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以数控机床作为典型研究对象,围绕计算机数控装置、伺服装置(运动控制系统)、数控检测以及数控技术的工程应用等开展深入的应用基础研究。具体包括:先进数控理念、体系结构、标准规范、关键共性核心技术和其他行业的数字化装备技术等。确定四个研究方向:

方向1:网络化智能数控系统研究方向

本方向以实现机床动态性能最优化,提高机床加工效率和精度为目标,根据数控系统网络化、智能化的发展趋势,围绕单台机床“适应控制”和制造系统“网络化集成”对数控系统的需求,主要开展以下研究:

(1) 可重构数控系统的硬化或软化技术研究

(2) 支持Web的嵌入式智能数控系统体系结构及支撑平台研究

(3) 基于嵌入式微处理器的高性能数控装置原型构建与实现

(4) 数控机床动态可靠性建模、分析与综合

(5) 开放式数控系统构建与实现

(6) 人工神经网络应用于轮廓插补和位置控制技术研究

(7) 基于多目标的自适应数控加工技术研究

(8) 基于专家系统理论的数控机床故障诊断技术研究

方向2:先进电机伺服驱动技术研究方向

本方向以提高数控机床伺服系统的动态和静态特性为目标,依据机床伺服系统的非线性特点,并结合重点实验室现有的研究基础和研究条件,围绕驱动技术、控制策略和算法、在线仿真等方面,主要开展以下研究:

(1) 非线性控制理论在数控机床伺服系统中的应用研究

(2) 数控机床直驱技术及其控制策略研究

(3) 软开关技术在数控机床伺服系统中的应用研究

(4) 软伺服系统的构建与实现

(5) 基于多传感器融合的高速机床电主轴综合监控技术研究

(6) 基于DSPCPLD的多轴运动控制技术研究

(7) 伺服系统的机电综合建模与补偿

(8) 数控机床伺服系统的在线仿真技术研究

方向3:制造过程检测技术研究方向

本方向主要研究数控加工过程中动态物理量的检测和预测方法,分析动态物理量对加工精度和加工效率的影响,提出误差补偿和工艺优化方法。围绕轮廓误差、切削力、切削热、颤振、刀具磨损、能效等开展检测、建模、预测、仿真、误差补偿等方面的研究,主要内容如下:

(1) 零件加工精度在机测量技术研究

(2) 基于软测量技术的数控机床加工过程监测

(3) 数控机床全息误差模型构建及其动态补偿技术研究

(4) 零件轮廓误差测量技术与评价理论研究

(5) 机床能效检测、建模与评价

(6) 切削力、切削稳定性检测与预测

(7) 切削温度建模与预测

(8) 刀具磨损在线检测与预测

方向4:数控技术工程应用研究方向

本方向以绿色制造理念开展复杂难加工零件的加工方法和工艺优化研究,探索高效、高精、低能耗数控加工技术;围绕国民经济建设中重要工程技术装备的数控化,开展数控关键技术与装备产业化支撑技术研究,主要内容如下:

(1) 多轴联动复杂零件数控加工技术研究

(2) 高速铣削加工工艺共性技术研究

(3) 废旧机床再制造的共性核心技术研究

(4) (轨道交通)车辆数字化装备共性核心技术研究

(5) 高精度成型磨齿技术及设备研发

(6) (采棉/焊接/工业)机器人控制技术研究

Ÿ(7) 针织机械数字化装置关键技术研究

(8) 数控成型设备关键技术研究