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VMC300小型五軸數控加工中心 顯著特點 1、 使用220伏電壓，占地小，耗電少，采用全封閉安全設計結構，提高觀摩安全性的同時又保障機器的結構穩固性美觀； 2、高強度樹脂砂鑄件，功能加大，5軸聯動，配置YORNEW M5五軸聯動數控系統，適用國際通用程序，故障自動檢測報警功能、斷電記憶功能； 3、配置精密高速主軸單元100-24000rpm，變頻G指令控制主軸轉速，主軸電機功率1.5Kw； 4、配置10工位斗笠式刀庫，使用氣壓0.6 Mpa，可極大提高復雜產品的加工效率及加工精度； 5、采用C3級精密雙螺母滾珠絲桿,經中周波熱處理及精密研磨，各軸施以預拉減少熱變形，定位及重覆精度高； 6、XYZAC軸采用伺服電機，最快移動速度8000mm/min； 7、機器采用雷尼紹激光干涉儀精確檢測，確保各軸精度背隙,保證定位精度； 8、帶工冷冷卻系統，配有5軸電子手脈三檔可調極大地方便操作和對刀，機器配置有自動間歇潤滑系統； 9、配有移動腳輪和水平腳墊，方便設備的移動與定位；   適用行業：小零件加工、模具廠、印刷機械廠、機械配件廠、首飾加工廠、職業數控教學、科研開發等。   技術參數 重復定位精度：0.02mm 系統分辨率：0.001mm 錐孔跳動精度：2um 最大鉆孔直徑：13mm 最大銑削直徑：13mm 工作臺：450×160mm X\Y\Z軸行程：300\175\270mm A軸行程：+30~-120度 C軸行程：360度 刀庫：斗笠式10工位 軸聯動性：5軸聯動 數控系統：YORNEW M5五軸數控系統(可選配華中數控系統) 最快移動速度：8000mm/min 最快切削進給：1-4000mm/min 電子手脈：5軸三檔可調 主軸端部至工作臺面距離：320mm 工作臺面距地面高度：780mm 工作臺 T 型槽尺寸 ：12 mm 工作臺 T 型槽個數：3 主軸轉速：100-24000 轉/分鐘 主軸電機功率：1.5 KW 指令編程格式：全面兼容國際標準G代碼和多種CAM軟件（MasterCAM，UG等） 使用氣壓：0.6Mpa 工件冷卻方式：水冷循環 潤滑系統：自動潤滑系統 使用電源：AC220V/50Hz 外形尺寸：1360× 990 ×1800 mm 重量：500 kg

本成果提出了基于零件批量加工數據分析的加工工藝與流程優化，主要包括零件加工過程的工藝數據挖掘與機器學習算法、基于數據和機理模型相結合的零件加工精度預測、基于機器學習的零件加工工藝優化與決策、基于數據驅動的零件批量加工工藝優化方法驗證這四方面。以下是各方面具體對應內容： 1）零件加工過程的工藝數據挖掘與機器學習算法：在數據挖掘與機器學習算法方面，搭建了軸類零件全流程加工工況數據實時采集硬件平臺，實現對加工力、加工振動、主軸電流等工況數據的實時在線獲取。 2）基于數據和機理模型相結合的零件加工精度預測：在航空薄壁件加工精度預測方面，對復雜曲面加工過程混合建模與全流程加工精度預測等理論開展了深入研究工作；建立了零件單工序/多工序加工精度預測混合驅動模型，實現了加工精度的高效高精預測。 3）基于機器學習的零件加工工藝優化與決策：在軸類零件全流程加工工藝優化與決策方面，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，結合軸類零件加工過程開展了優化工作；提出了加工參數自適應調控聯合決策方法。 4）基于數據驅動的零件批量加工工藝優化方法驗證：構建加工數據庫1套，包含機床設備、加工刀具、加工參數、檢測數據等四種類型數據。開發全流程加工智能推理軟件1套（部署于中航發南方公司柔軸車間），實現航軸全流程質量數據感知與工藝優化，其中全流程誤差建模與分析模塊實現了端到端的零件加工質量智能推理，可以用于工藝設計與現場預先感知，加工過程工藝數據挖掘模塊實現基于批量數據的多工序誤差流分析，實現后續工序加工誤差推理，加工過程工藝優化與智能決策模塊實現了零件多工序加工質量數據推理與給定期望指標下的加工參數優化。 圖1 本成果對應功能結構示意圖 【技術優勢】 圍繞航空領域制造的加工質量問題，開展基于制造過程數據的工藝全流程智能決策技術與系統的研發，初步實現工藝與制造過程的智能控制。在數據挖掘與機器學習算法、航空薄壁件加工精度預測、軸類零件全流程加工工藝優化與決策、零件全流程加工質量智能推理與優化、智能加工產線智能決策技術應用與推廣等多個方面實現了突破，具有顯著的理論價值與應用價值。 規范制定方面，研究了薄壁件加工誤差產生的深層機理，構建了批量零件加工過程中誤差傳遞的理論模型，探究了機床、夾具、刀具、加工參數全方位、多層次的因素對于零件加工誤差產生的影響規律，提出了零件加工工藝與流程優化策略，形成制定面向航空發動機大長徑比軸類零件的決策規范，規定軸類零件全流程加工過程中機床、刀具、裝夾、加工參數四個方面的具體要求。通過中國航發南方工業有限公司企業標準體系管理系統制定、修改、審批，形成《航空發動機軸類零件加工工藝優化與決策技術規范Q/2B 1586—2022》。 軟件開發方面，將上述理論成果進行高度集成，開發了零件全流程加工智能推理優化軟件（MIO軟件）。軟件集成了四大功能模塊，包括加工工藝數據庫、全流程誤差建模與分析、加工過程工藝數據挖掘、加工工藝優化與智能決策。相關知識與優化規則形成權。全流程加工智能推理優化軟件以及知識庫軟件通過第三方測評，測評機構具備MA與CNAS認證資質，最終形成《零件全流程加工智能推理優化軟件第三方測試報告》、《智能加工產線工藝全流程智能決策工藝知識庫軟件第三方測試報告》。 應用驗證方面，結合航空發動機制造具體需求，將相關成果應用到某型號航空發動機軸類零件（動力渦輪傳動軸）加工生產中。將零件全流程加工智能推理優化軟件部署在航軸加工車間，在驗證產品的加工設備上部署了數據采集裝置，實時采集加工過程數據，集成企業工藝資源數據庫和產品數字化檢測系統，獲取機床、夾具、刀具、產品質量等信息，構建了加工工藝數據庫，開展了航軸加工工藝分析、現場加工質量預先感知、加工工藝與流程優化、現場實際加工驗證等工作。通過南方公司現場應用驗證，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年優化前，次品率為8.38%；2021年6月至2022年5月優化后，次品率為3.81%）。相關應用驗證通過了中國航發南方公司的效果認定，并形成用戶報告。 【技術指標】 1）采用機理模型/有限元仿真技術獲取切削力/熱/柔度/加工誤差數據集，構建代理模型實現了切削過程的毫秒級預測，切削過程關鍵物理量的預測時間優于10毫秒。 2）建立了機理模型與小樣本工況數據混合驅動的預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方法，實現了加工誤差快速（毫秒級）精準（偏差小于5微米）預測。 3）提出了航軸加工質量狀態估計方法，建立了現場多源數據信息串聯模型，基于隱馬爾科夫的決策模型，實現工序間感知平均誤差控制在9.21%內。 4）建立了加工次品率與加工參數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合決策方法框架，聯合決策優化框架保證次品率降低優于50%。

激光在芯片上光互連上的應用就直接要求激光器的特征尺度接近電子器件，并且其功耗要小于成熟的電互聯，應約在10飛焦每比特量級。激光器的功耗與其尺度呈正相關的關系，10飛焦每比特量級的功耗直接要求激光器的模式體積要小于約0.02個波長立方。

人樣安全激光測距技術主要應用于大氣層內的長距離高精度激光測距，其主要應用領域包括火控系統，激光雷達，目標跟蹤，測高儀。

海岸灘涂及淺海地區海陸地形測量是海洋測繪的難點區域，小型化機載測深激光雷達作為該領域的高端裝備，一直被美國、加拿大等國家壟斷，進口價格昂貴，且長期對中國禁運。無人機載激光雷達可提高水域、海陸交界和陸地地表的聯合探測能力，可同時實現高效、高精度測量水下及陸表目標區域三維地形。

激光增材制造(Laser Additive Manufacturing，LAM)技術是近20年來信息技術、新材料技術與制造技術多學科融合發展的先進制造技術。增材制造依據CAD數據逐層累加材料的方法制造實體零件，其制造原理是材料逐點累積形成面，逐面累積成為體。這一成形原理給制造技術從傳統的宏觀外形制造向宏微結構一體化制造發展提供了新契機。激光增材制造（LAM）系統由五個子系統組成：（1）激光加熱系統；（2）工作臺及數控系統；（3）同軸供粉系統；（4）惰性氣體保護箱（手套箱）；（5）循環水冷卻系統。 激光增材制造的產品和零件可以不受形狀、結構復雜程度及尺寸大小的限制。擺脫了傳統“去除”加工法的局限性，可以生產傳統方法難以加工或不能加工的形狀復雜的零件。可成形材料有碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、銅合金、復合陶瓷等。可廣泛應用于航空航天、人工假體、國防工業和機械工業產品的制造。

自激光問世以來，各種激光器在軍用武器與裝備、民用等領域得到了廣泛的發展和應用，激光致盲武器、防空激光武器、大型激光攻擊武器、激光制導、激光測距儀、激光目標指示器、激光瞄準儀、激光雷達等各種激光武器和激光軍用設備在現代高科技戰爭中，發揮著重要的作用。其中激光致盲武器是目前各種軍事裝備（如飛機、坦克、艦艇）和步兵已普遍實用的一類攻擊型武器，由于激光的能量

激光金屬直接制造( LMDM)技術是快速成形技術與激光熔覆技術結合集成的先進制造技術之一。一個三維零件圖，通過激光熔化同軸送粉噴嘴輸送的金屬粉末，在基材上逐層累加直接形成具有優良機械性能的金屬零件。激光金屬直接制造(LMDM)系統由五個子系統組成：(1)激光加熱系統；(2)工作臺及數控系統；(3)同軸供粉系統；(4)惰性氣體保護箱（手套箱）；(5)循環水冷卻系統。I000WNd:YAG激光器，既可連續輸出又可脈沖輸出激光，輸出功率：1000W；波長：1064nm；峰值功率：2000W；頻率100～1000Hz（連續、正弦、方波）；光斑直徑：0.50～1.00mm。

已有樣品/n激光柱面干涉儀主要用于柱面光學零件面形誤差的檢測和柱面半徑的精確測定， 它采用立式檢測結構， 調試操作方便， 并裝有干涉條紋顯示系統， 是今后光學柱面鏡加工與檢測的必備測試儀器。

  距離的高精度實時測量在現代工業的各個領域中的應用越來越廣,工件的表面輪廓目標物體的相對位置、形狀描述等都離不開距離的高精度測量,非接觸、小型化、數字化、智能化成為距離測量系統發展的趨勢。隨著數字信號處理器(DSP)功能越來越強,光電耦合器CCD的日益普及,使符合實際工業生產要求的非接觸高精度在線距離測量系統的研制成為可能。    技術原理與工藝流程:    光學三角法檢測技術。光學三角法的測量原理就是使發光元件所發出的光束照射在被測物體表面上并被反射,部分反射光成像在位置敏感元件表面上(如CCD,PSD等),通過檢測光斑在敏感表面上的位置,由幾何關系即可計算出被測物體的距離。這類位移測量儀的基本組成是激光器、物鏡、光電接收器、信號處理及測量顯示系統。    圖像中心位置的識別算法。這是非接觸測量技術中的關鍵技術,當激光照射在被測物體表面散射,經透鏡會聚在cCD表面成像,所成像的模擬信號經過模擬數字轉換器(AD)被轉換為數字信號處理器可以處理的數字信號后,要經過圖像中心位置識別算法的處理確定所成像的中心點位置,根據激光三角法原理,由所成像的中心點位置就可以求出相應的被測量物體的距離信息。    為了保證系統可靠性和提高測量精度,用查表與細分相結合的方法根據線性CCD上像點的位置確定目標物體的距離。    主要技術性能指標：    測量范圍:50mm；    測量儀與被測物體距離:80mm；    測量精度:在全部測量范圍內,不小于01mm；    分辨率:25微米；    測量頻率:1KH    技術水平及用途：    在工業生產中有很多生產指標和工藝參數要實現測量和控制,非接觸距離測量可以為生產的調度指揮和工藝參數的監測提供準確、可靠、快捷的信息,是一種應用范圍很廣和非常有潛力的測量技術。    應用行業:1.教育2制造業