確定，光順效果評判手段有限等難題，研究了基于線性假設和逆問題的多分辨光順精度控制技術、基于極限反射法的曲面品質分析技術，開發了“極限反射法曲面品質分析系統”，實現了光順尺度的快速反算，消除了視點和光源對評判結果的影響。
(4)雙映射法數據點云直接加工技術。針對 CAD 建模及傳統數控加工所引起的累計誤差，研究了雙映射散亂點云結構拓撲技術、數據點云全干涉檢查技術、無干涉刀具加工路徑規劃技術，開發了“數據點云直接刀具規劃與加工系統”，實現了數據點云的直接加工，填補了國內在該領域的空白。
效益分析
項目研究成果使系統的測量精度提高了 1 個數量級，測量效率提高了3倍以上，再設計周期縮短了 30%，在機床允許條件下，未知原型零件的直接加工精度可達μm 級。項目成果在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司和無錫沃凱精密機械制造有限公司等得到成功應用，研究成果獲發明專利 7 項，軟件著作權 7 項，發表論文 64 篇，SCI 收錄 9 篇。
應用情況
本成果有助于提升企業研發實力與效率，降低研發成本，提升企業技術水平和核心競爭力。首創的數據點云直接加工技術，縮短了企業的工藝流程，提升了產品的加工效率與制造精度，降低了廢品率，對企業的節能減排和綠色制造同樣有顯著作用。項目在機械裝備行業有極好的推廣應用價值和社會效益。
江南大學
2021-04-11
蜆類水產品精深加工綜合利用增效技術
蜆類是一種雙殼類軟體動物，其肉味鮮美，營養價值高。又因其有通乳、明 目、去濕毒等功效，可為中藥藥材。目前，除鮮食外，我國對蜆類產品的開發利用主要以鮮凍產品和干貨產品為主，深加工領域并不很成熟，存在較大發展空間。該技術是以蜆類水產品為資源，開發天然調味核心基料。基于生物酶解與熱反應等系列技術，制備富含風味增強肽的高檔湖鮮調味產品，在去腥的同時保留 鮮味，有效提升食品的湖鮮特征香氣和醇厚感。 該產品具有十分廣闊的應用前景，可應用于方便食品調料包、湯包、火腿腸、 罐頭等多種產品。目前，湖鮮味調味食品主要以魚、蝦、蟹等為原料，蜆類風味較為少見。江蘇戚伍水產發展股份有限公司，建有 10 萬畝高郵湖野生水產品基 地，具有豐富的蜆類資源；擁有功能齊全、配套完善的萬噸級冷鏈物流中心，為 實現天然湖鮮調味食品的產業化提供了有力保障。 本技術項目的實施是提升調味食品安全和品質的重大突破，可提高水產副產 品的附加值，大大縮短我國調味品產業與發達國家的差距，提升我國食品企業的市場競爭力和出口創匯能力。
江南大學
2021-04-11
未知自由曲面復雜零件再設計與直接加工技術
項目簡介
針對制約我國機械裝備行業發展與提升的復雜關鍵零部件再設計與快速加工等技術瓶頸，以影響整機性能的機械裝備凸輪、汽輪機葉片、螺桿壓縮機轉子、增壓器葉輪等為研究對象，著力構建未知自由曲面復雜零件再設計技術與數據點云直接加工技術的集成創新，使再設計效率和直接加工精度得到極大提高，技術水平和產業化成果達到國內同類研究和應用的領先水平。
技術指標
(1)未知自由曲面復雜零件的高精高效數字化技術。研究了基于蟻群算法和遺傳算法的多特征測量路徑規劃技術、曲率連續自適應測量技術、BP 人工神經網絡重定位技術、Delaunay 半徑補償技術等，開發了“復雜未知自由曲面三維智能測量系統”，為高精高效數字化奠定了基礎。
(2)基于多分辨分析的曲線曲面控制頂點光順技術。針對傳統光順算法計算效率極低，細節難于保留等問題，研究了二進小波多分辨快速光順技術和有理數尺度小波的任意分辨率光順技術，首創了“曲線曲面多分辨分析光順系統”，兼顧了光順的整體性和局部性。
(3)復雜零件的三維再設計質量控制技術。針對多分辨光順尺度無法確定，光順效果評判手段有限等難題，研究了基于線性假設和逆問題的多分辨光順精度控制技術、基于極限反射法的曲面品質分析技術，開發了“極限反射法曲面品質分析系統”，實現了光順尺度的快速反算，消除了視點和光源對評判結果的影響。
(4)雙映射法數據點云直接加工技術。針對 CAD 建模及傳統數控加工所引起的累計誤差，研究了雙映射散亂點云結構拓撲技術、數據點云全干涉檢查技術、無干涉刀具加工路徑規劃技術，開發了“數據點云直接刀具規劃與加工系統”，實現了數據點云的直接加工，填補了國內在該領域的空白。
效益分析
項目研究成果使系統的測量精度提高了 1 個數量級，測量效率提高了 3 倍以上，再設計周期縮短了 30%，在機床允許條件下，未知原型零件的直接加工精度可達μm 級。項目成果在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司和無錫沃凱精密機械制造有限公司等得到成功應用，研究成果獲發明專利 7 項，軟件著作權 7 項，發表論文 64 篇，SCI 收錄 9 篇。
應用情況
本成果有助于提升企業研發實力與效率，降低研發成本，提升企業技術水平和核心競爭力。首創的數據點云直接加工技術，縮短了企業的工藝流程，提升了產品的加工效率與制造精度，降低了廢品率，對企業的節能減排和綠色制造同樣有顯著作用。項目在機械裝備行業有極好的推廣應用價值和社會效益。
江南大學
2021-04-13
淀粉加工關鍵酶制劑的創制及工業化應用技術
本項目獲 2019 年國家技術發明二等獎 淀粉加工用酶是食品工業用量最大的酶制劑。目前我國淀粉加工關鍵酶制劑匱乏或被國外壟斷，導致一些淀粉加工技術難以實現或優勢不足，因此亟需開發 具有自主知識產權的酶制劑，構建淀粉加工關鍵酶共性技術的研發體系。
江南大學
2021-04-11
萜類木本植物資源的篩選、培育與高效值加工利用
針對萜類木本植物資源原料林基地建設和化學利用方面的不足，開展了資源篩選與原料林基地建設研究，建立芳樟原料林基地2.5萬畝、山蒼子優良種質資源圃400畝、示范林基地5000畝，為工業化生產與開發利用奠定了基礎。集成和創新了天然精油提取分離與加工技術，建立了芳樟油、山蒼子油和松脂原料預處理、蒸餾提取工藝，生產芳樟油、山蒼子油、松香和松節油等10000余噸，實現產值30000多萬元，其中芳樟醇和山蒼子油掌握著國際市場定價權。研發了系列萜類香料產品，以芳樟醇和山蒼子油為原料，創新了相關香料的合成方法與工藝，并建立了相應的生產線，實現產值20000多萬元；以松節油為原料，進行了相關產品的合成工藝研究，并建立了年生產400噸的乙酸諾卜酯生產線。研發了系列萜類功能性與高附加值產品，開展了萜類成分的抗菌、驅避和引誘活性以及機理研究，篩選得到高抗菌和高驅避活性化合物；開展了松香樹脂及其改性樹脂、萜烯樹脂及其改性樹脂的制備研究，建立了相應生產工藝線。本項目實現了資源篩選、基地建設、初步加工、新型產品研發與生產線建立及其加工生產的整合，提升了萜類木本植物資源的篩選、培育和加工利用的水平，促進了相關行業和產業的發展，具有顯著的經濟、生態和社會效益。
江西農業大學
2021-05-05
特色漿果深加工關鍵技術創新及產業化應用
漿果富含花色苷、黃酮、酚酸、萜類等多種生物活性成分，具有顯著的抗氧化、提高免疫力、緩解視力疲勞等多種生理功能。遼寧省漿果栽培面積全國第一， 草莓、藍莓、樹莓、北五味子、刺五加、藍靛果等特色漿果產量居國內前列。項目組針對漿果柔嫩多汁、易腐爛、不耐貯運、專用加工裝備缺失、高附加值深加 工產品稀少等制約漿果產業發展的瓶頸問題，自 2007 年以來，在國家科技部“十二五”科技支撐計劃、農業部公益性行業（農業）科研專項、國家自然科學基金 等項目的支持下，開展了圍繞漿果深加工基礎理論和應用技術研究，取得了多項技術突破，創立了我國特色漿果深加工關鍵技術與應用集成體系。 主要技術內容及指標如下：
（1）建立了特色漿果速凍品質評價體系及貯藏技術規程，延長了特色漿果的加工周期。針對漿果加工品種混雜、加工適宜性不明確、采收集中、易腐爛變質、不耐貯運等問題，構建了代表性漿果速凍品質評價體系信息庫；研發了低溫 冷藏結合 60Coγ輻照、冰溫結合鈣處理技術，提高了漿果貨架品質；開發了漿果前處理、速凍、解凍關鍵技術，為漿果速凍、凍干產品及裝備研發提供理論支撐。 （2）創建了特色漿果深加工及綜合利用技術，實現了特色漿果資源的高值化利用。從微觀分子角度揭示了單元加工操作過程對漿果典型生物活性物質的影 響規律，為工藝技術開發提供理論支撐；開發了漿果食品穩態化加工、高效提取純化、致病性病毒檢測和指紋圖譜摻偽檢測技術，實現了漿果資源高效加工及產 品控制；開發了漿果 NFC 果汁、發酵、干制、提取物等 37 種新型漿果制品。相關技術及產品已在 10 多家企業進行推廣應用，推進了特色漿果加工產業的快速 發展。
（3）構建了特色漿果及副產物活性物質功能評價體系，明確了其分子作用機理。研究了特色漿果中典型活性物質抗氧化、護肝、輔助降血脂、增強免疫力 等功效及分子作用機制，構建了活性成分功能評價體系，為漿果活性成分應用開創了新領域。
（4）研制了特色漿果速凍、凍干、活性成分制備等專用裝備。針對當前漿果 加工關鍵設備效率低、連續性差、能耗高的問題，研制開發了漿果速凍、凍干、活性成分制備等專用裝備，構建漿果高效連續加工生產線。率先將裝備在我國 20 余家企業進行了推廣應用，部分裝備出口到美國、加拿大、韓國、德國等國家，提升了我省漿果食品加工裝備的國際競爭力。
沈陽農業大學
2021-05-04
一種鈦合金熱加工用表面防護涂料及其應用
本技術可以提供一種利用工業廢棄物硼泥和廢玻璃為原料制備的鈦合金高溫防護涂料。該涂料可直接刷涂在鈦合金工件表面上，并在熱加工過程中形成高溫防護層，達到減少鈦合金的氧化燒損，提高出材率及鈦合金表面質量的目的；同時涂層具有在熱處理完成后的冷卻過程中從鈦合金表面自剝落的能力。 本技術綠色環保，成本低廉；工藝簡單，適用范圍廣；涂層保護效果好，易于清除。 本涂料技術可廣泛應用于鈦合金材料工件在后期熱加工中的抗氧化保護，尤其在汽車工業和航空航天工業中對鈦合金工件大量需要的工業部門可廣泛推廣。
遼寧大學
2021-04-11
200瓦級2μm光纖激光發生器及激光加工裝備
技術優勢: 1）輸出功率：>200瓦連續波輸出； 2）輸出波長：在1900 nm -2050 nm范圍內，波長任選； 3）中心波長定位誤差：±0.5 nm； 4）波長線寬：小于0.05nm； 5）波長精細調諧范圍：±0.5 nm；（高精度） 技術能力： 1）能夠提供1-200瓦全光纖2μm光纖激光器的可靠技術解決方案； 2）能夠提供50-200瓦2μm光纖激光器的技術解決方案； 3）能夠提供1-200瓦窄線寬、可調諧連續波2μm光纖激光器的技術解決方案； 4）能夠提供1-20瓦2μm波長的納米/皮秒高能脈沖激光器的可靠解決方案。 主要應用領域： 1）工業加工領域 由于許多透明有機材料在2 μm 附近有較強的吸收，直接利用激光對其進行切割、熔接和雕刻處理可以避免使用有毒添加劑，這在醫療器械制造領域具有獨特的優勢，也簡化了加工工藝。 2）醫療應用領域 由于人體組織中的水對2 μm激光有很強的吸收，激光的滲透深度小，手術創口區的破壞小；另外，2 μm波長激光器的特殊凝結作用，可以減少手術時的流血。大量實驗研究表明，2 μm高功率摻銩光纖激光器是軟/硬組織外科手術的優良候選光源，可以廣泛應用于高精確的組織切除手術、眼科手術和牙科手術。 3）軍事應用領域 2 μm波長位于損耗較低的“大氣窗口”，在大氣中的傳輸能力遠高于短波長激光；同時也位于人眼安全波長范圍，使其在對人眼安全要求較高的自由空間光通信領域極具應用潛力，也是激光雷達等精密空間探測裝置的理想光源，更符合軍方的需求；此外，2 μm激光通過光學非線性轉換可以產生3~5 μm的中遠紅外激光，而后者是光電對抗中最重要的大氣窗口，在軍事戰略上具有重要意義。
江蘇師范大學
2021-04-11
基于球頭銑削加工的工件三維表面形貌的仿真方法
本發明提供一種基于超精密球頭銑刀加工的工件三維表面形貌建模及仿真方法，首先提取影響仿真三維表面形貌生成的刀位點，根據提取刀位點并結合刀具在加工過程中的運動學模型建立刀刃掃掠點云模型，然后設定仿真區域范圍內三維表面形貌采樣點，最終形成仿真區域內工件三維表面形貌。本發明建立了刀具參數、加工策略、加工參數與工件三維表面形貌的關系，能夠清晰地表征超精密加工條件下的三維表面形貌，進而可實現基于工件三維表面形貌的工藝參數優化。
華中科技大學
2021-04-11
大豆生物加工與高值化利用關鍵技術與產業化
我國是世界上最大的植物油料加工和消費國，總量近 1.5 億噸，在國家食品安全體系中舉足輕重。植物油料加工長期以來以壓榨法和浸出法制油、堿溶酸沉制蛋白、化學精煉油脂為技術主線，普遍存在：1）加工條件劇烈、能耗高、溶劑殘留、環境污染；2）蛋白功能性差、組分高值化利用率低；3）生物精煉連續性差、附加值低等共性關鍵問題。本項目在國家自然科學基金重點項目、國家“863 計劃”、國家科技支撐計劃等重大項目支持下，歷經 13 年持續攻關，以現代生物技術為手段，突破植物油料生物解離關鍵技術為核心、組合發明生物解離產物及油脂的高值化利用成套技術，形成了植物油料全產業鏈新一代加工技術體系。
項目已獲授權發明專利 45 件，申請國際專利（PCT）3 件，出版著作 10 部，發表相關論文 205 篇（SCI/EI106 篇），主持制定或參與國家、行業標準 10 項。項目已獲中國輕工業聯合會技術發明一等獎、中國發明協會發明創業成果一等獎、黑龍江省技術發明一等獎、中國食品科學技術學會技術發明一等獎等省部級以上科技獎勵 14 項。
項目技術主要用于生產有機大豆油脂、大豆蛋白肽以及大豆膳食纖維等產品，項目目前已通過中試實驗。項目計劃投資預計 2 億元，建設規模為加工原料豆 20000 噸/年，項目達產后預計年銷售額為 3.6 億元人民幣。通過該項目的實施，將打破了國外在高端油脂和蛋白產品生產上的技術壟斷，增強了企業的核心競爭力。
東北農業大學
2021-05-10