北京航空鋁合金零件加工高（gāo）效綠色，創新（xīn）發展

近年來，我國數控機床的發（fā）展取得（dé）顯著成績。北京市高效綠色數控（kòng）加工工藝（yì）及裝備工程技術研（yán）究中心已經成為涉及高端裝備製造中的CAD/CAM/CAE技術、高效數控加工工藝及裝備技術、綠（lǜ）色切削加工及機床輕量化技術、製造質量及可靠性技術的高水平綜合工程中心。

北京市（shì）高效（xiào）綠色數控加工工藝及裝備工程技術研究（jiū）中心（以下簡稱中心）於2014年獲得認定（dìng），依托單位為北京航空航天大學，共建（jiàn）單位為北京機電院機床有限（xiàn）公司、北京星航機電裝備有（yǒu）限（xiàn）公司。

公司在國內知名專家教授的引領帶（dài）動下，組建（jiàn）了一支國內******的超精密技術研發團隊，研發團隊在超精密機床的單元技術、切削機理和工藝、成套技術及（jí）應用（yòng）工藝方麵具備豐富的技術經驗（yàn）和實踐積累。可為（wéi）北京精密零件加工，北京鋁合金異型（xíng）件加工製造相關產業（yè）提供優質的（de）技術服務。

突破關鍵技術

中心重點麵向（xiàng）北京市高端數控裝備產（chǎn）業技（jì）術跨越發展工程和航空航天製造，開展數（shù）控（kòng）加工裝備和製造過程中的高效化、綠色化、數字（zì）化、智能（néng）化等共性關鍵技術研（yán）究、工程化應用示範、技術支持服務和人（rén）才培養培訓（xùn）等工作。

中心學術帶頭（tóu）人劉強教授說：我們希望借助（zhù）中心這（zhè）個平（píng）台，推動製造裝備與工藝技術融合，促進首都製造企業高效綠色數控（kòng）加工（gōng）技術（shù）發展，為高端製造裝（zhuāng）備設計製造技術及工程化應用提供支撐（chēng）。

成立以（yǐ）來，中心突破了大（dà）型複雜構件高速加工穩定性、高效加工切削（xuē）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（jiě）決了大型複雜構件數控加工失穩、損傷和變（biàn）形三大難題，實現了工程應（yīng）用。

中心研（yán）究開發的時變切削條（tiáo）件（jiàn）下切（qiē）削力/熱載荷均衡預（yù）適調控技術（shù）和大型複雜鈦合金構件低損傷加工工藝，解決了（le）新一代飛（fēi）機難加工材料鈦合金、鋁合金等結構件（jiàn）數控加（jiā）工過程零件損傷問題，使典型鈦合金結構件銑削線（xiàn）速度達到200米/分鍾，表麵粗糙（cāo）度提高一至（zhì）兩個等級。

中心研究開發的工業機器人輔助增減材複合（hé）製造係統（tǒng），解決了鋁合金零部件快速（sù）成型中的增（zēng）減（jiǎn）材加工軌跡規劃、工藝控製、機器人精度（dù）校準等難題，實現（xiàn）了大型鋁合金（jīn）結構的快速製造，為大型金屬構件的高效、低成本快速成型奠定了應用基礎（chǔ）。

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

劉（liú）強介紹道，該成果出自成都飛機工業（集（jí）團）有限責任公司與中（zhōng）心的研發團（tuán）隊，團隊針對新一代飛機大型（xíng）複雜構件數控加工過（guò）程存在的加工難題，曆（lì）經10年（nián）研究攻關，突破了關（guān）鍵技術（shù），形成了支持新一代飛機研製的數控加工關（guān）鍵技術體係和核心能力。

北京（jīng）衛星（xīng）製造廠將該技術應用於神州飛船典（diǎn）型關鍵構件的加工，綜合優化後單件工時分別減少67%和63%。

北京星航機電裝備有限公司在壁板、框段、翼麵、接頭等結構件加工中應用該技術，鋁合金零件和鈦合金零件典（diǎn）型數銑工序加工效率分（fèn）別（bié）提高20%和15%以上，累（lèi）計節約加工工時近2萬（wàn）小時。

該技術為（wéi）改進機（jī）床動力學性（xìng）能提供了技術支持，有效促進了其在航空航天、車輛、機床等（děng）領域的應（yīng）用。

探索產學研合作

雖然中心成立時間不長（zhǎng），但北航科（kē）研團隊從事數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，與星航機電、北京衛星製造廠、北京工研（yán）精機等北京市重點企業合作（zuò），共同探（tàn）索產學研合作模式。

中心副主任袁鬆梅（méi）教授帶（dài）領的團隊在典型難加工（gōng）材料及結構件的銑削加工中應用綠色切削微量潤滑技術，大幅減少切削液用量，有效降低刀具磨損，顯著提高加工效率；自主設計研製的旋轉超聲（shēng）振動加工係統（tǒng），提出的複合材料加工工藝優化理論、加工表麵質量評價及控製方法等複合材料加工技術研究成果已應用於航天典型複合材料零件高效加工中，大大提升了加工效率，提高了加工（gōng）質量，並降低了刀具磨損。

服務（wù）京津冀協（xié）同創新

2016年（nián）8月，天津市武清區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（xié）商，雙方一致同（tóng）意全麵深化區校合作，建立（lì）長期（qī）合（hé）作夥伴關係，成立了北航（天津武（wǔ）清）智能製造研究院有限公司，致力於發展智能製造核心技（jì）術的（de）產（chǎn）學研基地（dì）。

中心主（zhǔ）任趙罡（gāng）教授介紹，武清研究院的核心骨（gǔ）幹來源於中心及北京航空航天大學智能製造相關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、實施技術轉（zhuǎn）移（yí）、匯聚創新人才、孵化高新企業的新型創（chuàng）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（zhuǎn）移一批重大技術（shù）成果，孵化一批創新型高新（xīn）技術企業，匯聚和培養一批高端（duān）創新型人才，成為京（jīng）津冀區校合作（zuò）技（jì）術（shù）研發和產業轉化的示範項目。

目前，中心研（yán）發的STEP-CNC原型數控（kòng）係（xì）統，實現了將T樣條引入到（dào）自由曲麵加（jiā）工過（guò）程。項目負責人肖文磊副教授介（jiè）紹：我們自主研發的曲（qǔ）麵軌跡在線生成功能模塊已經（jīng）基本實現了（le）ISO 14649標（biāo）準定義的自由曲麵加工策略，該功能在國際STEP-NC研（yán）究領域還鮮有報道。

目（mù）前（qián），中心（xīn）研發的STEP-CNC數控係統已經成功裝備了一台自主研發的數控（kòng）機床，能（néng）夠實現2.5D和自由曲（qǔ）麵的自適應刀軌生成及加工。該機床於2017年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，引起了智能製造（zào）領域的關注。STEP-CNC數（shù）控機床的發（fā）展和（hé）推廣將有可能引起（qǐ）數字化製造技術的革命性變革（gé）。

肖文（wén）磊副教授稱（chēng），STEP-CNC技術的發展（zhǎn）將推動智能製造的發展，形成新型的製造模式。STEP-CNC數控係統（tǒng）已列入北航（天津武清（qīng））智能（néng）製造研究院的重點（diǎn）孵化方向之一，其深入應用和產業化發（fā）展將推動首都經濟社會的發展。