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高效切削刀具設計、制備與應用
2017年國家科技進步二等獎
我國刀具消耗全球第一，但高效刀具長期依賴進口，難以滿足加工成本進一步降低和重大裝備研制國產(chǎn)化水平進一步提高的要求，實現(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)，構建了刀具形性協(xié)同設計技術體系；突破刀具材料-結構-性能一體化協(xié)同制備關鍵技術，發(fā)明形性可控的微納復合金剛石涂層刀具制備新技術；提出復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。開發(fā)出金剛石涂層刀具、復雜型線高速鋼刀具和超硬刀具等系列化產(chǎn)品與高效切削應用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在高端裝備制造業(yè)中規(guī)模化應用。
金剛石涂層技術填補了國內(nèi)空白，在國內(nèi)已建立自主知識產(chǎn)權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定；還批量應用于成飛多機型和航天一院型號產(chǎn)品研制，替代進口，保障了重大裝備研制技術安全。復雜型線高速鋼組合拉刀為國內(nèi)首臺套，國家重點新產(chǎn)品，主要性能指標優(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，為我國三大汽輪機廠重點新產(chǎn)品研制提供刀具技術。相關成果還應用于上飛波音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)動機缸蓋生產(chǎn)線。研究成果對促進我國刀具行業(yè)科技進步作用顯著；對企業(yè)降本增效作用顯著，促進了高端制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
項目獲授權發(fā)明專利40項，標準80項，軟件著作權9項，出版著作4部，SCI/EI收錄論文301篇，榮獲2017年度國家科技進步二等獎。
金剛石涂層刀具
金剛石涂層刀具
金剛石涂層刀具應用（C919部裝現(xiàn)場）
汽輪機轉子輪槽銑刀
燃氣輪機轉子輪槽拉刀
燃氣輪機轉子輪槽拉刀應用現(xiàn)場
汽輪機轉子輪槽銑刀應用現(xiàn)場
上海交通大學
2021-05-11
鈦合金高速切削用涂層刀具
鈦合金由于具有比強度高、質量輕、耐蝕性好、高溫性能好等優(yōu)點，已經(jīng)成為航空航天、石油化工、交通運輸及生物醫(yī)學等高端裝備制造領域的關鍵工程材料之一。因其低熱導率、高化學活性、低彈性模量和加工硬化等問題，使鈦合金成為最典型的難加工材料。我國鈦合金高速、高精度加工所用的高端刀具基本依賴進口，研發(fā)新型鈦合金切削加工高端刀具已經(jīng)成為解決制約我國高端裝備制造業(yè)快速發(fā)展的關鍵，是我國急需解決的卡脖子問題之一。
東北大學
2021-04-10
高效切削刀具設計、制備與應用
項目成果/簡介:2017年國家科技進步二等獎我國刀具消耗全球第一，但高效刀具長期依賴進口，難以滿足加工成本進一步降低和重大裝備研制國產(chǎn)化水平進一步提高的要求，實現(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)，構建了刀具形性協(xié)同設計技術體系；突破刀具材料-結構-性能一體化協(xié)同制備關鍵技術，發(fā)明形性可控的微納復合金剛石涂層刀具制備新技術；提出復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。開發(fā)出金剛石涂層刀具、復雜型線高速鋼刀具和超硬刀具等系列化產(chǎn)品與高效切削應用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在高端裝備制造業(yè)中規(guī)模化應用。金剛石涂層技術填補了國內(nèi)空白，在國內(nèi)已建立自主知識產(chǎn)權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定；還批量應用于成飛多機型和航天一院型號產(chǎn)品研制，替代進口，保障了重大裝備研制技術安全。復雜型線高速鋼組合拉刀為國內(nèi)首臺套，國家重點新產(chǎn)品，主要性能指標優(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，為我國三大汽輪機廠重點新產(chǎn)品研制提供刀具技術。相關成果還應用于上飛波音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)動機缸蓋生產(chǎn)線。研究成果對促進我國刀具行業(yè)科技進步作用顯著；對企業(yè)降本增效作用顯著，促進了高端制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。項目獲授權發(fā)明專利40項，標準80項，軟件著作權9項，出版著作4部，SCI/EI收錄論文301篇，榮獲2017年度國家科技進步二等獎。金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具應用（C919部裝現(xiàn)場）汽輪機轉子輪槽銑刀燃氣輪機轉子輪槽拉刀燃氣輪機轉子輪槽拉刀應用現(xiàn)場汽輪機轉子輪槽銑刀應用現(xiàn)場知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利技術先進程度:達到國內(nèi)領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家高技術研究發(fā)展計劃、上海市科技創(chuàng)新行動重大項目
上海交通大學
2021-04-10
微細刀具技術與系列產(chǎn)品
針對發(fā)動機噴油微小孔、微透鏡陣列模具、微小葉輪、微流道芯片、骨切削修復等難加工材料微小零件精密加工，開展了微細刀具設計、刃磨制備及切削技術等方面研究。實現(xiàn)超小直徑高長徑比微細鉆頭、變芯厚變槽寬硬質合金微細鉆頭、橫刃修磨硬質合金微細鉆頭、異型結構硬質合金微細銑刀、超小直徑超硬微細球頭銑刀等微細刀具的設計制造及應用。突破超小直徑微細刀具的設計和刃磨關鍵技術，國內(nèi)首次實現(xiàn)12微米直徑納米顆粒硬質合金銑刀的精密刃磨；形成了直徑50微米微細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微細銑鉆刀具的精密刃磨制造技術。
圖1：通過自研微細球頭銑刀實現(xiàn)直徑5mm微小葉輪精密加工
北京理工大學
2023-05-10
微細刀具技術與系列產(chǎn)品
針對發(fā)動機噴油微小孔、微透鏡陣列模具、微小葉輪、微流道芯片、骨切削修復等難加工材料微小零件精密加工，開展了微細刀具設計、刃磨制備及切削技術等方面研究。實現(xiàn)超小直徑高長徑比微細鉆頭、變芯厚變槽寬硬質合金微細鉆頭、橫刃修磨硬質合金微細鉆頭、異型結構硬質合金微細銑刀、超小直徑超硬微細球頭銑刀等微細刀具的設計制造及應用。突破超小直徑微細刀具的設計和刃磨關鍵技術，國內(nèi)首次實現(xiàn)12微米直徑納米顆粒硬質合金銑刀的精密刃磨；形成了直徑50微米微細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微細銑鉆刀具的精密刃磨制造技術。
北京理工大學
2022-03-03
快速刀具伺服系統(tǒng)(博實)
產(chǎn)品詳細介紹：快速刀具伺服系統(tǒng)應用在超精密金剛石車床中。通過壓電陶瓷致動器驅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刀運動，并配合高精度的主軸回轉和徑向進給運動，來完成復雜面形光學零件的高效優(yōu)質加工。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)響應能力可達上千赫茲，能夠大大的提高加工效率。
哈爾濱工業(yè)大學博實精密測控有限責任公司
2021-08-23
雜糧深加工技術
雜糧其獨特的藥用價值和營養(yǎng)保健功能逐漸走上餐桌，成為人們平衡膳食結構的重要品種。雖然雜糧有其獨特的功能成分，但許多谷物雜糧食用品質較差，傳統(tǒng)的粗加工品口感差，這也是導致雜糧食品消費不多的主要原因。
因此，通過研發(fā)雜糧深加工產(chǎn)品，可有效改善雜糧的食用品質，適應人們的需要，為雜糧開拓廣闊的銷售空間。同時，可以帶動雜糧種植業(yè)持續(xù)發(fā)展。
本項目研究開發(fā)的雜糧深加工產(chǎn)品可作為早點快餐、休閑食品，集保健食品，食療防病食品等功能于一體。因此，在早餐谷物食品市場頗具競爭力。在滿足人們追求綠色時尚愿望的同時，也為其身體帶來美好的感受。
延邊大學
2025-02-18
一種多軸加工系統(tǒng)的相對動剛度獲取方法及其應用
本發(fā)明公開了一種多軸加工系統(tǒng)相對動剛度的獲取方法，包括如下步驟：(1)根據(jù)多軸加工系統(tǒng)的工作范圍建立其刀尖點可達姿態(tài)的工作空間，并將該工作空間離散化，即對每個軸的行程，均用一系列離散點表示；(2)對于任一離散點，建立其對應的多軸加工系統(tǒng)的動力學模型；(3)計算該離散點對應的相對動剛度矩陣 KD。本發(fā)明還公開了上述獲取方法在加工系統(tǒng)性能評價中的應用。本發(fā)明綜合考慮了機床本身結構、刀具和工件的動剛度特性及其相互耦合關系，能夠準確表征多軸加工系統(tǒng)在工作空間中的相對動剛度分布規(guī)律。
華中科技大學
2021-01-12
一種基于微孔加工的多芯光纖耦合器制備方法
本發(fā)明公開了一種基于微孔加工的多芯光纖耦合器制備方法， 包括如下步驟：光纖束制備與多芯光纖預處理，光纖束套管和多芯光 纖套管制備，制備光纖束端和多芯光纖端，對準封裝；采用機械鉆孔 或激光打孔方式在圓柱體套管中進行微孔加工以獲得光纖束套管和多 芯光纖套，使套管中精密分布若干均勻微型通孔將經(jīng)過腐蝕后的多芯 光纖和光纖束置于套管的微孔中，經(jīng)紫外膠或熱固化膠固定，由拋光 機拋光端面，再經(jīng)六維調(diào)整平臺對準，由玻璃套管經(jīng)紫外膠固
華中科技大學
2021-04-14
一種多軸聯(lián)動砂帶磨削加工中的路徑規(guī)劃方法
本發(fā)明公開了一種砂帶磨削加工的路徑規(guī)劃方法，用于實現(xiàn)對被加工曲面上的刀具路徑規(guī)劃，其特征在于，該方法具體包括：S1 提取被加工曲面的等參數(shù)線；S2 在參數(shù)域內(nèi)，規(guī)劃相鄰的等參數(shù)線間的過渡路徑，各等參數(shù)線與所述過渡路徑形成參數(shù)域內(nèi)的初始刀位軌跡；S3 將參數(shù)域中的初始刀具軌跡離散，并根據(jù)參數(shù)域與待加工曲面的點對應關系，將參數(shù)域中規(guī)劃出的離散點映射到待加工曲面上，獲得刀觸點；S4 計算每個刀觸點對應的刀位點、刀軸矢量和接觸輪軸線矢量，得到砂帶磨削加工的刀位數(shù)據(jù)，即可實現(xiàn)刀具路徑規(guī)劃。本發(fā)明的方法可以有效
華中科技大學
2021-04-14