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先进制造
集成化激光智能制造及柔性加工系统

1. 项目简介
    本项目是我国自行研制开发成功的具有自主知识产权的首套高度集成化、功能跨度大、创新程度高的智能化、柔性化激光加工制造系统。此系统包括全数值化控制的大功率YAG激光器，大范围高精度五轴框架式机器人，基于PC视窗平台的控制软件，高强光束柔性传输与空间变换系统，CAx过程数据库系统、全数值化控制及反馈系统、工艺仿真模拟及外设辅助系统等，整套装备系统完全能适应现代化大功率激光智能制造的要求。根据激光制造自身特点的需要采用了开放式控制理念对机器人和激光器等系统进行了开发，实现了各子系统协作同步，很好地满足了各种激光制造工艺需求。研制成果已申报了多项国家发明专利。

2. 技术指标
五轴框架式工作台加工空间：2.6m×1.9m×0.9m; 精度0.1mm/m。
固体工业激光系统（输出波长：1.06mm）：
· 连续激光器
输出功率：0-1000W; 光纤传输：100m。
· 脉冲激光器
平均功率：500W（峰值2000W）；光纤：15m；脉宽：0.2-25 ms。

3. 成果（专利、鉴定及奖项）
    该技术成果已授权六项专利，另有八项申报中。

4. 应用领域及产业化前景
    “集成化激光智能制造及柔性加工系统”是我国自行研制开发成功的具有自主知识产权的首套高度集成化、功能跨度大、创新程度高的智能化、柔性化激光加工制造系统。该系统可进行多种激光柔性加工和智能制造，包括激光三维切割及焊接、激光微打孔、金属零件的激光直接成形和熔覆、模具工作表面强化及快速修复等，完全能适应现代柔性化、智能化激光制造的要求。与国际同类型集成化系统相比，该技术装备系统集约度高，性能价格比优异，加工精度高，应用范围广，并具有自主开发和功能拓展能力，中/英文控制操作平台系统更加适用于中国的工业用户。

    技术性能指标达到国际同类系统先进水平，在机械、电子、航空、医疗等领域具有广阔的应用前景。

    该装备系统已应用于上海大众汽车有限公司（汽车冲压模具激光强化技术及装备）、北方发动机研究所（激光热负荷实验及激光焊接/切割系统）和军工某厂（激光焊接系统）。

5. 现有合作基础
    为充分发挥中国科学院力学研究所在激光技术、热流体力学、材料工艺力学、先进制造、空气动力学等学科发展的优势，力学所与中国兵器工业集团北方发动机研究所成立了“发动机科学与工程联合实验室”。联合实验室在汲取中科院力学所与北方发动机研究所各自优势的基础上，着重在发动机部件异种材料焊接方法、发动机零部件热负荷试验规范设计、发动机动态能量分布控制方法、发动机摩擦系统分析及摩擦学设计方法、发动机多场耦合机制研究及数值模拟、发动机新型正时机构设计、发动机关键部件激光微孔加工技术、发动机关键部件表面激光强化等方面展开研究。

6. 合作方式：面谈
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