机床数控技术31《机床数控技术》团队相关科技成果介绍

1、机床数控技术 团队相关科技成果介绍目 录1. NC&CIMS 实验中心建设 （ 培养多层次人才基地建设） .22. 数控旋口机 CAD/CAM 一体化系统 53. 实用新型快速集成制造及模具产品开发 94. 复杂模具产品的 CAD/CAM 一体化系统 125. 面向对象的生产系统反求 156. 空空导弹发动机装药包覆超声检测系统及诊断图像 18齿轮超声波自动检测系统 201.NC&CIMS 实验中心建设（培养多层次人才基地建设）负责人：王爱玲成 员：杨 波 赵汉英 冯欲强 任建平获奖：96年山西省教学成果一等奖，97年国家级教学成果二等奖。太原机械学院机械工程系为适应科学技术进

2、步及机械制造业发展对人才的需求，首先侧重探索学科建设，专业拓宽，知识体系结构，教 学内容，教育方法和实践环节等方面综合发展的路子。在经费紧缺的情况利用三年的时间建成了一个多层次人才的“数控技术和柔性集成制 造技术NC&CIMS ）实验基地。为提高办学层次、教学效果、教学质量、特曲肇tut册耳事娱别是提高学生的工程实践能力提供了优良的实验环境，对专业建设、课程建设和科学研究、师资培养；产、学、研结合及新产品开发起到了关键 的作用，同时还为继续教育、数控技术培训做出了一定的贡献。图1 “ NC&CIMS 实验中心建设”俱鑫轻技求熬奖讴书2数控技术及集成制造技术实验基地中北大学成果推

3、广展板JJOO家级教学成果二等奖获山西省教学成果一等奖面向全国70多家企业的数控培训数控技术尺集成制這技术实验基地01!*3面向全国70多家企业的数控培训T'成员：王爱玲 杨波 赵汉英 冯欲强 任建平"MF*"获奖证书此奖项是太原机械学院获得的首个国家级教学成果奖。该成果建成“数控技术与集成制造实验中心”，为适应企业数控 技术发展带来的技术人员知识更新的需求，机械工程系从1995年在国内工科院校首次开设数控专业教育，同时开展相关科技攻关和继续工 程教育。由课程组主要成员与机械工程系的 部分教师具体承担了 ：全国 数控培训网络太原分中心、兵器行业现代数控技术华北培训中

4、心的各项 工作。1995年以来承办了高、中、低层次不同的数控培训及CAD培训近 50多期，已为80多个企业和 社会培训学员近4000余名。为提高企业 技术人员的业务素质探索出一条路子。特色表现在：“面向市场，苦练内功，增强实力，滚动发展， 办出特 色”。实践证明：在实现“高技术产业化和产业高技术化” 过 程中，普通高等工科院校应做到： 培养掌握先进制造技术前沿知识 的高素质的人才； 及时将成熟的科技成果推向市场；搞好产学研, 为企业的技术进步及技术 改造做一些具体工作，女口 ：信息交流、新产品 开发、科技项目合作、继续工程教育、 职业培训等。2.数控旋口机CAD/CAM体化系统负责人：王爱玲成

5、员：任建平刘福岩安晓东潘广贞 获奖：1996年兵器部 科技进步二等奖该项目是国家 计委具立项的大型企业技术 改造项目。针对晋西机器厂 引进德国数控旋口机EN500的开发应用。在德国国家安全局完全封锁该项技术的情况 下，机械工程系与 计算机系联合开发了该数控旋口机旋 压件的计算机辅助工艺设计；对其接口逐点剖析，实现了计算机与机 床的直接数据传输；将手工编程变为自动数控编程，实现了任意曲母 线的数控旋压加工。有明显的经济效益和社会效益，在任意曲母线及压 力容器制造方面有广泛应用前景，创外汇240万美元。2.数控旋口机CAD/CAM体化系统2.数控旋口机CAD/CAM体化系统获奖证书zAs.NGtf

6、liJCd>Giw为表形在促进科学技术进歩丄作*f' |按出贡献的牛人”特颁发此证-15，以主豐完也人=人妁山小雷菇胡轨皿c丹勺-体代聚氐旋口机 现场接口开发与控制攻关压设1复杂旋压 敕的自动优化选取 中，可实现对任意 与修改；SMI总程。母线的旋压件产品（毛坯和M|2）当确定旋压道次后，系统软件能自动计算并显示从毛坯到零件的各1;l1h11111r* _J旋压道次曲线轨迹，可实现对任一道次的旋压运动轨迹的修改与工艺路径的确定，最后可 生成并显示 从毛坯到零件的各道次旋压件实 体图形；3）通过工艺参数的优化 选取，可以动态模拟仿真 从毛坯到产品的旋 压 生产全 过程；4）建立零件

7、 图库、材料库、数控代码库等常用数据库，且可以对它们进 行编辑修改 和添加删除 。r a r etfSolidWorks 96 -有眉导枉 1Liie £.dLl View Insert lols fiiiidou Eidp U d A ”应ER帀_ E耨會节1王王图2 在Solidworks平台上开发的标准件库11齣护岀b韭H吊料吊料箜< fim?pl原基出埴到虞搖_; -SWXLtE -k K-+ .+.善丄插.h标准件一I ©雨上懵改杯推件J杯堆件嵋号£尺寸全名L懵改标龄库使用烧明一因Edi-Lisc E ir-i3.实用新型快速集成制造及模具产品开发

8、负责人：王爱玲成员：王彪任建平张吉堂 冯欲强等 获奖：2 00 2年获山西省科技进步二等奖，是省重点科技推广项目该项目在长期跟踪分析本 学科国内外最新动态的基础上，首次提出 了 “精益型快速集成制造系统 （LMS）”的体系结构，并建立了实用 型示范性产品快速开发模 式和环境。系统是针对复杂零件，特别是复杂 模具产品CAD/CAM 体化系统。在实现产品三维造型设计、刀具运动 轨迹的动态模拟仿真、刀具运动在线干涉检查以及生成实用的数控 加工 程序方面作了创新性研究。系统强调，去除一些不增值的因素，更利于 国内企业，特别是中 小企业急需的快速响应、精益型生产模式。I- I 一 |x|（可实现各种大型

9、CAX软件的调用及传输）3自主研发的通用接口系统（适用于任意计算机与数控机床 连接）中北大学成果推广展板觌$耿髒黠飙鶴鶴联该项§获2002年获山西省科技进步二等奖，星省重点科技推广顼目 该项目衽怅期跟踪分析本学科国内外遍新动态的基础上，首次提出了 “箱益 型快速集咸制造系统I LIMS )-的体系结枸，并建立了实用型示范性产品快連开 发摸式和环境系统量針对复杂零件，特别忌复杂摸具产品CAD/CAM一体化系 统“在实现产辭三維這型设计*刀具运动轨迹的动态摸拟仿真、刀具运动在线干 渉检查以及生咸实用的数控加工程序方面作了创新性研究，杲统强调，去除一些 不増值的因素，更利于国内企业，特别是

10、申小企业急需的快連响应*穡益型生产 模式。自至开发的LIMS±界面自主研岚的通申播口泵蛻£适用手任蛊计K机RIlfSolidllt se -If厲呼*tt1tli.-ij 1 gm Xaufl LtrfiLal SLrvJu* Ik-Lp-L贮心i 怪丧薛*号 t尺寸主易 L耀占悴牌HJJ1 a啊帚 E在Solidworks平舍上开垃的标准件库二.rtK .b KM刖d -KiJ-狂卷塑二等墓旺*获奖证书科鱼血步獎为表彭在促芝咎学技木迨步工作中战凹重大贡款考9夸顾衣山西爸祥技芝步柴证书以资藪励成员：王爱玲 王彪任建平李梦群张吉堂等获奖：1999年山西省科技 难题攻关一等奖华

11、北工学院机械工程系 近年来在复杂 形状产品，特别是复杂型 腔模具产品的快速开发方面 已经初步建成CAD/CAE/CAM/CNC集成环境。 利用系里人才上的优势、技术上的优势和引进国际一流的软、硬件及先 进的加工手段，先后为许多单位设计、研制出复杂型腔模具多种，完成 多项特种产品的技术攻关，做到了 100%成品率。其过程是：计算机进 行产品零件创意性设计-模具造型设计-模具结构仿真、分析-直接通 过系统生成数控代码-重要件蜡模试切-模具产品加工。图3 -汽新型车方向盘模具计算机造型4图模具产品及用该模具生产的产品中北大学成果推广展板复隸貯鼬CAD/CANH毬简介；近年来在复杂形状产 品，特别是复

12、杂型腔模具产品的 快速开发方面已经初步建成CAD/ CAE/CAIVI/CNC集成环境。利用 系里人才上的优势、技术上的优 势和引进国际一流的软、硬件及 先进的加工手段，先后为许多单 位设计、研制出复杂型腔模具多 种，完成多项特种产品的技术攻 关，做到了 100%成品率。其过程 是：计算机进行产品零件创意性 设计-模具造型设计-模具结构 仿真、分析-直接通过系统生成 数控代码 重要件蜡模 试切-模具 产品加工-汽新型汽车方向世槿鼻计策机is壷获奖证书昧山西省料技謹攻关一等髡可出电姑$豪雷鼻2牛君幘痢弃境山西省新技贰交筑芒展出烷产品體具产品煎用谟AUL生产的产器込字'.:总洱W洛;遊弩逐

13、M逊严世迟空E灵总自:叫:咲爭富环逐密 丁花左径'押丞這逐好沁b哉翌:熱你的第:嬴滋怎咄存佛成果被 评为一九九亡、九八年度山西奢职工百项技 术难题攻关优秀成果。一 等实用1CIMS复杂模具CAD/CAM 一体化系统及产品开发是利用 华北工学院的 现有软、硬件资源，通过对引进西门子840DE系统的数控 加工中心的 消化、吸 收，利用引进美国CV公司的CADDS 软件和美国Solidworks 、S urf CAM 等软件形 成了两种复杂模具的CAD/CAM一体化产品开发平 台。再加上实用型CIMS的数据远程通信系统，实现了用计算机进行产品零件创意性设计一模具 CAD模拟仿真一直接CAM系

14、统生成数控 加工代码一计算机模拟加工过程一蜡模 试切一模具产品的全过程。使所设计、加工出的模具成品率为100%o由于采用了先 进的CAD/CAM 技术及计算机仿真技术，使模具精度大幅度提高、模具的成本大 大降低、设计和制造的周期大为缩短，复杂复杂模具制造的成 功率得到保证，满足 了市场经济条件下对产品提出的越来越高的要求，并为有关企业带来了客观的经济 效益，赢得了客户的一致好评。目前，该系统已为大众机械厂研制出汽车零部件的 模具，为大同设 计、加工出汽车发动机增压器蜗壳模具，为辽阳庆阳汽车内饰件厂 设计、加工出新型汽车方向盘模具，为山西无线电厂设计、加工出可视电话模具等。 其中为东华机械厂研制

15、的增压器，使发动机提高功率30-50%,降低油耗5-10,排气 污染下降10%，年新增利税1290万元。5. 面向对象的生产系统反求负责人：王爱玲成 员：王俊元 张吉堂 孙旭东 丁爱玲 胡晋智成果：山西省科技攻关项目，已投入使用2年，创效益2000多万元，200 3年12月通过 省科技 厅鉴定，达国际先进水平。获2005年山 西省科技进步二等奖。本项目是山西省科技攻关项目，同时 受到省基金的支持。本成果是基 于模糊理论和面向对象的技术，建 立并应用由王爱玲提出的“生产系 统反求”的 创新概念为企业反求设计100多组辊轮模具，使濒临报废 的引进数控生产 线恢复生产；以本技术相继开发设 计出多个新

16、产品的 辊轮模具。到目前为止，使企业累计新增产值2000万元，新增利税500 万元，直接减少开发费用100万元。2003年12月通过鉴定达到国际先 进水平。获2005年山西省科技进步二等奖。图1复杂辊弯件一铃木车门密封条截面2 36道工序的辊弯生产线图1复杂辊弯件一铃木车门密封条截面2 36道工序的辊弯生产线图1复杂辊弯件一铃木车门密封条截面2 36道工序的辊弯生产线中北大学成果推广展板本项目是省科技攻关项目，同时受到省基金的支持口本成 果是基于摸糊理论和面向对象的技术，建立并应用杯生产系统 反求"的创新概念.为企业反求设计100组棍轮模具，使濒 临报废的引进生产线恢复生产；以本技术

17、相继开发设计出多个 新产品的楹轮模具口到目前为止，使企业累计新增产值2000万 元，新増利税£00万元，直接减少开发费用100万元o 2003年 12月通过鉴定达到国际先进水平。该项目是山西省科技攻关项 目，已投入使用2年，创效益2000多万元，2003年12月通过省 科技厅鉴定，达国际先进水平。荻2005年山西省科技进步二等 奖栽奖证书道工序的報弯生产线疽条梅营件铃木车门密封蛊載面棍轮欖具迓计恢愛后的生产藪怏遠响应市切的新产品获奖证书反求工程的概念是指对存在的实物模型或零件进行测量，根据测量 数据重构出实物CAD的模型的过程。重构的CAD模型可以反映原实物 的几何特征或其它属性，并

18、且可用于对实物的分析、修改、制造、检验等 多种操作。该项研究主要是针对引进整条生产线，产品濒临报废时全过 程和整条线反求，这在国内外未见报道。本项目所提出的“生产系统 反求”的创新概念，也受到了学术界的关注。6. 空空导弹发动机装药包覆超声检测系统及诊断图像负责人：张吉堂成员：邢俊峰杨福合董月刚高楠本项目是为中国空空导弹研究院 指定型号空空导弹火箭发动机的 装药包覆质量检测，研制开发一 套超声检测系统。该检测系统可自动完 成对发动机钢壳/绝热层/衬层/推进剂三个界面粘接状态和绝热层、衬层 厚度的数字图像检测，并自动做出包覆质量合 格与否的技术评定。1可检发动机：直径©90©250mm，最大检测长度2000mm。2技术指标：给出三个界面脱粘状态数字图像，脱粘面积分辨率 w6mm ;给出绝热层、衬层厚度的数字图像，精度为0.1mm。3检测操作：被检发动机装、卸为人