【正文】 以下是西安交通大學(xué)最新的光機(jī)電一體化方面的科研成果信息，如企業(yè)對某個科研成果有合作意向，可注冊寧波市產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新服務(wù)平臺（）企業(yè)會員查看專家聯(lián)系方式，也可聯(lián)系生產(chǎn)力促進(jìn)中心詢問專家的聯(lián)系方式進(jìn)行洽談。聯(lián)系人：俞文明聯(lián)系電話：057427877186快速成形集成制造系統(tǒng)負(fù)責(zé)人：盧秉恒所在院所：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)研究所以快速成形技術(shù)為核心，集成逆向工程、CAD、CAE、快速工模具制造等技術(shù)的快速成形集成制造系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)原型、功能零件和模具的快速制造，縮短新產(chǎn)品快速開發(fā)的周期，降低生產(chǎn)成本。它是實現(xiàn)敏捷制造的重要使能技術(shù)。該系統(tǒng)能夠滿足當(dāng)前企業(yè)新產(chǎn)品快速開發(fā)的需求，并可推向汽車車型的快速開發(fā)這一重要應(yīng)用領(lǐng)域。該項目在以下六個方面提供了相應(yīng)的技術(shù)成果：(1)基于離散點云數(shù)據(jù)的RE/CAD快速復(fù)合建模技術(shù)。開發(fā)了面向大型覆蓋件模具及工件的三維重構(gòu)軟件，實現(xiàn)了由RE測量點云數(shù)據(jù)直接復(fù)合構(gòu)造三維CAD模型，解決了RPamp。M集成制造的瓶頸問題。(2) 面向RT的RP原型設(shè)計。面向RT的原型必須考慮后續(xù)的模具制造工藝以及工藝和精度集成問題，為此開發(fā)了基于STL模型的數(shù)據(jù)集成工具軟件和面向RP/RT工藝與精度集成的STL模型再設(shè)計軟件。(3) 金屬噴涂覆蓋件模具快速制造工藝、設(shè)備和材料。采用該方法可以大大縮短大型板料沖壓模具制造周期，降低制造成本，采用特殊工藝，模具表面狀態(tài)可以接近鋼模具。既可用于樣車試制又可以為鋼模具CNC制造提供可靠的設(shè)計數(shù)據(jù)。提供一套基于SL原型的金屬噴涂大型模具快速制造集成系統(tǒng)，(4) 基于RP原型和消失模鑄造的近凈成形金屬鑄造模具快速制造集成工藝。提供消失模鑄造用中空蜂窩狀SL原型的設(shè)計軟件?？杀簾龤饣疭L樹脂。以及模具鑄造精度控制的方法。(5) 刀切法LOM技術(shù)實現(xiàn)大型、精密無拼接快速原型制造。提供一套刀切法LOM快速原型制造設(shè)備及成熟的工藝方法。(6) 化學(xué)液相金屬微滴沉積直接制模系統(tǒng)。該方法應(yīng)用的是化學(xué)反應(yīng)原理，在未成型以前金屬以常溫液相離子形式存在，容易控制，可以獲得高精度原型。提供原型樣機(jī)一臺，能直接成型零件或金屬模具，模具精度達(dá)到177。市場分析：當(dāng)前新產(chǎn)品開發(fā)能力和開發(fā)速度已成為企業(yè)能否生存與發(fā)展的決定性因素。模具是新產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，汽車、家電、儀器儀表和電子通訊等產(chǎn)品中，60％~80％的零部件要依靠模具成形。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。汽車工業(yè)是我國五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，，到2005年將分別達(dá)到270~300萬輛和110~120萬輛，汽車工業(yè)是模具行業(yè)的最大用戶，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，汽車模具占整個模具市場的一半左右。汽車覆蓋件模具一直是制約我國轎車工業(yè)發(fā)展的瓶頸。我國平均年需求汽車模具15個當(dāng)量車型，其中大中型覆蓋件模具3900付以上，合936萬工時，市場價值在20億元左右，而目前我國大、中型汽車模具生產(chǎn)能力只有500萬工時/年，%。塑料件在汽車中的使用已越來越普遍，汽車的塑料件件數(shù)和總重量在不斷增長，按2005年汽車產(chǎn)量為300萬輛計算，當(dāng)年共需各種配套塑料30萬噸，而目前生產(chǎn)能力只有20萬噸左右，加上配件所需，產(chǎn)需矛盾更大。因此，該項目存在著巨大的潛在市場。本項目采用金屬噴涂快速模具制造工藝，可使大型板料沖壓模具制造周期縮短到4~6周，模具制造成本只有鋅基合金模具和環(huán)氧樹脂模具的1/4~1/2左右，且模具表面硬度要高得多，采用特殊工藝，模具表面狀態(tài)可以接近鋼模具。因此，這種快速模具不僅可以支持200輛樣車開發(fā)，而且修模后合格模具的數(shù)據(jù)可以通過快速反求系統(tǒng)重構(gòu)三維CAD模型，直接轉(zhuǎn)換為CNC加工程序，能使鋼模具加工一次成功。本項目已經(jīng)得到“十五”國家科技攻關(guān)，陜西省科技廳資助。課題負(fù)責(zé)人盧秉恒教授先后主持了多項“863”、國家重點科技攻關(guān)和國家自然科學(xué)基金，并成功的實現(xiàn)了激光快速成型機(jī)的產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)積累了豐富的科研和產(chǎn)業(yè)化的成功經(jīng)驗。西安交通大學(xué)與美國Drexel大學(xué)在可控化學(xué)液相沉積法(SCLD)制造技術(shù)方面進(jìn)行了廣泛的合作研究，目前已經(jīng)在微型機(jī)械零件加工方面取得顯著成果。實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成和工藝集成具有創(chuàng)新性。 大型沖壓模具快速開發(fā)技術(shù)負(fù)責(zé)人：盧秉恒所在院所：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)研究所本項目所采用的“電弧噴涂和電刷鍍一體化模具制造技術(shù)”是一種創(chuàng)新性的大型沖壓模具快速開發(fā)技術(shù)，主要用于轎車新車型開發(fā)中大中型覆蓋件試制模具的快速低成本制造。該技術(shù)采用電弧噴涂工藝在模具母模表面快速沉積一層致密的低熔點金屬薄殼，從而制作出模具的型腔；在填充適當(dāng)?shù)谋骋r材料并脫模后，利用電刷鍍技術(shù)在模具工作表面刷鍍強(qiáng)化涂層，進(jìn)而完成模具的快速制造?；谠摷夹g(shù)研制了“智能電弧噴涂和電刷鍍一體化模具制造設(shè)備”，該設(shè)備集成了電弧噴涂和電刷鍍兩種工藝，由工業(yè)計算機(jī)、運動及工藝參數(shù)控制器、電弧噴涂設(shè)備、電刷鍍設(shè)備和一臺五自由度機(jī)器人等組成。該設(shè)備可以根據(jù)模具的三維數(shù)據(jù)自動、高效地完成電弧噴涂和電刷鍍兩種作業(yè)，并且電刷鍍和電弧噴涂兩種工藝的工藝參數(shù)在該設(shè)備上可以實現(xiàn)自動控制，從而保證了模具的制作質(zhì)量和制作周期。利用該技術(shù)與設(shè)備，結(jié)合快速原型制造技術(shù)和高速數(shù)控加工技術(shù)，可以低成本高效率地進(jìn)行大型、精密、復(fù)雜以及長壽命模具的快速制造。所研制設(shè)備可制造的汽車覆蓋件模具的最大尺寸為3500mm2000mm500mm。該技術(shù)及設(shè)備可服務(wù)于汽車、航空航天、通訊、家用電器、儀器儀表及國防工業(yè)等行業(yè)，為新產(chǎn)品的研究和試制提供了高質(zhì)量、低成本、短周期的模具制造新途徑。市場分析：汽車覆蓋件模具是金屬板料沖壓模具的典型代表，對模具設(shè)計、制造、沖壓工藝、材料等都有非常高的要求。汽車覆蓋件模具制造是汽車車身開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，多年來一直制約著我國汽車工業(yè)自主開發(fā)能力的形成和發(fā)展。作為汽車三大部件之一，車身是汽車知識產(chǎn)權(quán)和品牌的重要標(biāo)志，直接影響著汽車產(chǎn)品的市場競爭力。目前國內(nèi)外覆蓋件金屬模具主流制造技術(shù)，如消失模鑄造技術(shù)、大型精密數(shù)控銑、高速數(shù)控銑等，生產(chǎn)周期長，費用高，難以滿足樣車試制和小批量生產(chǎn)的要求。因此，國內(nèi)外都在尋求成本低、周期短的覆蓋件模具試制技術(shù)。因此，汽車覆蓋件模具以及其它汽車模具快速制造技術(shù)蘊含著巨大的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值?！半娀娡侩娝㈠円惑w化模具制造技術(shù)及設(shè)備”為汽車覆蓋件模具制造和汽車車身開發(fā)提供了一種重要的支持手段，汽車制造企業(yè)和汽車模具制造企業(yè)將成為該技術(shù)的主要用戶和受益者?！半娀娡亢碗娝㈠円惑w化模具制造技術(shù)及設(shè)備”是一種全新的快速制造大中型汽車覆蓋件模具的技術(shù)和設(shè)備，該方法集成了快速原型、電弧噴涂和電刷鍍等技術(shù)，并通過智能電弧噴涂和電刷鍍一體化設(shè)備，實現(xiàn)了電弧噴涂和電刷鍍兩種工藝的自動化作業(yè)和工藝優(yōu)化。該模具制造技術(shù)是一種復(fù)形法制模技術(shù)，它需要一個實物模型（或稱為原型）作為母模。母?？梢允强焖僭突蜻^渡模型、產(chǎn)品實物或通過高速數(shù)控加工得到的木材、石膏等非金屬模型。電弧金屬噴涂技術(shù)用于在母模表面噴涂具有一定厚度和強(qiáng)度的致密金屬涂層，從而形成所需的模具型腔，涂層材料為低熔點合金。在填充適當(dāng)?shù)谋骋r材料并脫模后，利用電刷鍍技術(shù)在模具工作表面刷鍍強(qiáng)化涂層，進(jìn)而完成模具的快速制造。采用電弧噴涂和電刷鍍一體化模具制造技術(shù)制造覆蓋件模具，成本只有傳統(tǒng)機(jī)械加工鋼模具的1/10，制造周期為后者的1/4~1/5， 用此方法制造樣車模具或作為模具開發(fā)的試制手段可以節(jié)約大量的資金和時間，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，非常適合于新車型開發(fā)中的樣車試制和小批量生產(chǎn)。事實上，該技術(shù)也可以用于塑料模具快速制造。滴灌灌水器快速開發(fā)技術(shù)負(fù)責(zé)人：趙萬華所在院所：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)研究所高精度微灌器件快速開發(fā)專用設(shè)備針對微灌器件具有結(jié)構(gòu)精細(xì)、精度要求高、總體尺寸小的特點，研制了基于快速成型工藝的微灌器件快速開發(fā)專用設(shè)備。該精度指標(biāo)在國際上同類技術(shù)中屬于領(lǐng)先水平。其可由灌水器CAD數(shù)據(jù)驅(qū)動無模制造產(chǎn)品，實現(xiàn)滴灌管與滴灌器件的一體化制造，在2天內(nèi)可完成傳統(tǒng)技術(shù)數(shù)月才能完成的制造試驗循環(huán)，大幅度降低開發(fā)成本。 流體動力學(xué)分析，參數(shù)化計算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件研究了微灌系統(tǒng)中滴灌帶及滴灌頭中水的流動特性，分析水流動狀態(tài)對壓力、微生物生長、堵塞作用的機(jī)理，從而為滴灌頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù)。以此開發(fā)面向流量的微灌滴頭參數(shù)化計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，支持多品種、多型號微灌器件的快速研發(fā)。新型灌水器的研制 根據(jù)不同特征土壤的水滲漏特征、不同區(qū)域的水質(zhì)特點、作物種植特征和習(xí)慣，開發(fā)最佳的抗堵塞、防菌能力的灌水器，并通過灌水器壓力補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提高滴灌的灌水均勻度，且應(yīng)用新材料、新工藝改進(jìn)灌水器材料，以提高灌水器防紫外線和抗老化能力。市場分析：。未來10多年尚有3億多畝的大田對節(jié)水灌溉的需求，且近幾年中國的大棚業(yè)發(fā)展迅速。如果滴灌系統(tǒng)平均投資600－1200元/畝，市場總量可達(dá)數(shù)千億元。滴灌的部分設(shè)施（占總投資的1/3以上）每年都需要更換，可見中國對節(jié)水灌溉產(chǎn)品市場需求的巨大。而基于快速開發(fā)平臺技術(shù)研制的滴灌灌水器質(zhì)量達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)可采用合作投資形式，首先共建研究基地，規(guī)模按20人設(shè)計，其中高層管理人員等3～5人，其余為技術(shù)人員。投資雙方各占50％，西安交通大學(xué)以有形資產(chǎn)和無形資產(chǎn)入股，有形資產(chǎn)包括場地、廠房、研發(fā)人員、快速成型設(shè)備以及常規(guī)的模具、注塑設(shè)備等，折算費用；合作方以資金方式入股作為研發(fā)費用。高層管理由雙方人員共同組成，決策開發(fā)戰(zhàn)略以及研發(fā)方向。第二，開發(fā)出的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)和對外轉(zhuǎn)讓，利益雙方均分。知識產(chǎn)權(quán)雙方可分別申報專利。金屬直接快速成形技術(shù)負(fù)責(zé)人: 趙萬華所在院所：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院先進(jìn)制造技術(shù)研究所快速成型技術(shù)作為新興的制造工藝有著廣闊的應(yīng)用前景，目前主流的快速成型設(shè)備所采用的成型材料多為非金屬質(zhì)地的蠟、樹脂、紙等材料，采用非金屬材料制作的零件往往只能應(yīng)用于設(shè)計驗證，而不能進(jìn)行功能評測或直接作為零件使用，另一方面，目前快速成型設(shè)備由于多采用進(jìn)口激光器作為設(shè)備的裝備，使設(shè)備價格過于昂貴，難于普及。因此，低成本的金屬直接成型技術(shù)將在廠礦和科研機(jī)構(gòu)有廣闊的應(yīng)用前景。產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)可采用合作投資形式，首先共建研究基地，規(guī)模按10人設(shè)計，其中高層管理人員等2～4人，其余為技術(shù)人員。投資雙方各占50％，西安交通大學(xué)以有形資產(chǎn)和無形資產(chǎn)入股，有形資產(chǎn)包括場地、廠房、研發(fā)人員、快速成型設(shè)備以及常規(guī)的模具、注塑設(shè)備等，折算費用；合作方以資金方式入股作為研發(fā)費用。高層管理由雙方人員共同組成，決策開發(fā)戰(zhàn)略以及研發(fā)方向。第二，開發(fā)出的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)和對外轉(zhuǎn)讓，利益雙方均分。知識產(chǎn)權(quán)雙方可分別申報專利。基于連續(xù)小波變換的聲音信號處理及狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)負(fù)責(zé)人：屈梁生所在院所：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本系統(tǒng)針對邊疆小波變換（CWT）對非平衡信號優(yōu)良的時頻分析性能，采用連續(xù)小波變換對來自諸如汽車發(fā)動機(jī)、柴油機(jī)等往復(fù)式機(jī)械的聲音信號進(jìn)行消噪和特征提取，然后利用多媒體技術(shù)將連續(xù)小波消噪和特征提取后的信號轉(zhuǎn)換成聲音信號進(jìn)行重新播放，使故障特征能被簡單而清楚的識別，從而改變以前過多依賴于個人經(jīng)驗進(jìn)行這方面故障診斷的現(xiàn)狀。本系統(tǒng)對某型汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)行實驗，證明系統(tǒng)對汽車發(fā)動機(jī)故障聲音信號的特征提取和故障識別完全可以滿足要求，同時，本系統(tǒng)已經(jīng)基本建立了汽車發(fā)動機(jī)的故障特征庫，能使普通人員在經(jīng)過訓(xùn)練之后對汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)行故障診斷。性能特點：以連續(xù)小波變換為基礎(chǔ)的信號消噪技術(shù)，基本建立了診斷知識庫和故障信息庫，形成了比較完整的診斷體系；用多媒體技術(shù)實現(xiàn)聲音信號的重放，緊密結(jié)合人體敏銳的神經(jīng)系統(tǒng)對往復(fù)式機(jī)械進(jìn)行故障診斷；能盡量減少對個人經(jīng)驗的依賴，使系統(tǒng)可以為每一個普通操作人員所使用。經(jīng)濟(jì)效益及市場預(yù)測：鑒于往復(fù)式機(jī)械故障診斷中信號的復(fù)雜性和低信噪比，往復(fù)式機(jī)械故障診斷一直是一個難點，單純從信號處理角度入手，其故障不易確診。目前，我國尚沒有用于往復(fù)式機(jī)械故障診斷的具有比較普通實用性能的工具?；谶B續(xù)小波變換的聲音信號處理及狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)充分發(fā)揮現(xiàn)代信號處理技術(shù)和人體感官功能各自的優(yōu)勢，從主客觀兩個方面入手，對往復(fù)式機(jī)械進(jìn)行故障診斷，診斷辨識能力得到了很大提高。當(dāng)前的DSP編程技術(shù)已經(jīng)大大提高，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能診斷技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，本系統(tǒng)經(jīng)過進(jìn)一步開發(fā)完善后，將融入DSP編程技術(shù)和智能診斷技術(shù)，可以做到便攜和實用相兼顧，在汽車、石化、電力等行業(yè)用于操作人員定期監(jiān)測和現(xiàn)場初診機(jī)械故障，避免潛在故障的發(fā)生和擴(kuò)展，意義重大。尤其對我國現(xiàn)在正蓬勃發(fā)展、潛力巨大的汽車行業(yè)，能使甚至每一位駕駛者都可以用此系統(tǒng)用于汽車故障自診，因此市場前景十分廣闊，經(jīng)濟(jì)效益潛力巨大。推廣應(yīng)用領(lǐng)域：本監(jiān)測診斷系統(tǒng)適用面廣，其應(yīng)用范圍可覆蓋汽車、石化、建材、冶金、礦山等行業(yè)中機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測、診斷和維修管理。交易合作方式：合作開發(fā)。具體事項面議。柔性轉(zhuǎn)子全息動平衡系統(tǒng)負(fù)責(zé)人：屈梁生所在院所：西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院轉(zhuǎn)子現(xiàn)場動平衡是一門廣泛應(yīng)用于工程實際中綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，它在設(shè)備的制造、維護(hù)及保養(yǎng)中至關(guān)重要。該技術(shù)從其發(fā)展至今，針對不同的轉(zhuǎn)子類型及測量情況，已發(fā)展出眾多成熟的技術(shù)、方法。但如何提高柔性轉(zhuǎn)子動平衡的效率和精度目前仍是困擾眾多工程技術(shù)人員的問題。轉(zhuǎn)子全息動平衡系統(tǒng)是以化工、石化、電力、航天等行業(yè)的各類回轉(zhuǎn)機(jī)械為對象，融信息論、控制論、人工智能和全息譜技術(shù)為一體，能準(zhǔn)確、科學(xué)、高效地實現(xiàn)各類轉(zhuǎn)子的現(xiàn)場動平衡。本系統(tǒng)首次將全息譜技術(shù)應(yīng)用于動平衡領(lǐng)域，采用初相點刻劃轉(zhuǎn)子測量面的不平衡響應(yīng)，有效地融合了轉(zhuǎn)子各向振動信息，消除了傳統(tǒng)平衡精度；針對以往平衡過程中需要轉(zhuǎn)子多次起車試重的不足，采用力、力偶分解原理，同時實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子不平衡量及其響應(yīng)的分離，從而有效地減少了起車次數(shù)，提高了平衡效率，降低了平衡時間和費用；融合現(xiàn)代人工智能及控制論的核心技術(shù)，在對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性全面分析的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡量的準(zhǔn)確識別，為實施轉(zhuǎn)子在無試車加重條件下的動平衡作科學(xué)的指導(dǎo)；本系統(tǒng)操作方法簡便、平衡過程直觀，對現(xiàn)場平衡