劉偉軍研究員:矢志不渝 逐夢中國“智”造
2017年03月03日 09:24機床商務網點擊:15057
【中國機床商務網 專家學者】劉偉軍研究員,曾任中國科學院沈陽自動化研究所現代裝備技術室主任、學術委員會委員、博士生導師,現任黑龍江省工業技術研究院研究員、哈爾濱工業大學博士生導師。近二十年來,一直致力于智能制造領域。作為總體組副組長主持國防973項目課題2項,主持國家973項目專題1項、國家數控重大專項課題4項、國家智能制造專項2項、國家重大科學儀器設備開發專項1項、國家IC重大專項課題2項、國家863計劃項目3項、國家自然科學基金5項,及遼寧省科技攻關計劃、省工程中心專項、航空部門委托項目、中科院先進制造基地重大項目以及國防預研項目等項目60余項。
從莘莘學子到中科院博導
1998年,劉偉軍從大連理工大學博士畢業,分配到中科院沈陽自動化研究所,從機器人視覺開始,開啟了智能制造的里程。所里一次大型學術研討會上,他獨特的見解吸引了大家的目光,也讓所里一些老科學家認識了這個年輕人。他潛心研究,以實驗室為家,每天都工作到很晚。2002年,他被聘為中國科學院副研究員,同年底,破格晉升為研究員、博士生導師。多年來,在機器人視覺、復雜曲面測量、三維重建以及制造、快速成型等多個方向,總計培養博士研究生近四十人、碩士研究生十余人,發表學術論文200余篇,SCI和EI收錄100余篇,出版專著2部。獲發明和實用20余項,獲遼寧省科技進步一等獎1項、遼寧省及沈陽市科技進步三等獎各兩項,獲遼寧省科技成果轉化獎二等獎1項、遼寧省自然科學學術成果獎一等獎1項。
劉偉軍研究員:矢志不渝 逐夢中國“智”造
開拓探索,創建快速原型(3D打印)實驗室。2000年,在很多人不清楚什么是快速原型的情況下,工作不足兩年的劉偉軍在中國科學院先進制造基地經費的支持下,建立了東北個快速原型實驗室。
劉偉軍研究員提出的一種“納米晶陶瓷材料的快速成型技術”,為納米晶陶瓷零件的快速制造開辟了新的途徑;他研究的“功能梯度材料零件的快速成型技術”,組織開發了面向快速成型的功能梯度材料零件三維CAD系統,為功能梯度材料零件的快速制造奠定了技術基礎;他提出的將現有真空注型技術和自動注射技術相結合的新的快速模具制造技術,有效地解決了現有的真空注型技術成型模腔填充不充分、成型零件質量較差等問題;他提出了一種新的“金屬零件激光直接快速成型技術”(即現在大家熟知的3D打印技術),并研究了金屬零件激光直接快速成型工藝。鈦合金激光快速制造理論與技術及裝備研究在劉偉軍研究員的努力下獲得了新的突破。他建立了激光制造過程三維瞬態數值模擬模型,發展了激光制造過程有限元模擬分析及溫度和內應力檢測方法,揭示了激光制造過程中零件和基板內的溫度場形成演化規律以及內應力演化分布規律,為高質量激光制造鈦合金零件奠定了重要的理論基礎;提出了激光制造鈦合金復雜結構的柔性夾持、惰性氣體保護、掃描路徑規劃、工藝參數控制和后處理方法,為鈦合金激光快速制造技術應用提供了強有力的技術支撐。
攻艱克難,助力航空國防
復雜曲面精密測量與數字化加工理論與技術及裝備在劉偉軍研究員的努力下獲得重要進展。他提出了基于數字相移和雙目視覺的非朗伯體表面外形測量方法;提出了測量數據特征識別與提取、測量數據分割、面向NURBS的數據自動參數化等方法;提出了散亂點三角網格重建、自適應細分曲面、網格模型交互式變形編輯等方法;提出了基于協調映射的曲面加工特征提取和自尋位數控加工軌跡規劃方法,以及基于均值坐標映射的復雜曲面高速數控加工軌跡規劃方法;提出基于毛坯零件兩側表面測量數據的自動定位、加工余量優化、分區適應性拋磨路徑規劃以及機器人研拋力柔順控制等方法;為實現航空透明殼體等無定位非剛體大型復雜曲面類零件的高精測量、曲面重構、高精高速數控加工和研拋提供技術支持。他自主開發了航空葉片自動化測量系統、航空某關鍵零件直角坐標機器人研拋系統以及專用五軸加工機床,在航空系統成功投入應用,為航空關鍵零部件高質生產提供了技術和設備保障。
研制國內首臺航空發動機整體葉盤激光沖擊強化生產設備
隨著現代飛機高速、高機動性能要求的不斷提高,飛機的結構設計發生了較大變化。從零件結構上看,為了減輕重量,新一代戰機盡可能多地采用了整體結構設計,如機翼、機身整體大梁、整體加強框、整體油箱等。整體結構件的廣泛應用對飛機制造產生了深遠的影響。但是,整體結構件在飛機設計上的廣泛應用也對航空制造技術和工藝裝備提出了新的要求,對傳統的表面強化技術提出了挑戰。多年來,航空結構件表面強化技術作為飛機機體制造六大關鍵技術之一,一直困擾著航空工業。在大型結構件表面強化方面,激光沖擊強化技術是先進且不可或缺的表面處理技術之一,與傳統強化技術相比,具有的優勢。
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