研究方向

五轴机床是航空发动机整体叶轮、航天发动机诱导轮和燃气轮机叶片等复杂曲面零件加工所必须的关键装备，是支撑航空、航天及能源工程等高端装备制造业的基础。复杂曲面零件五轴加工中，机床的动态精度是决定加工质量、影响加工效率的关键因素。五轴机床动态精度成因复杂，取决于CAD、CAM、CNC及伺服控制等各个环节，涉及运动学、动力学、控制论、空间几何及信息通信等多学科。实现高速下机床的高动态精度，一直是国际机床行业面临的挑战和追求的目标。

 

围绕高档数控机床动态精度等基础理论和应用技术，集成“CAM-CNC-伺服控制-机械结构”数据链，开展如下研究工作：

1）G代码缺陷刀位点识别、修正算法与软件开发

2）数控系统插补指令的时频分析、评价与修正算法

3）伺服进给系统的高速高精控制策略

4）高速精密多轴联动数控机床机械结构设计与优化方法

5）五轴数控机床静动态误差测量与补偿方法

6）零件加工误差与表面视觉缺陷溯源与控制方法

7）面向五轴联动轨迹误差预测的数字孪生建立方法

8）五轴机床伺服参数与加工零件的智能适配方法

项目课题支撑

实验条件支撑

1）数控机床

• DMG HSC 75linear五轴加工中心，摆头+转台结构

• 大连科德KMC 400U五轴立式加工中心，摇篮结构

• VMC0856五轴联动加工中心，摇篮结构

• RTLX950五轴加工中心，摆头+转台结构

• 汽轮机叶片专用加工机床，九轴九联动

• 龙门动梁双驱三轴高速铣床

• RTLX660定梁式三轴高速铣床

2）实验平台

• PEKER驱动器、COPLEY驱动器

• 高速高精滚珠丝杠单轴进给系统

• 高速直线电机单轴进给系统 

• 两轴联动十字滑台

• 转台实验台、双摆头实验台

3）数控系统

• 科德GNC61开放式数控系统及模拟系统

• 德国PA开放式数控系统

• 西门子840Dsl数控系统

• dSpace开放式伺服控制系统

4）测试仪器

• 德国Etalon四基站激光跟踪仪，可用于测量和评定五轴联动轨迹精度。

• 比利时LMS18通道机床动态特性测试分析系统，可用于测量机床机械动态特性。

• 英国Renishaw XL80 激光干涉仪与 QC10球杆仪，可用于测量机床几何精度。

• 美国光动MCV-5004激光多普勒干涉仪，可用于测量机床几何精度。

• 德国Heidenhain KGM平面光栅，可用于测量平面轨迹精度。

• 德国EddyNCDT 3060高性能电涡流位移测量系统，可用于测量机床动态精度。

• 自研R-test测量系统，可用于测量机床旋转轴几何误差与RTCP误差。

产学研联合/研究生协同培养基地

高端/智能制造装备与系统方向研究生具有的协同培养基地：

1）科德数控股份有限公司

科德数控是国内五轴数控机床产销量最大的机床制造企业，也是国内唯一全部采用国产高档数控系统和关键功能部件的机床研制企业。

高端/智能制造装备与系统方向研究生可在科德数控实习、实践及联合培养，就机床动态精度等方面的核心问题开展联合攻关研究。