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本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控銑床加工過(guò)程狀態(tài)信息評(píng)價(jià)裝置,由評(píng)價(jià)裝置 MCU 將機(jī)床上的加工狀態(tài)數(shù)據(jù)采集陣列裝置、信息存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)等裝置連接成為半閉環(huán)控制回路。加工狀態(tài)數(shù)據(jù)采集陣列采集數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中的主軸電流、進(jìn)給電流、振動(dòng)、加工溫度等狀態(tài)數(shù)據(jù)，并能夠智能識(shí)別刀具磨損、破損、工件毛坯的材料缺陷等異常狀態(tài)。通訊單元能夠使加工狀態(tài)信息采集陣列與評(píng)價(jià)裝置 MCU 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。評(píng)價(jià)裝置 MCU 按照一定的算法對(duì)采集得到的加工狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)分析，生成檢驗(yàn)報(bào)告，并指導(dǎo)信息存儲(chǔ)設(shè)備更新最優(yōu)參數(shù)記錄；同時(shí)評(píng)價(jià)

機(jī)床的振動(dòng)最終都決定了刀具和工件的相對(duì)振動(dòng)，是影響表面加工精度的主要因素之一，特別是加工過(guò)程中的振動(dòng)控制決定了加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中加工的振動(dòng)主要是高頻的主軸振動(dòng)，主要引起主軸和工件的相對(duì)振動(dòng)，并通過(guò)動(dòng)態(tài)力最終反映到動(dòng)態(tài)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)上。我們通過(guò)在工藝系統(tǒng)中增加主動(dòng)控制單元，從而能夠通過(guò)其產(chǎn)生的控制力來(lái)實(shí)現(xiàn)切削振動(dòng)的主動(dòng)抵消。

精密加工對(duì)刀是數(shù)控加工中的主要步驟，對(duì)刀的精度決定零件的加工精度，同時(shí)，對(duì)刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。為了能夠準(zhǔn)確高效的實(shí)現(xiàn)精密加工過(guò)程的自動(dòng)對(duì)刀，我們從對(duì)刀過(guò)程中切削振動(dòng)出發(fā)，我們從理論以及實(shí)踐方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)刀系統(tǒng)的精確化、可視化和程序化。

1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 聚乙烯醇(PVA)是一種綜合性能優(yōu)異的水溶性高分子材料，可由非石油路線(xiàn) 大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格低廉，其氣體阻隔性能出眾。然而，由于 PVA 高分子鏈相鄰羥 基間易形成大量的分子內(nèi)和分子間氫鍵，使其熱分解溫度（200-250℃）與熔點(diǎn) （226℃）接近，熔融時(shí)即發(fā)生熱分解，因而難以熱塑加工。為實(shí)現(xiàn) PVA 的熱塑 加工，通常采用增塑等改性方法，改善熔融加工性能。然而，大量的增塑劑能導(dǎo) 致 PVA 綜合性能（尤其是阻隔性能）明顯下降，同時(shí)增塑劑遷移會(huì)引起污染接觸物等問(wèn)題，不能用于食品包裝。 本技術(shù)僅添加少量的大分子改性劑（<10wt%），實(shí)現(xiàn) PVA 的熱塑加工。該技 術(shù)制備的 PVA 阻隔性能穩(wěn)定，力學(xué)性能提高，無(wú)小分子遷移物，可以與其他塑料 進(jìn)行熔融擠出制備高阻隔復(fù)合薄膜。 2、創(chuàng)新要點(diǎn) 該技術(shù)所加的改性劑量較少，對(duì)性能影響不大； 該技術(shù)所加為大分子改性劑，不會(huì)引起遷移等問(wèn)題。

聚乙烯醇(PVA)是一種綜合性能優(yōu)異的水溶性高分子材料，可由非石油路線(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，價(jià)格低廉，其氣體阻隔性能出眾。然而，由于 PVA 高分子鏈相鄰羥基間易形成大量的分子內(nèi)和分子間氫鍵，使其熱分解溫度（200-250℃）與熔點(diǎn)（226℃）接近，熔融時(shí)即發(fā)生熱分解，因而難以熱塑加工。為實(shí)現(xiàn) PVA 的熱塑加工，通常采用增塑等改性方法，改善熔融加工性能。然而，大量的增塑劑能導(dǎo)致 PVA 綜合性能（尤其是阻隔性能）明顯下降，同時(shí)增塑劑遷移會(huì)引起污染接觸物等問(wèn)題，不能用于食品包裝。 本技術(shù)僅添加少量的大分子改性劑（<10wt%），實(shí)現(xiàn) PVA 的熱塑加工。該技術(shù)制備的 PVA 阻隔性能穩(wěn)定，力學(xué)性能提高，無(wú)小分子遷移物，可以與其他塑料進(jìn)行熔融擠出制備高阻隔復(fù)合薄膜。

技術(shù)人才： 1、糧食貯藏與加工專(zhuān)業(yè)的教授5 ； 2、食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)碩士10名

該系統(tǒng)為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)、工業(yè)用器件，具有數(shù)控加工中心電氣設(shè)計(jì)、安裝、接線(xiàn)、調(diào)試、參數(shù)設(shè)置、PLC發(fā)、 通訊、故障診斷維修、編程及仿真模擬、CAD/CAM, 實(shí)際切削加工等教學(xué)培訓(xùn)功能。 由數(shù)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)、MCV-L380加工中心、實(shí)訓(xùn)電氣柜三部分組成，工業(yè)化的配置。機(jī)床要求全封閉防護(hù)數(shù)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)側(cè)重于進(jìn)行電路原理、連接、信號(hào)測(cè)量、性能監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置、調(diào)試、故障診斷、維修等實(shí)驗(yàn)，一臺(tái)實(shí)際數(shù)控機(jī)床的電控系統(tǒng)每一環(huán)節(jié)都在數(shù)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)上分解展示，用專(zhuān)用接插件進(jìn)行接線(xiàn)和調(diào)試，其信號(hào)均能顯示并可測(cè)量。面板上有電氣圖、接線(xiàn)標(biāo)號(hào)等，便于學(xué)習(xí)和理解。 實(shí)訓(xùn)電氣柜，學(xué)生可進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、布局、接線(xiàn)、調(diào)試等實(shí)際訓(xùn)練，電氣板配有模擬驅(qū)動(dòng)器和模擬變頻器，訓(xùn)練效果逼真。實(shí)訓(xùn)電氣柜可掛兩塊電氣板，電氣板易于更換，一套設(shè)備可滿(mǎn)足多組學(xué)生實(shí)訓(xùn)；電氣柜配有萬(wàn)向輪可以隨意移動(dòng)，方便、靈活。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 產(chǎn)品介紹： 本設(shè)備包含機(jī)器人本體、自動(dòng)上料裝置、下料輸送裝置、車(chē)床改造一臺(tái)。人工將毛坯件放入到上料機(jī)自動(dòng)上料，機(jī)器人從上料機(jī)上取料，對(duì)兩臺(tái)機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)上下料工作，車(chē)床自動(dòng)關(guān)門(mén)加工，加工完成由機(jī)械手將成品取出，放置到皮帶線(xiàn)上進(jìn)行輸送。 參數(shù)： 一、自動(dòng)上料設(shè)備 1、長(zhǎng)寬高：至少達(dá)到320mmX260mmX860mm 2、材料：型材、板材焊接及加工 3、安裝腳杯（4個(gè)），可用于設(shè)備的水平調(diào)整及高度調(diào)整。 4、料倉(cāng)工件容量不小于20件。 5、設(shè)備要具有一定通用性，工件外徑范圍：Φ20-Φ30mm 6、工件長(zhǎng)度：100mm～150mm 7、設(shè)備送料速度：根據(jù)主機(jī)速度可調(diào)。 8、設(shè)備重復(fù)定位精度至少達(dá)到±0.5mm，能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠地裝夾工件。 9、工件毛坯自動(dòng)送料，并定位至機(jī)器人摘取位置。 二、下料輸送裝置 1、皮帶輸送線(xiàn)，平型皮帶 2、機(jī)身結(jié)構(gòu)材質(zhì)：鋁型材 3、皮帶材質(zhì)：橡膠，除用于普通物料的輸送外，還可滿(mǎn)足耐油、耐腐蝕、防靜電等有特殊要求物料的輸送 4、長(zhǎng)寬高：至少達(dá)到1800mmX260mmX750mm 5、運(yùn)行速度范圍：1.5m-6m/min 6、動(dòng)力配置：減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并可調(diào)速 7、功能實(shí)現(xiàn)：工件加工完成輸送至單元外 8、運(yùn)用輸送帶的連續(xù)或間歇運(yùn)動(dòng)來(lái)輸送各種輕重不同的物品 ★三、車(chē)床改造1臺(tái)（車(chē)床設(shè)備學(xué)校自備） 1、自動(dòng)門(mén)改造：增加1個(gè)大行程氣缸，增加1個(gè)外部電磁閥，機(jī)床本身的數(shù)控系統(tǒng)控制安全門(mén)的自動(dòng)開(kāi)閉。（ 2、自動(dòng)液壓卡盤(pán)改造：通過(guò)車(chē)床自帶的液壓站提供動(dòng)力，并對(duì)液壓卡盤(pán)進(jìn)行改造。液壓卡盤(pán)能實(shí)現(xiàn)正常夾緊，松開(kāi)動(dòng)作，主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，確保液壓卡盤(pán)松開(kāi)功能失效。意外停電，液壓卡盤(pán)確保夾緊狀態(tài)，及誤踩腳踏開(kāi)關(guān)也保持夾緊，防止工件飛出，導(dǎo)致人身傷害。 3、學(xué)校目前已有車(chē)床設(shè)備為 （1）大連機(jī)床廠(chǎng)型號(hào)為：CKA614O數(shù)控機(jī)床 （2）重慶第二機(jī)床廠(chǎng)型號(hào)為：C2-6140HK數(shù)控機(jī)床 投標(biāo)企業(yè)可任意選擇其中一種車(chē)床設(shè)備進(jìn)行改造 四、機(jī)器人夾具手爪 采用雙手爪形式，可用于上下料變換，提高上上下料效率。在不需要高效率的時(shí)候，可以切換為單手爪形式，便于進(jìn)行不同功能的教學(xué)，提供三維圖片。 八、開(kāi)放式電氣控制平臺(tái)1套 1）開(kāi)放式電氣控制平臺(tái)包括PLC，線(xiàn)槽，接線(xiàn)板，開(kāi)關(guān)電源，端子臺(tái)，繼電器，等等，主要用于控制成套自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)： 2）PLC  1臺(tái) 采用PLC同時(shí)預(yù)留20%的點(diǎn)位，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)相應(yīng)增加點(diǎn)位模塊； 3）開(kāi)關(guān)電源；24V/10A 五、其它 1、提供機(jī)器人自動(dòng)化加工單元三維布局圖 2、工件 毛坯30件： 毛坯尺寸：Φ20x150 材料：Q235，光軸，工件端面一端較為平整 ★3、提供全套機(jī)器人手爪及實(shí)訓(xùn)套件原始設(shè)計(jì)圖紙（包括全部機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙及電氣連接安裝圖紙） ★4、提供全套程序代碼 適用范圍： 中高職、技師、技工、應(yīng)用類(lèi)本科工業(yè)機(jī)器 人和智能制造相關(guān)專(zhuān)業(yè)及相關(guān)人才培養(yǎng)

型號(hào)：VMC300-五軸 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1、使用380伏電壓，占地小，耗電少，采用透明亞克力與鈑金結(jié)合，提高觀(guān)摩安全性的同時(shí)又保障機(jī)器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性全封閉。 2、采用10工位斗笠式刀庫(kù)，使用0.6Mpa氣壓。  3、功能加大，五軸五聯(lián)動(dòng)，配置Xendoll 工業(yè)級(jí)數(shù)控系統(tǒng)，適用國(guó)際通用程序，故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警功能、斷電記憶功能。 4、主軸為高精度工業(yè)級(jí)主軸，主軸錐度為ISO20，主軸轉(zhuǎn)速300-3500轉(zhuǎn)/分鐘。 5、主軸電機(jī)功率1.1KW，可用于銑削、鉆孔、雕刻等工藝加工。 6、五軸軌道以防塵防屑伸縮護(hù)罩包覆，保護(hù)軌道及滾珠螺桿免與切削水、殘料進(jìn)入造成磨損。 7、五軸C3級(jí)精密雙螺母滾珠絲桿,經(jīng)中周波熱處理及精密研磨，各軸施以預(yù)拉減少熱變形，定位及重覆精度高。 8、五軸機(jī)床可以自動(dòng)連續(xù)完成多個(gè)平面的多種加工工序，實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量加工。 9、工件可以在一次裝夾后自動(dòng)連續(xù)完成多個(gè)平面的高速銑、鏜、鉆、鉸、攻絲等多種加工工序，可以加工葉輪、葉片等具有復(fù)雜曲面的零件。   適合行業(yè)： 航空航天、汽車(chē)、磨具、機(jī)械制造、鋼鐵、兵器等。   技術(shù)參數(shù)   裝夾刀具   2-13mm   工作臺(tái)   450mm*160mm   X軸行程   300mm   Y軸行程   175mm   Z軸行程   270mm   A軸行程   120°   C軸行程   360°   主軸轉(zhuǎn)速   300-3500轉(zhuǎn)/分鐘 (選配高速電主軸可達(dá)24000轉(zhuǎn)/分鐘)   主軸電機(jī)功率   1.1KW（選配高速電主軸可達(dá)2.2 KW）   進(jìn)給控制   閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)（可選配伺服電機(jī)）   快速移動(dòng)速度   5000mm/min（選配伺服電機(jī)可達(dá)10000mm/min）   自動(dòng)門(mén)   前門(mén)配左右自動(dòng)開(kāi)合開(kāi)門(mén)結(jié)構(gòu)   主軸類(lèi)型   ISO20   刀庫(kù)工位數(shù)   10工位斗笠式刀庫(kù)   自動(dòng)換刀系統(tǒng)形式   氣動(dòng)換刀   五軸工作臺(tái)參數(shù)   中心高：71.5㎜；工作臺(tái)尺寸：φ80；   外形尺寸：325mm*120mm*148mm   使用氣壓   0.55-0.6Mpa   數(shù)控系統(tǒng)   Xendoll 工業(yè)級(jí)數(shù)控系統(tǒng)（可選配其他數(shù)控系統(tǒng)）   電子手輪   5軸三檔電子手輪   T型槽：數(shù)量-寬度   3-12mm   使用電源   AC380V/50Hz   外形尺寸   1360×1200×1850   重量   630KG  

由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)葉片型面是空間異型曲面，因而其設(shè)計(jì)、制造及維修都面臨巨大挑戰(zhàn)。為了在設(shè)計(jì)加工層面提高葉片加工質(zhì)量，同時(shí)在修復(fù)層面提高葉片使用壽命，開(kāi)展葉片高效高精測(cè)量研究至關(guān)重要。 本項(xiàng)目面向葉片制造研發(fā)了一套基于四軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與線(xiàn)激光掃描相結(jié)合的葉片型面檢測(cè)裝置，并開(kāi)發(fā)了集運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集與處理、精度評(píng)估等多功能于一體的軟件系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型葉片的二維截面高精度測(cè)量與三維型面自動(dòng)化高效重構(gòu),有效克服因葉片復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征帶來(lái)的掃描數(shù)據(jù)密度差異性大、重疊區(qū)不足等因素對(duì)重構(gòu)精度的影響。本項(xiàng)目面向葉片3D打印修復(fù)，研發(fā)了一套高效高精度的葉片檢測(cè)方法與集成系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)批量化葉片截面輪廓位姿及其輪廓的自動(dòng)化測(cè)量、數(shù)據(jù)重構(gòu)和葉片配準(zhǔn)，為葉片修復(fù)工藝流程中的3D打印和后續(xù)機(jī)加工等工藝環(huán)節(jié)提供關(guān)鍵的數(shù)字化測(cè)量、加工工藝數(shù)據(jù)，有效提升修復(fù)精度與效率，并降低成本。 本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)成果可應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等葉片制造、修復(fù)全生命周期的測(cè)評(píng)、重構(gòu)、反求等場(chǎng)景，市場(chǎng)規(guī)模大。 圖 面向葉片3D打印修復(fù)的檢測(cè)方法與集成系統(tǒng)硬件平臺(tái)