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根据年度采购计划安排,我校拟于近期建设“精密数控机床动力学特性退化仿真与试验一体化平台”项目,现向社会公开征集项目建设方案,诚邀有相关资质的供应商来电咨询或现场勘测,我校将组织专家对各方案进行论证,并作为建设项目的参考依据。
一、项目征集概况
1、项目建设名称:精密数控机床动力学特性退化仿真与试验一体化平台
2、项目建设地点:漳州职业技术学院工程训练中心(学训楼7#)一楼
3、项目建设内容、功能要求(详细):
(一)建设内容:
本项目旨在构建一个面向精密数控机床及其关键零部件的综合性能研究、测试与智能运维一体化平台。平台需集成“机理研究-实验验证-状态监控-智能诊断-决策支持”全流程,成为支撑机床可靠性、精度保持性、动力学特性分析及智能运维技术研究的核心实验基地。具体将建设包含但不仅限以下四个定制化且相互关联的系统平台,平台间功能如果能融合,多个平台则可做集成处理:
1. 关键功能部件性能退化仿真与实验平台:能够模拟主轴-刀柄-刀具、等关键功能部件在多种载荷、温度及磨损工况下的性能演化过程,并支持其动态特性与精度衰减测试。
2. 加工过程多源感知与状态预警实验平台:集成振动、力、声发射、温度等多传感器(部分已有)网络,实现对加工过程与机床运行状态的实时、同步、高保真数据采集、可视化监控与异常早期预警。
3. 复合功能故障诊断与健康管理系统平台:具备对旋转机械及关键功能部件典型故障、复合故障的定量模拟、特征数据采集,以及基于数据与机理融合的智能诊断、寿命预测与健康管理能力。
4. 工作模态识别与加工颤振稳定性分析实验平台:支持对机床整机或子系统进行动力学激励与响应测试,实现工作模态参数辨识;能够模拟并分析切削颤振的产生与发展过程,进行稳定性预测。
为确保平台实现上述建设目标,应满足以下详细功能要求:
1. 平台基础架构与核心能力
模块化集成与协同:各子系统需采用模块化设计,通过标准机械、电气与数据接口互联,可在统一调度下独立或协同运行,构建从部件到系统级的完整实验链条。
高精度可编程控制:具备对转速、多向动态载荷(如径向/轴向力、扭矩等)、温度场等关键物理量的高精度、可编程闭环控制能力,支持复杂工况谱的精确复现与同步施加。
开放数据与算法环境:提供标准化的高速数据采集接口和开放的软件二次开发环境,支持用户自定义控制逻辑、集成先进信号处理算法及部署自主研发的智能诊断与预测模型。
2. 关键硬件系统功能要求
(1)核心旋转/传动部件实验系统
配备高速电主轴单元,主轴额定转速不低于20000r/min。支持宽范围无级调速,具备高精度温度控制能力。
具备关键零部件(如刀柄)的高精度、可量化装夹功能,支持夹持力精确控制与衰减模拟。
具备主轴与关键零部件装夹后的同轴度高精度校准功能。
(2)多物理场工况与故障模拟系统
动态加载:能对实验对象施加径向、轴向的静态及动态载荷(正弦、随机、自定义波形等),模拟真实切削力与受力状态。
热-力耦合模拟:支持温度场与力载荷的独立及协调控制,实现热变形与力学性能的耦合作用模拟。
故障定量模拟:能精确模拟旋转机械的转子不平衡、不对中、碰摩、轴承典型缺陷(内圈、外圈、滚动体、保持架)等多种单一及复合故障模式。
疲劳加速模拟:具备关键零部件(如刀柄锥面)的高频次自动装拆循环功能,用于加速接触疲劳研究。
(3)高保真同步数据感知系统(采集装置和部分传感器已有)
配置涵盖振动(加速度、位移)、动态力、声发射、温度、转速等多物理量的高精度传感器阵列,关键动态信号采样频率需满足高频与瞬态特征捕捉要求。
数据采集系统支持多通道、高带宽信号的严格同步采集,确保各类数据时间基准统一,并能同步集成数控系统内部状态数据。
(4)动力学测试与激励系统
配备可用于工作(实验)模态分析的激励装置(如激振器)及配套的高灵敏度响应测量传感器(若现有传感器能满足条件要利用已有的),支持结构动态特性测试。
3. 智能软件与分析平台功能要求(可在原有的数控机床故障诊断与健康管理系统平台进行扩展)
(1)一体化数据管理:提供统一的实验任务管理、多源异构数据同步采集、海量数据存储、快速检索与回放分析功能,支持丰富的实时与后处理可视化图表。
(2)自动化信号处理:集成先进的信号预处理(滤波、降噪、趋势项剔除)、自动特征提取(时域、频域、时频域、非线性特征)工具包,为状态评估提供高质量输入。
(3)智能诊断与决策引擎
状态识别:内置或支持集成机器学习与深度学习算法,实现对关键功能部件健康状态(如磨损等级、松动程度、动力学特性退化程度等)及旋转机械典型故障的自动分类与识别。
性能预测:能够根据监测数据,对加工质量(如表面粗糙度)进行预测,并支持关键部件的性能退化趋势分析与剩余有用寿命预估。
颤振分析:提供切削颤振的特征自动辨识、稳定性叶瓣图预测或分析、动力学参数和切削系数识别等功能。
(4)可视化监控与报告:提供综合监控仪表板,集中展示设备健康度、实时参数、报警信息。支持历史数据对比、故障溯源分析,并能自动生成结构化的标准实验与分析报告。
4. 安全与扩展性要求
全方位安全防护:所有高速旋转、运动及加载单元必须配备必要的实体安全防护罩与机械/电气安全联锁装置,具备过载、超速、超温、振动超标等多重安全阈值设定与自动停机保护功能。
教学与科研支撑:平台设计应便于实验现象观察与教学演示,同时软硬件架构需保持开放,为未来新型传感器集成、新故障模式模拟、新算法验证等前沿科研工作预留充分的升级与扩展空间。
(二)现有设备
三轴精密铣床一台(配备凯斯勒V100电主轴)、信号采集平台1个(东华DH8302)(含若干加速度、位移、声发射、温度、电流、电压、声音、冲击力锤、扭矩计等传感器装置)、四分量测力计1台(可同时测量XYZ方向力和Z方向扭矩)、主轴扭矩加载装置1台、五轴联动精密数控加工中心2台、数控机床故障诊断与健康管理系统1个、双频激光干涉仪1台、球杆以1个、白光干涉仪1台、金相显微镜1台、工业CT1台、三坐标测量仪2台、粗糙度仪2台、三轴高速精密数控加工中心(转速≥40000r/min)、HSK接口主轴拉力计1台、轴承故障诊断实验台1个。
本着物尽其用的原则,希望方案尽可能在现有的加工和检测设备基础上建设,具体可以到工程实训中心一楼进行现场了解情况及现场勘测。
二、方案供应商资质要求:
1.具有中华人民共和国独立企业法人的营业执照,工商税务登记证,经营许可证,能独立承担民事责任。
2.经营财务状况良好,无欠款、违约等行为。
3.有设计或建设校园实训室经验和案例。
4.有相关专业领域的设计资质。
5.供应商要诚实守信,不可虚假报送与自己实际不符的材料。
6.本次设计方案征集活动最终解释权为漳州职业技术学院。
三、公告时间:*开通会员可解锁*-*开通会员可解锁*17时止。
四、现场勘测时间:*开通会员可解锁*-*开通会员可解锁*17时止。
五、递交方案时间:*开通会员可解锁*起至*开通会员可解锁*
上午:8:30-11:30,下午14:30-16:30。
六、递交方案地点:漳州职业技术学院学训楼7号楼1楼精密检测实验室
方案发送邮箱:anhuifujianxc@foxmail.com
七、现场答辩时间(可选): 地点(可选):
八、联系人:徐老师 电话:*开通会员可解锁*
装备制造与车辆工程学院招投标领导小组
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