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本軟件為系列化葉輪專用CAM軟件，可完成整體離心葉輪和軸流葉輪的四坐標(biāo)以及五坐標(biāo)數(shù)控加工編程工作，葉輪幾何形狀可以是直紋面葉輪或自由曲面葉輪；也可以完成葉片的三坐標(biāo)數(shù)控加工編程。用戶只需輸入葉輪數(shù)據(jù)和加工工藝參數(shù)，軟件即可自動(dòng)生成特定機(jī)床的數(shù)控加工代碼。    主要功能： 1）曲面造型功能：根據(jù)葉輪設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成葉片以及葉輪的幾何形狀，并顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，可通過鼠標(biāo)進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)和縮放操作。 2）刀具軌跡的生成：在葉輪粗加工中，主要針對(duì)立銑刀，采用高效的刀位軌跡排布算法，縮短刀具走刀長度，提高加工效率；精加工階段，針對(duì)常用的球頭刀或者切削刃為二次回轉(zhuǎn)曲面的非標(biāo)準(zhǔn)刀具，規(guī)劃出刀具加工軌跡，非標(biāo)準(zhǔn)刀具尺寸可根據(jù)葉輪數(shù)據(jù)由軟件給出。粗加工和精加工的刀具軌跡以圖形方式輸出。 3）刀具干涉檢查與修正：對(duì)生成的每一個(gè)加工刀位，自動(dòng)進(jìn)行干涉檢查，并自動(dòng)修正干涉刀位。對(duì)于最終無法修正的刀位，給出刀具與葉片的干涉量，并通過計(jì)算機(jī)屏幕顯示干涉刀位位置，供設(shè)計(jì)人員重新選擇合適的刀具。 4）后置處理：可根據(jù)用戶不同的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，調(diào)用相應(yīng)的后置處理程序，生成符合用戶機(jī)床要求的數(shù)控加工代碼。    技術(shù)特點(diǎn)： 1）本系列軟件既能完成離心葉輪的整體加工編程，又能完成軸流葉輪的加工編程；兩種葉輪的葉片可為直紋面也可為自由曲面。 2）粗加工采用高效的刀具軌跡，無走刀浪費(fèi)。 3）對(duì)于自由曲面葉輪，精加工可采用二次回轉(zhuǎn)面刀具，加工效率可大幅度提高； 4）對(duì)于直紋面葉輪，采用側(cè)銑法加工，對(duì)每一步刀位都采用獨(dú)特的算法進(jìn)行了優(yōu)化，使得加工過切量為最小，提高了加工精度。 5）對(duì)于干涉到位，給出了干涉量和干涉位置，便于設(shè)計(jì)人員選擇刀具或修改葉輪的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 6）對(duì)葉片前緣和尾緣進(jìn)行了修圓，提高了加工質(zhì)量。    應(yīng)用范圍： 1）鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)內(nèi)的離心葉輪； 2）飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪、軍事裝備推進(jìn)器中使用的葉輪； 3）微型葉輪式人工心臟中的葉輪。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 主要為 IT 企業(yè)提供微小零件（如芯片）批量檢測的定制服務(wù)，可以一次性 測量幾十個(gè)零件的邊長或打孔深度。整套系統(tǒng)包括專用顯微鏡（常用奧林巴斯 50 倍顯微鏡頭），以及軟件分析系統(tǒng)。通過對(duì)顯微鏡所成的三維圖像進(jìn)行分析， 進(jìn)行準(zhǔn)確高速的測量。開發(fā)周期需要 6 個(gè)月—1 年。 同時(shí)，可以開發(fā)針對(duì)不易直接測量工件的軟件，如在熔融狀態(tài)的鋼管口徑。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： （1）設(shè)計(jì)了 2 種芯片的檢測系統(tǒng)，檢測芯片上打孔深度。可以實(shí)現(xiàn)零件的天津大學(xué)科技成果選編 77 量檢，仍是抽查檢驗(yàn)，可以有效提升良品率。 步驟：定位找點(diǎn)—>測量深度—>判斷是否打孔過深，需要報(bào)廢。 系統(tǒng)檢查一個(gè)盤片需要 4 小時(shí)即可完成，人工需要 1 個(gè)人 1 個(gè)月的時(shí)間。 （2）測量電容器長寬是否符合標(biāo)準(zhǔn)。已使用半年，效果反饋很好。 電容很小，um 級(jí)別，采用 400*200um 的 48 倍顯微鏡。 步驟：定位—>識(shí)別邊影—>邊界剔除—>測量長寬。 人工檢測 1 個(gè)需要 3 分鐘，系統(tǒng)幾秒鐘便可完成十幾個(gè)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 比人工檢測速度快，可代替 5-10 人工作量。一年內(nèi)回收成本。 準(zhǔn)確度高。相比人工測量，結(jié)果更穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)人為誤差。節(jié)約成本 5%-10%。 應(yīng)用領(lǐng)域：微小零件加工業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 技術(shù)改造。整套系統(tǒng)（鏡頭+軟件）費(fèi)用為 50-60 萬。可以不限于 IT 產(chǎn)業(yè)， 采用圖像處理技術(shù)間接測量即可。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 產(chǎn)品描述：731個(gè) 零件，包含基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：連接線、齒輪、齒條、輪皮、輪轂、積塊板、傳動(dòng)膠圈、離合器，差速器、萬向軸等等。可完成專業(yè)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)、模型搭建，使用該套裝學(xué)會(huì)并領(lǐng)悟解決生活中實(shí)際問題的方法和技能。另外可搭配KJ021-動(dòng)力套裝一起使用可完成電動(dòng)的功能。 產(chǎn)品圖片如下圖：

一、項(xiàng)目簡介本項(xiàng)目針對(duì)航空航天中的鈦合金框架類零件，擬通過加工工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)效率最大化和成本最小化雙目標(biāo)；并以典型零部件，即某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的切削大數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，采用深度學(xué)習(xí)方法對(duì)其進(jìn)行多層次、多目標(biāo)優(yōu)化分析，研發(fā)可替代進(jìn)口航空航天精密刀具 9-12 種。并將應(yīng)用對(duì)象擴(kuò)展到大飛機(jī)滑軌零件、渦輪盤零件、航空高溫合金零件等航空航天關(guān)鍵零部件。二、市場前景及應(yīng)用該項(xiàng)目成果已在西飛、西航等大型航空航天企業(yè)的重點(diǎn)型號(hào)工程上得以應(yīng)用。預(yù)期在未來五年內(nèi)產(chǎn)生 1 億元的經(jīng)濟(jì)效益；相較現(xiàn)有加工方式，預(yù)期可節(jié)省 10%的原料，同時(shí)縮短加工周期；項(xiàng)目預(yù)期產(chǎn)生 2 億元左右的間接經(jīng)濟(jì)效益；項(xiàng)目成果的整體性價(jià)比優(yōu)于同類國外進(jìn)口刀具產(chǎn)品的 15%。本項(xiàng)目極大推動(dòng)了校企合作平臺(tái)的構(gòu)建、制造大數(shù)據(jù)示范應(yīng)用及工業(yè) 4.0大學(xué)版智能制造平臺(tái)的建設(shè)；部分打破國外壟斷，實(shí)現(xiàn)行業(yè)引領(lǐng)和國際領(lǐng)先。三、技術(shù)成熟度概念驗(yàn)證四、合作方式聯(lián)合研發(fā) 技術(shù)入股 轉(zhuǎn)讓附圖：原理樣機(jī) 工程樣機(jī) 中試產(chǎn)業(yè)化授權(quán)（許可） 面議西安交通大學(xué)國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心2104 工業(yè)機(jī)器人

一、項(xiàng)目簡介本項(xiàng)目針對(duì)航空航天中的鈦合金框架類零件，擬通過加工工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)效率最大化和成本最小化雙目標(biāo)；并以典型零部件，即某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的切削大數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，采用深度學(xué)習(xí)方法對(duì)其進(jìn)行多層次、多目標(biāo)優(yōu)化分析，研發(fā)可替代進(jìn)口航空航天精密刀具 9-12 種。并將應(yīng)用對(duì)象擴(kuò)展到大飛機(jī)滑軌零件、渦輪盤零件、航空高溫合金零件等航空航天關(guān)鍵零部件。二、市場前景及應(yīng)用該項(xiàng)目成果已在西飛、西航等大型航空航天企業(yè)的重點(diǎn)型號(hào)工程上得以應(yīng)用。預(yù)期在未來五年內(nèi)產(chǎn)生 1 億元的經(jīng)濟(jì)效益；相較現(xiàn)有加工方式，預(yù)期可節(jié)省 10%的原料，同時(shí)縮短加工周期；項(xiàng)目預(yù)期產(chǎn)生 2 億元左右的間接經(jīng)濟(jì)效益；項(xiàng)目成果的整體性價(jià)比優(yōu)于同類國外進(jìn)口刀具產(chǎn)品的 15%。本項(xiàng)目極大推動(dòng)了校企合作平臺(tái)的構(gòu)建、制造大數(shù)據(jù)示范應(yīng)用及工業(yè) 4.0大學(xué)版智能制造平臺(tái)的建設(shè)；部分打破國外壟斷，實(shí)現(xiàn)行業(yè)引領(lǐng)和國際領(lǐng)先。三、技術(shù)成熟度概念驗(yàn)證四、合作方式聯(lián)合研發(fā) 技術(shù)入股 轉(zhuǎn)讓附圖：原理樣機(jī) 工程樣機(jī) 中試產(chǎn)業(yè)化授權(quán)（許可） 面議西安交通大學(xué)國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心2104 工業(yè)機(jī)器人

本項(xiàng)目針對(duì)航空航天中的鈦合金框架類零件，擬通過加工工藝優(yōu)化實(shí)現(xiàn)效率最大化和成本最小化雙目標(biāo)；并以典型零部件，即某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的切削大數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，采用深度學(xué)習(xí)方法對(duì)其進(jìn)行多層次、多目標(biāo)優(yōu)化分析，研發(fā)可替代進(jìn)口航空航天精密刀具9-12種。并將應(yīng)用對(duì)象擴(kuò)展到大飛機(jī)滑軌零件、渦輪盤零件、航空高溫合金零件等航空航天關(guān)鍵零部件。 該項(xiàng)目成果已在西飛、西航等大型航空航天企業(yè)的重點(diǎn)型號(hào)工程上得以應(yīng)用。預(yù)期在未來五年內(nèi)產(chǎn)生1億元的經(jīng)濟(jì)效益；相較現(xiàn)有加工方式，預(yù)期可節(jié)省10%的原料，同時(shí)縮短加工周期；項(xiàng)目預(yù)期產(chǎn)生2億元左右的間接經(jīng)濟(jì)效益；項(xiàng)目成果的整體性價(jià)比優(yōu)于同類國外進(jìn)口刀具產(chǎn)品的15%。本項(xiàng)目極大推動(dòng)了校企合作平臺(tái)的構(gòu)建、制造大數(shù)據(jù)示范應(yīng)用及工業(yè)4.0大學(xué)版智能制造平臺(tái)的建設(shè)；部分打破國外壟斷，實(shí)現(xiàn)行業(yè)引領(lǐng)和國際領(lǐng)先。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 產(chǎn)品詳情：KJ016科技小零件套裝               針對(duì)補(bǔ)充；易損；易丟失；使用率高的科技小零件。  產(chǎn)品圖片如下：

本成果提出了基于零件批量加工數(shù)據(jù)分析的加工工藝與流程優(yōu)化，主要包括零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證這四方面。以下是各方面具體對(duì)應(yīng)內(nèi)容： 1）零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法：在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面，搭建了軸類零件全流程加工工況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加工力、加工振動(dòng)、主軸電流等工況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線獲取。 2）基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測：在航空薄壁件加工精度預(yù)測方面，對(duì)復(fù)雜曲面加工過程混合建模與全流程加工精度預(yù)測等理論開展了深入研究工作；建立了零件單工序/多工序加工精度預(yù)測混合驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了加工精度的高效高精預(yù)測。 3）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策：在軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策方面，圍繞隱馬爾可夫決策過程、遺傳算法等理論開展了理論研究工作，結(jié)合軸類零件加工過程開展了優(yōu)化工作；提出了加工參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控聯(lián)合決策方法。 4）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證：構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫1套，包含機(jī)床設(shè)備、加工刀具、加工參數(shù)、檢測數(shù)據(jù)等四種類型數(shù)據(jù)。開發(fā)全流程加工智能推理軟件1套（部署于中航發(fā)南方公司柔軸車間），實(shí)現(xiàn)航軸全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)感知與工藝優(yōu)化，其中全流程誤差建模與分析模塊實(shí)現(xiàn)了端到端的零件加工質(zhì)量智能推理，可以用于工藝設(shè)計(jì)與現(xiàn)場預(yù)先感知，加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘模塊實(shí)現(xiàn)基于批量數(shù)據(jù)的多工序誤差流分析，實(shí)現(xiàn)后續(xù)工序加工誤差推理，加工過程工藝優(yōu)化與智能決策模塊實(shí)現(xiàn)了零件多工序加工質(zhì)量數(shù)據(jù)推理與給定期望指標(biāo)下的加工參數(shù)優(yōu)化。 圖1 本成果對(duì)應(yīng)功能結(jié)構(gòu)示意圖 【技術(shù)優(yōu)勢】 圍繞航空領(lǐng)域制造的加工質(zhì)量問題，開展基于制造過程數(shù)據(jù)的工藝全流程智能決策技術(shù)與系統(tǒng)的研發(fā)，初步實(shí)現(xiàn)工藝與制造過程的智能控制。在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、航空薄壁件加工精度預(yù)測、軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策、零件全流程加工質(zhì)量智能推理與優(yōu)化、智能加工產(chǎn)線智能決策技術(shù)應(yīng)用與推廣等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了突破，具有顯著的理論價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。 規(guī)范制定方面，研究了薄壁件加工誤差產(chǎn)生的深層機(jī)理，構(gòu)建了批量零件加工過程中誤差傳遞的理論模型，探究了機(jī)床、夾具、刀具、加工參數(shù)全方位、多層次的因素對(duì)于零件加工誤差產(chǎn)生的影響規(guī)律，提出了零件加工工藝與流程優(yōu)化策略，形成制定面向航空發(fā)動(dòng)機(jī)大長徑比軸類零件的決策規(guī)范，規(guī)定軸類零件全流程加工過程中機(jī)床、刀具、裝夾、加工參數(shù)四個(gè)方面的具體要求。通過中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系管理系統(tǒng)制定、修改、審批，形成《航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類零件加工工藝優(yōu)化與決策技術(shù)規(guī)范Q/2B 1586—2022》。 軟件開發(fā)方面，將上述理論成果進(jìn)行高度集成，開發(fā)了零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件（MIO軟件）。軟件集成了四大功能模塊，包括加工工藝數(shù)據(jù)庫、全流程誤差建模與分析、加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘、加工工藝優(yōu)化與智能決策。相關(guān)知識(shí)與優(yōu)化規(guī)則形成權(quán)。全流程加工智能推理優(yōu)化軟件以及知識(shí)庫軟件通過第三方測評(píng)，測評(píng)機(jī)構(gòu)具備MA與CNAS認(rèn)證資質(zhì)，最終形成《零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件第三方測試報(bào)告》、《智能加工產(chǎn)線工藝全流程智能決策工藝知識(shí)庫軟件第三方測試報(bào)告》。 應(yīng)用驗(yàn)證方面，結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造具體需求，將相關(guān)成果應(yīng)用到某型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類零件（動(dòng)力渦輪傳動(dòng)軸）加工生產(chǎn)中。將零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件部署在航軸加工車間，在驗(yàn)證產(chǎn)品的加工設(shè)備上部署了數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時(shí)采集加工過程數(shù)據(jù)，集成企業(yè)工藝資源數(shù)據(jù)庫和產(chǎn)品數(shù)字化檢測系統(tǒng)，獲取機(jī)床、夾具、刀具、產(chǎn)品質(zhì)量等信息，構(gòu)建了加工工藝數(shù)據(jù)庫，開展了航軸加工工藝分析、現(xiàn)場加工質(zhì)量預(yù)先感知、加工工藝與流程優(yōu)化、現(xiàn)場實(shí)際加工驗(yàn)證等工作。通過南方公司現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年優(yōu)化前，次品率為8.38%；2021年6月至2022年5月優(yōu)化后，次品率為3.81%）。相關(guān)應(yīng)用驗(yàn)證通過了中國航發(fā)南方公司的效果認(rèn)定，并形成用戶報(bào)告。 【技術(shù)指標(biāo)】 1）采用機(jī)理模型/有限元仿真技術(shù)獲取切削力/熱/柔度/加工誤差數(shù)據(jù)集，構(gòu)建代理模型實(shí)現(xiàn)了切削過程的毫秒級(jí)預(yù)測，切削過程關(guān)鍵物理量的預(yù)測時(shí)間優(yōu)于10毫秒。 2）建立了機(jī)理模型與小樣本工況數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的預(yù)測模型不確定分析與量化模型，提出了貝葉斯框架下的不確定校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)了加工誤差快速（毫秒級(jí)）精準(zhǔn)（偏差小于5微米）預(yù)測。 3）提出了航軸加工質(zhì)量狀態(tài)估計(jì)方法，建立了現(xiàn)場多源數(shù)據(jù)信息串聯(lián)模型，基于隱馬爾科夫的決策模型，實(shí)現(xiàn)工序間感知平均誤差控制在9.21%內(nèi)。 4）建立了加工次品率與加工參數(shù)約束集間雙向映射互通模型，首次提出了基于隱馬爾科夫模型與遺傳算法的聯(lián)合決策方法框架，聯(lián)合決策優(yōu)化框架保證次品率降低優(yōu)于50%。

本發(fā)明多源約束類復(fù)雜曲面零件精密加工預(yù)處理方法屬于復(fù)雜曲面零件精密加工領(lǐng)域，特別涉及多源約束類復(fù)雜曲面零件精密加工預(yù)處理方法。本發(fā)明對(duì)復(fù)雜曲面零件進(jìn)行約束源分析，先確定零件類型，根據(jù)目標(biāo)曲面最終面形的約束源類型，分析約束間的耦合作用機(jī)理，建立約束源之間的耦合關(guān)聯(lián)模型，以滿足性能指標(biāo)為目標(biāo)，找出對(duì)目標(biāo)曲面的面形起決定作用的以性能指標(biāo)為驅(qū)動(dòng)的性能相伴曲面，確定通過調(diào)整幾何約束以滿足性能要求的修磨補(bǔ)償方法，求得目標(biāo)曲面各點(diǎn)區(qū)域的加工余量分布，最終確定滿足性能指標(biāo)的目標(biāo)曲面精確面形。本發(fā)明提高了該類復(fù)雜曲面零件精密加工的效率和精度，使零件同時(shí)滿足幾何要求和性能要求。