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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化水平進一步提高的要求，實現高效切削刀具國產化的需求已迫在眉睫。針對高效切削刀具國產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品與高效切削應用數據庫系統(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空白，在國內已建立自主知識產權的金剛石涂層刀具生產線，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首臺套，國家重點新產品，主要性能指標優(yōu)于國際同類產品。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平尾梁緣條生產線、寶鋼管螺紋生產線和通用汽車發(fā)動機缸蓋生產線。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場
汽輪機轉子輪槽銑刀應用現場
上海交通大學
2021-05-11
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化水平進一步提高的要求，實現高效切削刀具國產化的需求已迫在眉睫。針對高效切削刀具國產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品與高效切削應用數據庫系統(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空白，在國內已建立自主知識產權的金剛石涂層刀具生產線，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首臺套，國家重點新產品，主要性能指標優(yōu)于國際同類產品。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平尾梁緣條生產線、寶鋼管螺紋生產線和通用汽車發(fā)動機缸蓋生產線。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場汽輪機轉子輪槽銑刀應用現場知識產權類型:發(fā)明專利技術先進程度:達到國內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
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
難加工材料的高效特種切削加工技術
? 成果簡介：具有對新型高硬超高強度鋼、不銹鋼、新型復合材料、鎢合金、硅鋁合金和灰鑄鐵的精密高效切削工藝和刀具成套技術。開發(fā)了能對FMS的刀具管理和可靠性壽命進行預報，對金剛石涂層刀具薄膜與基體結合強度、新型刀具材料切削性能進行分析的系統(tǒng)軟件以及高速孔加工刀具CAD軟件系統(tǒng)。切削高硬超高強鋼的速度可達150m/min，切削不銹鋼的速度可達200m/min，提高生產效率30%。? 項目來源：自行開發(fā)? 技術領
北京理工大學
2021-01-12
難加工材料的高效特種切削加工技術
具有對新型高硬超高強度鋼、不銹鋼、新型復合材料、鎢合金、硅鋁合金和灰鑄鐵的精密高效切削工藝和刀具成套技術；開發(fā)有對FMS的刀具管理和可靠性壽命預報、金剛石涂層刀具薄膜與基體結合強度、新型刀具材料切削性能分析的系統(tǒng)軟件；高速孔加工刀具CAD軟件系統(tǒng)。切削高硬超高強鋼的速度可達150m/min，切削不銹鋼的速度可達200m/min。提高生產效率30%。
北京理工大學
2021-04-13
一種數控機床切削加工的刀具磨損狀態(tài)識別方法
本發(fā)明公開了一種數控機床切削加工的刀具磨損狀態(tài)識別方法，具體包括如下步驟：（1）數據采集（2）采集數據區(qū)間化，獲得區(qū)間數據集<img file="DDA00001669935800011.GIF" wi="787" he="88" />（3）對采集信號進行小波包分解，獲得各頻段的能量百分比和相應各頻段的上界小波包系數和下界小波包系數；（4）獲取多觀察序列（5）求取廣義隱馬爾科夫初始模型λ=（A,B,π）；（6）模型訓練獲得最優(yōu)模型庫λ＝(λ<sub>1</sub>,...,λ<sub>n</sub>)；（7）把待識別磨損狀態(tài)的刀具磨損信號數據作為多觀察輸入代入上述最優(yōu)模型庫，識別刀具磨損狀態(tài)。本發(fā)明通過廣義區(qū)間概率來解決數據機床加工中研究刀具磨損狀態(tài)時，信息處理中出現的不確定性問題，識別準確率顯著提高。
華中科技大學
2021-04-11
難加工材料的高效特種切削加工技術（技術）
成果簡介：具有對新型高硬超高強度鋼、不銹鋼、新型復合材料、鎢合金、硅鋁合金和灰鑄鐵的精密高效切削工藝和刀具成套技術。開發(fā)了能對FMS的刀具管理和可靠性壽命進行預報，對金剛石涂層刀具薄膜與基體結合強度、新型刀具材料切削性能進行分析的系統(tǒng)軟件以及高速孔加工刀具CAD軟件系統(tǒng)。切削高硬超高強鋼的速度可達150m/min，切削不銹鋼的速度可達200m/min，提高生產效率30%。 項目來源：自行開發(fā) 技術領域：先進制造 應用范圍：以難加工材料為對象的機械加工或刀具
北京理工大學
2021-04-14
高效可轉位刀具多元復合膜涂層設備及技術
項目簡介： 隨著機械工業(yè)的發(fā)展和自動化水平的提高， 數控機床的普及， 對工具和耐磨件的要求越來越高。同時隨著生活水平的提高， 鐘表等飾品的外觀要求越來越高。國內外都大
西華大學
2021-04-14
振動切削系列設備
北航“振動切削”系列裝備是經過20年開發(fā)成功的高新制造技術，打破傳統(tǒng)切削加工的性能價格比極限，使產品制造達到精密、高效、低成本的全新綜合水平，實現以車代磨、以鉆代鉸、以鉸代珩、以機攻代替手攻等突破性工藝效果。 超聲車削系列，可以實現近無應力與毛刺的精密車削。振動鉆孔系列，鉆削力顯著下降，排屑條件明顯改善，切削液向孔中的滲透性顯著提高。振動攻絲系列，可以實現鈦合金、高溫合金等難加工材料的高效自動攻絲。 超聲車削系列：切削力是普通車削的1/10以下，總體加工效率提高1倍以上； 振動鉆孔系列：鉆削效率提高1～2倍以上，鉆頭壽命提高3～10倍以上； 振動攻絲系列：平均攻絲扭矩為普通攻絲的1/10以下，絲錐壽命提高5倍以上，攻絲效率提高3倍以上。
北京航空航天大學
2021-04-13
五軸數控精密刀具磨床、刀具研發(fā)軟件及刀具一體化研制
成果瞄準國外對刀具設計與制造技術及裝備的封鎖，以及國內該領域的空白，采用自主研制的整體立銑刀通用數學建模理論及磨削算法，基于自主知識產權，開發(fā)出我國自己的整體立銑刀設計與制造軟件、數控系統(tǒng)、五軸數控精密刀具磨床以及國產化刀具，該項成果已經獲得2項發(fā)明專利，2項軟件著作權，目前已經開發(fā)出刀具設計與制造軟件，正在開發(fā)數控系統(tǒng)，后期開發(fā)出五軸數控機密磨床裝備，項目整體已經達到國內領先、國際先進水平，有望實現產業(yè)化。
西南交通大學
2016-06-27