《基於動態特徵的複雜結構件加工-檢測-監測一體化》是依託南京航空航天大學，由李迎光擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於動態特徵的複雜結構件加工-檢測-監測一體化
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李迎光
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
加工-檢測-監測一體化是高價值、高精度複雜結構件高效數控加工的有效解決方案和重要發展趨勢。由於零件幾何與加工過程動態信息不能有效融合，造成檢測、監測之間以及與加工間的反饋一直不盡如人意。以特徵為載體可以有效地集成工藝知識和經驗，提高工藝決策的自動化水平，但傳統靜態特徵多是基於零件的最終加工狀態定義的，只適用於簡單零件。對於形狀、工藝、工況複雜的零件，不僅要考慮特徵幾何的中間狀態，還要綜合考慮加工過程中的工藝、工況參數，參數的動態安全域以及超出安全域的調整策略，稱為動態特徵。本項目以高價值、高精度複雜結構件加工-檢測-監測一體化為目標，揭示特徵中間幾何狀態與加工過程動態信息間的映射機理，提出動態特徵概念並建立動態特徵模型，提出基於動態特徵的加工-檢測-監測一體化方法，為數控加工由基於人工經驗的粗略方案求解模式向基於實時數據的最佳化方案求解模式轉變，為數位化智慧型製造提供理論指導和技術參考。
結題摘要
飛機複雜結構件的數控加工能力是衡量一個國家航空製造水平的重要標誌。新一代飛機結構件更複雜、精度要求更高、製造周期要求更短，尤其是對加工變形控制提出了更高的要求。新一代飛機結構件的最大允許變形量僅為0.05mm/m，原有方法大型結構件加工變形量僅能控制到0.2mm/m，對現有製造技術提出了嚴峻挑戰。加工變形控制是材料、設計及製造等多個領域的研究熱點。在製造領域，加工變形控制研究主要有兩種思路：一種是基於變形預測的工藝最佳化，另一種是基於實時監測數據的加工閉環控制。 在第二種思路下，本項目針對傳統基於固定裝夾的工藝方法將工件在整個加工過程中完全夾緊從而無法監測工件整體變形的局限，提出了6+x定位與夾緊方法，發明了嵌入壓力、位移感測器的浮動裝夾裝置和加工過程中自適應釋放並消除工件變形的新工藝。 本項目引入位形空間理論，提出了包含加工全過程幾何、工藝、監測及檢測間的互動作用和演化關係的加工動態特徵概念及其建模方法。基於時序法建立了特徵加工全過程準確的幾何形狀與監測、檢測信息之間的同步關聯關係，進而建立了加工動態特徵模型，為加工變形控制奠定了基礎。 突破了基於加工動態特徵的加工-檢測-監測一體化系列關鍵技術，實現了飛機複雜結構件數控加工變形精確控制。飛機大型結構件加工變形量由0.2mm/m減小到0.05mm/m以內。 本項目共發表論文19篇，其中SCI收錄16篇，分別發表在CIRP Annals、IJMT&M、ICAE等製造領域頂級期刊，論文SCI他引88次。申請國家發明專利 39項，其中授權28項。受邀在德國、英國和中國舉辦的重要國際學術會議上作大會主題報告5次，舉辦國際學術會議3次，出版Special Issue 2期。項目成果獲2016年度國家技術發明二等獎，項目負責人排名第一。 項目負責人入選2017年度教育部“長江學者獎勵計畫”。培養博士生10名，其中4人已畢業，1人獲江蘇省優博，1人任教於瑞典舍夫德大學；培養碩士研究生31人，其中畢業17人。
