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項(xiàng)目成果/簡介:2017年國家科技進(jìn)步二等獎我國刀具消耗全球第一，但高效刀具長期依賴進(jìn)口，難以滿足加工成本進(jìn)一步降低和重大裝備研制國產(chǎn)化水平進(jìn)一步提高的要求，實(shí)現(xiàn)高效切削刀具國產(chǎn)化的需求已迫在眉睫。針對高效切削刀具國產(chǎn)化過程中面臨的挑戰(zhàn)，構(gòu)建了刀具形性協(xié)同設(shè)計技術(shù)體系；突破刀具材料-結(jié)構(gòu)-性能一體化協(xié)同制備關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)明形性可控的微納復(fù)合金剛石涂層刀具制備新技術(shù)；提出復(fù)雜型線高速鋼刀具高效精密成形新方法；發(fā)明重載高效切削超硬刀具刃口成形新技術(shù)。開發(fā)出金剛石涂層刀具、復(fù)雜型線高速鋼刀具和超硬刀具等系列化產(chǎn)品與高效切削應(yīng)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在高端裝備制造業(yè)中規(guī)模化應(yīng)用。金剛石涂層技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白，在國內(nèi)已建立自主知識產(chǎn)權(quán)的金剛石涂層刀具生產(chǎn)線，研制出系列化金剛石涂層刀具，通過中國商飛工藝認(rèn)定；還批量應(yīng)用于成飛多機(jī)型和航天一院型號產(chǎn)品研制，替代進(jìn)口，保障了重大裝備研制技術(shù)安全。復(fù)雜型線高速鋼組合拉刀為國內(nèi)首臺套，國家重點(diǎn)新產(chǎn)品，主要性能指標(biāo)優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。開發(fā)的系列組合拉刀和輪槽銑刀，打破了國外壟斷，為我國三大汽輪機(jī)廠重點(diǎn)新產(chǎn)品研制提供刀具技術(shù)。相關(guān)成果還應(yīng)用于上飛波音737平尾梁緣條生產(chǎn)線、寶鋼管螺紋生產(chǎn)線和通用汽車發(fā)動機(jī)缸蓋生產(chǎn)線。研究成果對促進(jìn)我國刀具行業(yè)科技進(jìn)步作用顯著；對企業(yè)降本增效作用顯著，促進(jìn)了高端制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利40項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)80項(xiàng)，軟件著作權(quán)9項(xiàng)，出版著作4部，SCI/EI收錄論文301篇，榮獲2017年度國家科技進(jìn)步二等獎。金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具應(yīng)用（C919部裝現(xiàn)場）汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子輪槽銑刀燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪槽拉刀燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子輪槽拉刀應(yīng)用現(xiàn)場汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子輪槽銑刀應(yīng)用現(xiàn)場知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項(xiàng)類別:國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃、上海市科技創(chuàng)新行動重大項(xiàng)目

針對發(fā)動機(jī)噴油微小孔、微透鏡陣列模具、微小葉輪、微流道芯片、骨切削修復(fù)等難加工材料微小零件精密加工，開展了微細(xì)刀具設(shè)計、刃磨制備及切削技術(shù)等方面研究。實(shí)現(xiàn)超小直徑高長徑比微細(xì)鉆頭、變芯厚變槽寬硬質(zhì)合金微細(xì)鉆頭、橫刃修磨硬質(zhì)合金微細(xì)鉆頭、異型結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金微細(xì)銑刀、超小直徑超硬微細(xì)球頭銑刀等微細(xì)刀具的設(shè)計制造及應(yīng)用。突破超小直徑微細(xì)刀具的設(shè)計和刃磨關(guān)鍵技術(shù)，國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)12微米直徑納米顆粒硬質(zhì)合金銑刀的精密刃磨；形成了直徑50微米微細(xì)銑刀與鉆頭的精密刃磨制造與批量生產(chǎn)能力；突破了50微米超硬材料PCD/CBN微細(xì)銑鉆刀具的精密刃磨制造技術(shù)。 圖1：通過自研微細(xì)球頭銑刀實(shí)現(xiàn)直徑5mm微小葉輪精密加工

針對發(fā)動機(jī)噴油微小孔、微透鏡陣列模具、微小葉輪、微流道芯片、骨切削修復(fù)等難加工材料微小零件精密加工，開展了微細(xì)刀具設(shè)計、刃磨制備及切削技術(shù)等方面研究。實(shí)現(xiàn)超小直徑高長徑比微細(xì)鉆頭、變芯厚變槽寬硬質(zhì)合金微細(xì)鉆頭、橫刃修磨硬質(zhì)合金微細(xì)鉆頭、異型結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金微細(xì)銑刀、超小直徑超硬微細(xì)球頭銑刀等微細(xì)刀具的設(shè)計制造及應(yīng)用。突破超小直徑微細(xì)刀具的設(shè)計和刃磨關(guān)鍵技術(shù)，國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)12微米直徑納米顆粒硬質(zhì)合金銑刀的精密刃磨；形成了直徑50微米微細(xì)銑刀與鉆頭的精密刃磨制造與批量生產(chǎn)能力；突破了50微米超硬材料PCD/CBN微細(xì)銑鉆刀具的精密刃磨制造技術(shù)。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹：快速刀具伺服系統(tǒng)應(yīng)用在超精密金剛石車床中。通過壓電陶瓷致動器驅(qū)動一維納米級精密定位工作臺MPT-1JNL001使得金剛石刀具產(chǎn)生高頻響、小范圍、大剛度的快速精密進(jìn)刀運(yùn)動，并配合高精度的主軸回轉(zhuǎn)和徑向進(jìn)給運(yùn)動，來完成復(fù)雜面形光學(xué)零件的高效優(yōu)質(zhì)加工。并可根據(jù)不同的需要選擇不同行程的工作臺。　　相對于慢刀伺服系統(tǒng)其主要優(yōu)勢在于動態(tài)響應(yīng)能力可達(dá)上千赫茲，能夠大大的提高加工效率。

產(chǎn)品詳細(xì)介紹 1.具有視頻信號三選一，音頻信號四選一功能; 2.面板上的按鍵可控制音量大小，具有內(nèi)置數(shù)字音量控制，即對功放無任何要求;                        3.自帶網(wǎng)絡(luò)口、USB口、筆記本電腦輸入口、電腦音頻輸入口、備用外接音視頻輸入口（一路）、話筒口、220V電源輸入口（受控于系統(tǒng)主機(jī)）;    4.有一指通功能,即信號切換時,只需要按一下設(shè)備鍵,就可以同步實(shí)現(xiàn)音視頻輸出;  5.輸出分辨率支持：1600*1200像素; 6.參數(shù)特性開孔尺寸：長233*寬115*厚110（mm）;

產(chǎn)品詳細(xì)介紹線控主機(jī)---觸點(diǎn)控制器（MC32）主要特性 MC32是32路外接按鈕輸入的切換控制轉(zhuǎn)換模塊，通過RS232與切換器、矩陣相連，接受外接按鈕觸點(diǎn) 的直接控制命令轉(zhuǎn)換成MSEER協(xié)議從RS232口輸出，實(shí)現(xiàn)對切換器及矩陣的控制。     MC32線控采用觸點(diǎn)控制方式控制矩陣切換器，既省錢又方便。 專門為會議室或演講場所方便切換信號而設(shè)計的。當(dāng)發(fā)言者需要發(fā)言時，按一下面前的觸點(diǎn)按鈕，此時發(fā)言稿便顯示到投影屏幕上，當(dāng)另一位發(fā)言者需要發(fā)言時，同樣按一下面前的觸點(diǎn)按鈕，此時該發(fā)言者的發(fā)言稿就切換顯示到投影屏幕上。使用方法當(dāng)與會者或演講者有多人發(fā)言時用遙控器和電腦切換很不方便，此時選用上海煕昂電子MC32線控主機(jī)壹臺和切換器相連：線控主機(jī)與切換器通過RS232線相連接，觸點(diǎn)按鈕（輕觸式開關(guān)）分布到每個使用點(diǎn)，用普通二星電話線和線控主機(jī)相連接(最大可安裝32個觸點(diǎn)按鈕)，每個與會者發(fā)言時只要輕按面前的觸點(diǎn)按鈕，就可以把發(fā)言內(nèi)容切換顯示到投影屏幕上。產(chǎn)品參數(shù)外接按鈕數(shù)：32個按鈕觸點(diǎn)形式：輕觸常開非鎖定形式接口方式：PIN端口，（須非絞合線纜）電源：100VAC ~ 240VAC, 50/60 Hz, 國際自適應(yīng)電源功率：≤20W存儲環(huán)境溫度：-20°C ~ +150°C工作環(huán)境溫度：-10°C ~ +55°C相對濕度：20% ~ 95%尺寸：225mm長×190mm寬×110mm高重量： 1kg平均無故障時間：30，000小時

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：刀具預(yù)調(diào)測量儀（簡稱對刀儀）是數(shù)控加工 設(shè)備必備的配套儀器，廣泛用于各種類型刀具的預(yù)調(diào)和測量。天津大學(xué)精儀學(xué)院 在國內(nèi)首先研制成功第一臺基于視覺檢測技術(shù)的，智能化刀具預(yù)調(diào)測量儀，結(jié)束 了國內(nèi)傳統(tǒng)的投影屏目測瞄準(zhǔn)的光學(xué)法對刀儀的歷史，該刀具預(yù)調(diào)測量儀曾于 2004 年和 2005 年兩次參加國際機(jī)床工具展覽會，并已成為產(chǎn)品銷售。 計算機(jī)視覺型刀具預(yù)調(diào)測量儀使用 CCD 攝像機(jī)采集被測刀具圖像，通過圖 像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)影像的數(shù)字對焦、自動瞄準(zhǔn)測量。測量的自動化不僅消除了操作 者的人為誤差，而且簡化了主機(jī)結(jié)構(gòu)，提高了操作的靈活性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字微米級 的測量精度。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：計算機(jī)視覺型刀具預(yù)調(diào)測量儀使用 CCD 攝像機(jī) 采集被測刀具圖像，通過圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)影像的數(shù)字對焦、自動瞄準(zhǔn)測量。測 量的自動化不僅消除了操作者的人為誤差，而且簡化了主機(jī)結(jié)構(gòu)，提高了操作的 靈活性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字微米級的測量精度。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況：智能化刀具預(yù)調(diào)測量儀，結(jié)束了國內(nèi)傳統(tǒng)的投 影屏目測瞄準(zhǔn)的光學(xué)法對刀儀的歷史，技術(shù)指標(biāo)達(dá)國際先進(jìn)水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：應(yīng)用于數(shù)控加工領(lǐng)域。 12 螺旋銑孔技術(shù) 13 微納加工技術(shù)

?  成果簡介：在機(jī)械加工總工作量中，約三分之一為孔加工，而深孔加工過程由于排屑困難、切削溫度高、軸線定向性差是孔加工工藝中的難點(diǎn)。生產(chǎn)實(shí)際中深孔加工的效率往往很低，加工精度也難以保證。本項(xiàng)目主要解決在中、大批量生產(chǎn)條件下，深孔加工刀具的設(shè)計與制造問題以及相應(yīng)的切削技術(shù)。采用先進(jìn)的刀具材料、合理的切削幾何結(jié)構(gòu)、有效的排屑及冷卻潤滑方式，可大大提高孔加工刀具的耐用度和加工精度，生產(chǎn)效率增長一倍以上。替代國外同類刀具，刀具壽命提高兩倍以上，刀具轉(zhuǎn)速可達(dá)3000rpm以上。各種發(fā)動機(jī)中

主要研究內(nèi)容 這類產(chǎn)品具有硬度高、耐磨損、使用壽命長，刃口鋒利不變形，在使用過程中不需要經(jīng)常修刀或磨刃，被加工的產(chǎn)品質(zhì)量精度高等特點(diǎn)，是將取代高速鋼刀具同類產(chǎn)品的必然發(fā)展趨勢。以超長度薄條形硬質(zhì)合金刀具的焊接為例，是將1000㎜ 長度以內(nèi)，1㎜ 厚度，10㎜ 寬度的硬質(zhì)合金刀條，焊接在1000㎜ 長度，4㎜ 厚度，30㎜ 寬度的帶狀鋼質(zhì)刀板一側(cè)，形成單側(cè)硬質(zhì)合金刃口的木工刨刀產(chǎn)品。 技術(shù)特點(diǎn)及適用范圍 該技術(shù)采用高頻全自動釬焊工藝，涉及到刀體、

團(tuán)隊(duì)基于集中式驅(qū)動，四輪轉(zhuǎn)向的設(shè)計理念，突破了低底盤高度前后獨(dú)立懸架技術(shù)壁壘，完成了從0.5噸-3噸級線控底盤的系列化開發(fā)。相對現(xiàn)有輪轂電機(jī)驅(qū)動的線控底盤，產(chǎn)品可在保證相同駕駛功能的前提下，成本降低2萬元左右/臺。 　　團(tuán)隊(duì)采用整體橋構(gòu)型，突破了“蹺蹺板”機(jī)構(gòu)的技術(shù)壁壘，完成了6噸-20噸級AGV系列化產(chǎn)品開發(fā)。與市場同類產(chǎn)品對比，產(chǎn)品具有轉(zhuǎn)向半徑小，成本較低和可靠性高的特點(diǎn)。 　　針對當(dāng)前線控底盤難以兼顧全向、全地形和不同承載需求的痛點(diǎn)問題，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了適用不同承載需求的全向、全環(huán)境線控底盤。技術(shù)特點(diǎn)為：① 采用轉(zhuǎn)向、驅(qū)動和制動模塊化設(shè)計理念，通過加裝車規(guī)級行車和駐車制動器，整車可實(shí)現(xiàn)直行、斜行、阿克曼轉(zhuǎn)向、坦克調(diào)頭、定點(diǎn)調(diào)頭等模式；② 采用輪邊電機(jī)驅(qū)動，突破了電機(jī)+減速機(jī)+輪轂軸承單元一體化驅(qū)動技術(shù)，并基于正向設(shè)計理念，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計。當(dāng)前已開發(fā)完成8款適用不同承載需求的角單元；③ 突破了滿足遙控和自動駕駛功能的整車電控技術(shù)，并基于V型開發(fā)流程完成了全向、全矢量線控底盤的系列化產(chǎn)品開發(fā)。 　　部分產(chǎn)品如下頁圖示：