北京航空鋁合金零件（jiàn）加工高效綠（lǜ）色，創新（xīn）發展

近年來，我國數控機床的發展取得顯著成績。北京市高效綠色數控加工工藝及裝備工程技術研究中（zhōng）心已經成為涉及高端裝備製造中的CAD/CAM/CAE技術（shù）、高效數控加工（gōng）工藝及裝備技術、綠色切削加（jiā）工（gōng）及（jí）機床輕（qīng）量化技術、製造質量及可靠性技術的高水平綜合工程中心。

北京市高效綠色數控加工工藝及裝備工程技（jì）術研究中心（以下簡稱中心）於2014年獲（huò）得認定，依托單位為北京航空航天大學，共建單位為北京機（jī）電院機床有限公司、北京（jīng）星航機電（diàn）裝備（bèi）有限公司。

公（gōng）司在國內（nèi）知名專家教授的引領帶（dài）動下，組建了一（yī）支國內******的超精密技（jì）術研發團隊，研發團隊在（zài）超精密機床的單元技術、切削機理和工藝、成套（tào）技術及應用工藝方麵具備豐富的技術經驗和實踐積累。可為北京精密零件加工，北京鋁（lǚ）合金異型件加（jiā）工製造（zào）相關產業提供優質的技術服務。

突破關鍵技術

中心重點麵向北京市高端數控（kòng）裝備產業技術跨越發展工程和航空（kōng）航天製造，開展數控加工裝備和製造過程中的高效化、綠色（sè）化、數字（zì）化、智（zhì）能化等共性關鍵技術研究、工程化應用（yòng）示範、技術支持服務和人（rén）才（cái）培養培訓等工作。

中心學術帶頭人劉強教（jiāo）授說：我們希望借助中（zhōng）心這個平台，推動製造裝（zhuāng）備與工藝技術融合，促進首都製造企業高效綠色數控加工技（jì）術（shù）發（fā）展，為高端製造裝備設計製（zhì）造技術及工程化應用提供支撐。

成立以（yǐ）來，中（zhōng）心突破了大型複雜構件（jiàn）高速加工穩定（dìng）性（xìng）、高效加工（gōng）切削載荷均衡化、加工過程殘餘應力及加工變形預測控製等關鍵技術，解決了大型複雜構件數控加工失穩、損傷和變形三（sān）大難題，實現了工程應用。

中心（xīn）研（yán）究開（kāi）發的時變切削條件下切削力/熱載荷均（jun1）衡預適調控技術和大（dà）型複雜鈦合金構件低損傷加工工藝，解決了新一（yī）代飛（fēi）機難加工材料鈦合金、鋁合金等（děng）結構件數控加工過程零（líng）件損傷問題，使典型鈦合金結（jié）構（gòu）件銑削線速度達到200米（mǐ）/分鍾，表（biǎo）麵粗糙（cāo）度提高一至兩個等級。

中心研究開發的工業機器人輔助增減材複合製造係統，解決了鋁合金零部（bù）件快速成型中的增減材加工軌跡（jì）規劃、工藝（yì）控製、機器人精度校準等難題，實現了大型鋁合金結構的快速製造，為大型金屬（shǔ）構件的高效、低成本快速成型奠定了應用（yòng）基礎。

中心成員主持完成的科技成（chéng）果跨代飛（fēi）機大型複雜構件高質高效數控加工過（guò）程關鍵技（jì）術及應用，獲2017年度中國機械工業科學技術獎特等獎。

劉強介紹道，該成（chéng）果出自（zì）成都飛（fēi）機工業（集團）有限責任公司與中心的研發（fā）團隊，團（tuán）隊針對新一（yī）代飛機大型複雜構件數控加工過程存在的加工難題，曆經10年研（yán）究攻關，突破了關鍵技術，形成了支持新一代飛機研製的數控加（jiā）工關鍵技術體係和核心（xīn）能力（lì）。

北京衛星製造廠（chǎng）將該技術應用於神州（zhōu）飛船典型（xíng）關鍵構件的加工，綜合優（yōu）化後單件（jiàn）工時分別減少67%和63%。

北京星航機電裝備有限（xiàn）公司在壁板、框段、翼麵、接頭等結構件加工中應用該技術，鋁（lǚ）合金零件和鈦合金零件典型數銑工序加工效率分別提高20%和15%以上，累計節約加工工時近2萬小時。

該技術為改進機床動力學性能提供了技（jì）術支持（chí），有效促進（jìn）了其在航空航天、車輛、機床等領域的應用。

探索產（chǎn）學研合作

雖然中心成立時間不長，但北航科研團隊從事數（shù）控加工技術研究已有年頭。劉強介紹，中心結合難加工（gōng）材料加工重大需求（qiú），與星航機電、北京衛星製造廠、北（běi）京工研精機等北京市重（chóng）點企業合作，共同探索產學研（yán）合（hé）作模式。

中心（xīn）副（fù）主任袁鬆梅教授帶領的（de）團隊在典型難加工（gōng）材料及（jí）結構件的銑削加工中應用綠色切削微（wēi）量潤滑（huá）技術，大幅減少切削液用量，有效降低刀具磨損，顯著（zhe）提高加工效率；自主設計研製的旋（xuán）轉超聲振（zhèn）動加工（gōng）係統，提出（chū）的複合材料加工工藝優化理論、加工（gōng）表麵（miàn）質量評（píng）價及（jí）控製方法等複合材料加工（gōng）技術研究成果已應用於（yú）航天典型複合材（cái）料零件高效加工中，大大（dà）提升（shēng）了加工效率，提高了加（jiā）工（gōng）質量，並降低了刀具磨損。

服務京津冀協同創新

2016年8月，天津（jīn）市武清區（qū）人民政府與北京航空航天大學（以機械學院為主）經過友好協商，雙方一致同意全（quán）麵深化區校合作，建立長期（qī）合作夥伴（bàn）關係（xì），成立了北航（天津武清）智能製造研究院有限公司，致力於（yú）發展智能製造核心技術的產學研基地。

中心主任趙罡（gāng）教授介紹，武清研（yán）究院的核心骨幹來源於中（zhōng）心及北京航空航天大學智能製造相關（guān）研究方向的師生研究團隊，是（shì）一個圍繞綠色製造和智能製造領域，開展（zhǎn）知識創新、實施技術（shù）轉移、匯聚創新人才、孵化高新企（qǐ）業的新型創新實體。

未來，該研究院將建成******級科研創新基地，產生一批行業領先的高新技術，轉移一（yī）批重大技術成果，孵化一批創新型高新技術企業，匯聚和培養一批高端創新型人才，成為京津冀區校合作技術研發和產業轉化的示範項（xiàng）目。

目前，中心研發的STEP-CNC原型數控係統，實現了將T樣條（tiáo）引入到自由曲麵加工過程。項目負責（zé）人肖文磊副教（jiāo）授介紹：我們自主（zhǔ）研發的曲麵（miàn）軌跡在（zài）線生成功能（néng）模塊（kuài）已經基（jī）本實現了（le）ISO 14649標準定義的自由曲麵加工（gōng）策略，該（gāi）功能（néng）在國際STEP-NC研（yán）究領域還鮮有報道。

目（mù）前，中心研發（fā）的STEP-CNC數控係統已經成功裝備（bèi）了一台自主研發的數控機床，能夠（gòu）實現2.5D和自由曲麵的自適應刀軌生成及加工。該機床（chuáng）於2017年（nián）11月在上海（hǎi）工博會作為工業4.0的典型案例與德國倍福公司聯合展出，引（yǐn）起了智能製造領域的關注。STEP-CNC數控機床的（de）發展和推廣將有可能引起數字化製造（zào）技術（shù）的革命（mìng）性變革。

肖文磊副教授稱，STEP-CNC技術的發展將推動智能製造的發展，形成新（xīn）型的製造模式（shì）。STEP-CNC數控係統已列入北航（天津（jīn）武清）智能製造研究院的重點孵化方向之一，其（qí）深入應用和產業化發展將推動首都經濟社會的發展。