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以数学及物理相融合的曲面数控加工新方法
编辑:Admin    发布时间:2019-03-22   浏览:

  数控加工是衡量一个国家经济实力、综合国力和国家地位的重要标志,也是西方长期以来对我国进行封锁的重要原因。因为数控加工太重要了,它是整个工业的母基。国家对它非常重视,一直给予支撑。其实在智能制造上不仅是工业界支撑,学术界也很支撑。比如说基金委和中科院发布未来十年中国科学战略的数学部分,谈到了在传统支柱产业改造更新中的关键数知识题。

  数控机床最重要的使命就是复杂曲面加工,因为复杂曲面涉及到很多工业行业最关键的部件。复杂曲面零件具有曲面复杂、气动性能要求高、加工路径设计困难等特点。一般来说,像这样的零件,都是通过数控加工的方法来完成的。

  要想在数控加工方面产生一些颠覆性理论或者变革性技术,溯源是最重要的一件事情。现代数控加工把数控的曲面进行加工,尽管人们看到的数控机床加工得很快,但是把动作分解开以后,工业零件的曲面可以看作是一个数学的几何曲面,按照精度一点点通过差值的方法加工出来。

  能不能从根上给做一些彻底的变革?说白了,就是能不能不基于它的几何形态,而是基于它的物理形态来做这件事?

  这个思路就是,加工曲面干什么?比如做成发动机或者螺旋桨,这个曲面做出来后满足了它的物理特性,才能使它的效能提高起来。那么大家的基本想法,就是把加工曲面和曲面所蕴含的物理特性结合起来,希翼它加工出来以后,具有很好的力学流畅性。在加工的时候,干脆就按工厂要求直接做,因为这样做出来以后,有流线的概念。

  这样的想法说起来很容易,其实从数学、物理上表述是非常难的,大家想了三四年才想清楚。基本上,大家想发展一个数学理论,从理论来产生变革性技术,这个技术使得数控加工成为一步式加工,而不像现有的两步式加工。生成流线可能有两种方法,一是根据数学物理的方法来做,另外一种方法是根据样本来做,按照矢量方法把流量“流”出来。

  与过去传统的数控方法相比,过去的加工方法都是基于曲面的几何特性的局部处理方法,看不到加工曲面的整体观,所以极少考虑曲面生产出来的零件所赋予的物理特性。现在基于曲面,大家提出的方法不仅要考虑曲面的几何形状,而且要把周边物理场的信息放在一起全局考虑,这样的话,它的科学处理方法一下子就发生了非常大的变化,提高了工件的功能特效。

  希翼做出一个新型的数控系统,能够和原有、现有的系统融合起来,为大家国家的智能制造领域做出更好的贡献。

  本文编辑系中科院院士,深圳市9159.com精密科技为您分享新型的加工理念。

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