北京航空鋁（lǚ）合金零件加工高（gāo）效綠色，創（chuàng）新發展

近年來，我國（guó）數控機床（chuáng）的發展取（qǔ）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（shù）研究中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（jiā）工工藝及裝備技術（shù）、綠色切削加工及機床（chuáng）輕量化技術、製造質量及可靠性技術的高水平綜合（hé）工程中心。

北（běi）京市高效綠色數控加工（gōng）工藝及裝備工程技術研究中心（以下簡稱中心）於2014年獲得認定，依托單位為北京航空航天大學，共建單位為北京機電院機床有限（xiàn）公司、北京星航機電裝備有限公司。

公司在國內知名專家教授的引領帶動下，組（zǔ）建了一支國內******的超精密技術研發團隊，研發團隊在超精密機床的（de）單元技術、切削機理和工藝（yì）、成（chéng）套技術及應用（yòng）工藝方麵具備豐富的（de）技術經驗和實踐積累。可為北（běi）京（jīng）精（jīng）密零件加工，北京鋁合（hé）金異型件加（jiā）工製造相關產業提供優質的技（jì）術服務。

突破關鍵技術

中心重點麵向北京市高端（duān）數控裝備產業技術跨越發展工程和航空航天製造，開展數控加工裝備和製造過程中的高效化、綠色（sè）化、數（shù）字化、智能化等共（gòng）性關鍵技術研究、工程化應用示範（fàn）、技術支持服務和人才培養培訓等工作。

中心學術帶頭人劉強教授說：我們希望借（jiè）助中心（xīn）這個平台，推動製造裝備與工（gōng）藝技術融合，促進（jìn）首都製造企業高效綠色（sè）數控（kòng）加工技術發展（zhǎn），為高端製造裝（zhuāng）備設（shè）計製造（zào）技（jì）術及工程化應用提供支撐。

成立以來，中心突破了大型複雜構件高速加工穩（wěn）定性、高（gāo）效（xiào）加工切削（xuē）載荷均衡化、加工過程殘餘應力及加（jiā）工變（biàn）形預（yù）測控製等關鍵技（jì）術，解（jiě）決了大（dà）型複雜構件數控加工（gōng）失穩、損傷和變形（xíng）三大難題，實現了（le）工程應用。

中心研究開發的時變切（qiē）削條件下切削力/熱載荷均衡預適調控技術和（hé）大型複（fù）雜鈦合金構件低損傷加工工藝（yì），解決了新一代飛機難加工材料鈦合（hé）金、鋁合金（jīn）等結構件數控加工過程零件損傷問題，使典（diǎn）型鈦合金結構件銑削線速度達到200米/分鍾，表麵粗糙度提高一至兩個等級（jí）。

中心研究開發的工業機器人（rén）輔助增減材複合（hé）製造係統，解決了鋁合金零部件（jiàn）快速成（chéng）型中的增減材（cái）加工軌跡規劃、工藝控製、機器人精度校準等難（nán）題，實現了大型鋁合金結構的快速製造，為大型金屬構件的高效、低成本快速成型奠（diàn）定了應用基礎。

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

劉強介紹道，該成果出自（zì）成都飛機工業（集團）有（yǒu）限責任公司與中心的研發團隊（duì），團隊針對新一代（dài）飛機（jī）大型複（fù）雜構件數控加工過程存在的加工難（nán）題，曆經10年研究攻（gōng）關，突（tū）破了關鍵技術（shù），形成了支持新（xīn）一代飛機研製的數控加工關鍵技術體係和核（hé）心能力。

北京衛星製造廠將該技（jì）術應（yīng）用於神州飛船典型關鍵構件的加工，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（tóu）等結構件加工中應用該技術，鋁合金零件和鈦合金零件典型數（shù）銑工序加工（gōng）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（chuáng）動力學性能提供了技術支持，有效促進了其在航空航天、車輛、機床等領域的應用。

探索產學研合作

雖然中心成立時間不長，但北航科研團隊從事數控加工技術研究已有年頭。劉強介紹，中心（xīn）結合難加工材料（liào）加工重大需求，與星航機（jī）電（diàn）、北京衛星製造廠、北京工研精機等北京市重點企業合作，共同探索產學研合作模式。

中（zhōng）心副主任（rèn）袁鬆梅教授帶領的團隊在典型難加工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（zhuǎn）超聲振動加工係統，提出的複合材料加工工藝優化理論、加工表麵質量評（píng）價及控製方法等複合材料加工技術研究成（chéng）果已應（yīng）用於航（háng）天典型複合材（cái）料零件高效加工（gōng）中，大（dà）大提升了加工（gōng）效率，提高了加工質（zhì）量，並降低了刀具磨損。

服務京津冀協同創新（xīn）

2016年8月，天津市武清區人民政（zhèng）府與北京航空航天大學（以機械學院（yuàn）為主）經過（guò）友好協商（shāng），雙方一致（zhì）同意全麵深化區（qū）校合作，建立長期合作夥伴關係，成（chéng）立了北航（天津武清）智能製造研究院（yuàn）有限公（gōng）司（sī），致力於（yú）發展智能製造核心技術的（de）產學研（yán）基地（dì）。

中（zhōng）心主任趙罡教授介紹，武清研究院的核心骨幹來（lái）源於中心及北京航空航天大學智能製造相關研究方向的（de）師生研究團隊，是一個圍繞（rào）綠色製造和智能製造領域，開展知識（shí）創新、實施技術轉移、匯聚（jù）創新人才、孵化高新企業的新型創新實體。

未來，該研究院將建（jiàn）成******級科研創（chuàng）新基地，產生一批行業領先的高新技術，轉（zhuǎn）移一批重（chóng）大技術成果，孵化一批創新型高（gāo）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（qián），中心研發（fā）的（de）STEP-CNC原（yuán）型數控係統，實現了將T樣條引入到自由曲麵加工過程。項目負責人肖文磊副教授介紹：我們自主（zhǔ）研發的曲麵軌跡在線生成功能模塊已經基本實現了ISO 14649標準定義的自由（yóu）曲麵加工策略，該功能在國際STEP-NC研究領域還鮮有報道。

目（mù）前，中心研發的STEP-CNC數控係統已經成功裝備了一台自（zì）主研發的數控機床，能夠實現2.5D和自由曲麵的自適（shì）應刀軌生（shēng）成及加工。該機床於2017年11月在上海（hǎi）工（gōng）博會作為工業4.0的典型案例與德國倍福公司聯合展出，引起了智能製造領域的關注。STEP-CNC數控機床的發展和推廣將有可能引起數字化製造（zào）技術的革命性變革。

肖文磊副教授稱，STEP-CNC技術的發展將（jiāng）推動（dòng）智能製造的（de）發展，形（xíng）成新型的製造模式。STEP-CNC數控係統已列入北（běi）航（天津武清）智能製造研究院的（de）重點孵化方向之一（yī），其深（shēn）入應（yīng）用和產業化發展將（jiāng）推動首都經濟（jì）社會的發展。