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高精密微小幾何特征零件在航空航天、國防、醫(yī)療等領(lǐng)域的產(chǎn)值已超過千億美元。目前，我國主要用傳統(tǒng)設備對這些零件進行微細銑削，存在著精度低、耗能高、占地空間大等突出問題。另外，超精密微細銑削設備依賴進口，價格昂貴，且高端超精密微細銑削設備還對我國禁運，嚴重阻礙了我國高精密微小幾何特征零件的精密加工與相關(guān)應用行業(yè)的發(fā)展。通過本項目高精密微細銑削加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應用，解決了以上突出問題，取得了高精密微細銑削加工關(guān)鍵技術(shù)與裝備的重大突破，打破了國外技術(shù)封鎖。創(chuàng)新研究成果如下： 1.發(fā)明了系列超精密微細銑削機床，提出了小型超精密微細銑削機床創(chuàng)成式精準設計方法，解決了超精密微細銑削機床的創(chuàng)新研發(fā)問題。與國內(nèi)目前用于微細銑削的主要加工機床相比，精度提高了一個數(shù)量級、節(jié)約了70%的能源和75%以上的占地空間。 2.發(fā)明了系列微細球頭銑刀，切削部旋轉(zhuǎn)包絡球面直徑為50μm～1000μm，前刀面與后刀面均為直紋面，從原理上保證了切削刃輪廓制備誤差≤±2μm。提出了微細銑刀的直紋面組合設計方法，研發(fā)出了其制造關(guān)鍵技術(shù)，解決了超硬微細銑刀的創(chuàng)新研發(fā)問題。 3.發(fā)明了微細銑削用工件姿態(tài)微調(diào)整裝置，工件上表面調(diào)整精度達1.7μm，減少了超精密微細銑削時40%的工件調(diào)整時間。提出了微細銑削工件姿態(tài)微調(diào)整夾具設計方法與技術(shù)，解決了工件姿態(tài)微調(diào)整夾具裝置的剛度與阻尼優(yōu)化匹配的問題。 4.提出了微細銑削的微觀關(guān)系模型與微細銑削臨界工藝參數(shù)分析優(yōu)化方法，解決了塑性材料微細銑削尺度效應所對應臨界條件的判定、硬脆性材料塑性切削判定準則不統(tǒng)一的問題，為超精密微細銑削裝備研發(fā)與應用提供了關(guān)鍵支撐理論與技術(shù)。 本項目研究成果通過了山東省教育廳組織的鑒定，鑒定委員會認為，該研究整體技術(shù)達到國際先進水平，所研發(fā)的微細球頭銑刀達到國際領(lǐng)先水平。 取得自主知識產(chǎn)權(quán)國家發(fā)明專利23項，實用新型專利5項，發(fā)表論文67篇，其中被SCI/EI收錄47篇。所自主研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，市場需求度高，不但能夠替代進口產(chǎn)品，而且具有國際市場競爭的優(yōu)勢，社會效益顯著。 本項目成果附加值高，已在多家企業(yè)推廣應用，近3年，新增產(chǎn)值149590.2萬元，新增利潤21520.6萬元，經(jīng)濟效益重大。

?  成果簡介：具有車、銑、車銑、鉆、鏜、絞、螺紋等多種加工功能，適合加工各種材料如鋼件、鋁及銅質(zhì)零部件和各種復雜三維結(jié)構(gòu)件。帶有自主開發(fā)的國際市場上最高轉(zhuǎn)速、最小刀具適配器的自動換刀電主軸，可配備32把刀具的國際上最小的刀庫；可實現(xiàn)精密微小型復雜結(jié)構(gòu)件一次裝夾完成全部或大部分工序的完整性加工。機床行程：X向320mm；Y向60mm；Z向270mm；車削主軸轉(zhuǎn)速：0-8000rpm，銑削主軸轉(zhuǎn)速：0-60000rpm，加工精度IT6級；車銑最低粗糙度Ra為0.3mm；重復定位精度

?  成果簡介：精密內(nèi)孔加工特別是硬淬材料和高粘性材料的內(nèi)孔加工，砂輪的損耗十分嚴重，而內(nèi)孔加工精度和表面質(zhì)量對砂輪幾何形貌及磨削性能的變化十分敏感，因此，需要采用高耐磨的具有良好保持性的超硬砂輪及其磨削技術(shù)，本項目可針對不同材料的內(nèi)孔磨削要求，提供高效的砂輪設計與制造及其應用技術(shù)。該技術(shù)主要應用于強化鑄鐵、軸承鋼、不銹鋼、陶瓷等材料的精密內(nèi)孔加工。比普通砂輪提高耐用度10倍以上，磨削粗糙度Ra≤0.4。?  項目來源：自行開發(fā)?&

精密內(nèi)孔加工特別是硬淬材料和高粘性材料的內(nèi)孔加工，砂輪的損耗十分嚴重，而內(nèi)孔加工精度和表面質(zhì)量對砂輪幾何形貌及磨削性能的變化十分敏感，因此，需要采用高耐磨的具有良好保持性的超硬砂輪及其磨削技術(shù)，本項目可針對不同材料的內(nèi)孔磨削要求，提供高效的砂輪設計與制造及其應用技術(shù)。該技術(shù)主要應用于強化鑄鐵、軸承鋼、不銹鋼、陶瓷等材料的精密內(nèi)孔加工。比普通砂輪提高耐用度10倍以上，磨削粗糙度Ra≤0.4。

多軸超精密車削/磨削加工裝備的研發(fā)是實現(xiàn)上述零件的高效率、確定性超精密加工的基本途徑。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 超精密加工技術(shù)作為現(xiàn)代高科技發(fā)展而興起的新技術(shù)，它所能達到的精度、表面粗糙度、加工尺寸范圍和幾何形狀已經(jīng)成為一個國家制造技術(shù)水平的重要標志之一。例如，光學透鏡、模芯、反射鏡和精密機械件等典型零件的超精密加工面型精度 PV 值小于0.2μm，表面粗糙度小于5nm。多軸超精密車削/磨削加工裝備的研發(fā)是實現(xiàn)上述零件的高效率、確定性超精密加工的基本途徑。

復雜修形齒輪是克服高速重載工況下力熱耦合形變影響的高端齒輪，直接決定裝備傳動 系統(tǒng)的振動、噪聲、壽命等服役性能及其核心競爭力，廣泛應用于航母、潛艇、汽車等。針 對復雜修形齒面精密制造面臨全齒面修形加工存在原理誤差、傳統(tǒng)試錯修調(diào)法提升加工精度 困難、齒面淬硬層均勻性及級理難以調(diào)控等問題，在國家科技重大專項、863計劃等支持下， 開展復雜修形齒輪精密數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究，成果獲2018年國家科技進步二等獎。  主要取得突破和創(chuàng)新如下： (1)  提出復雜修形齒輪加工的點矢量族包絡計算新理論，不用建立和求解嚙合方程， 以數(shù)字法替代解析法，突破嚙合原理解析法無法求解奇異點、計算復雜的瓶頸；發(fā)明齒面扭 曲消減方法，解決刀具廓形精確設計及原理誤差消減難題，齒面扭曲減少70%以上，達國 際領(lǐng)先。 (2)  發(fā)明復雜修形齒輪加工工藝系統(tǒng)誤差調(diào)控技術(shù)，開辟齒輪修形精度提升新途徑。 提出制齒機床熱態(tài)精度提升技術(shù)，發(fā)明熱致誤差補償方法，保證機床精度穩(wěn)定；提出基于等 效虛擬軸的齒面誤差補償方法，解決修形精度提升難題，提高傳動精度1-2級。獲中國專利 優(yōu)秀獎。 (3)  研制大規(guī)格精密數(shù)控滾齒機、精密多功能數(shù)控磨齒機、高速干切滾齒機等具有齒 面扭曲消減及加工誤差補償?shù)母叨酥讫X機床，填補國內(nèi)空白；開發(fā)集齒輪修形設計、工藝規(guī) 劃于一體的制齒軟件，打破了國外高端機床壟斷。滾齒精度達5-6級，磨齒達3級，干切滾 齒提高效率2-3倍，與同類國際先進水平相當，打破高端制齒機床壟斷，迫使國外同類機床 降價30%以上，并出口英、法、日等。 (4)  發(fā)明復雜修形齒輪滾磨一體化工藝技術(shù)，確保修形精度及表面一致性。研制復雜 修形齒輪刀具，實現(xiàn)齒輪刀具的數(shù)字化設計制造；研發(fā)滾磨余量協(xié)同分配、齒面柔性修形、 磨削級理優(yōu)化等工藝，實現(xiàn)磨后齒面淬硬層均勾分布、齒面紋理可控、修形工藝快速固化， 提高齒面疲勞壽命。滿足了軍方供貨要求，支撐我國主要艦艇齒輪加工；為汽車變速箱的批 量國產(chǎn)化提供了保障。

成果簡介：精密內(nèi)孔加工特別是硬淬材料和高粘性材料的內(nèi)孔加工，砂輪的損耗十分嚴重，而內(nèi)孔加工精度和表面質(zhì)量對砂輪幾何形貌及磨削性能的變化十分敏感，因此，需要采用高耐磨的具有良好保持性的超硬砂輪及其磨削技術(shù)，本項目可針對不同材料的內(nèi)孔磨削要求，提供高效的砂輪設計與制造及其應用技術(shù)。該技術(shù)主要應用于強化鑄鐵、軸承鋼、不銹鋼、陶瓷等材料的精密內(nèi)孔加工。比普通砂輪提高耐用度10倍以上，磨削粗糙度Ra≤0.4。 項目來源：自行開發(fā) 技術(shù)領(lǐng)域：先進制造 應用范圍：有一定的

成果簡介：具有車、銑、車銑、鉆、鏜、絞、螺紋等多種加工功能，適合加工各種材料如鋼件、鋁及銅質(zhì)零部件和各種復雜三維結(jié)構(gòu)件。帶有自主開發(fā)的國際市場上最高轉(zhuǎn)速、最小刀具適配器的自動換刀電主軸，可配備32把刀具的國際上最小的刀庫；可實現(xiàn)精密微小型復雜結(jié)構(gòu)件一次裝夾完成全部或大部分工序的完整性加工。機床行程：X向320mm；Y向60mm；Z向270mm；車削主軸轉(zhuǎn)速：0-8000rpm，銑削主軸轉(zhuǎn)速：0-60000rpm，加工精度IT6級；車銑最低粗糙度Ra為0.3?m；重復定位精度：X，Y，Z軸±2m，B

具有高科技含量的激光精細、精密加工技術(shù)是激光行業(yè)的科技發(fā)展目標之一。然而，目前在激光精細、精密加工業(yè)中仍沿用準分子激光器作紫外光源。準分子激光器輸出的光束大而方，聚焦后光束質(zhì)量差；其設備龐大、成本高；最大缺點是使用有毒氣體作工作介質(zhì)，不利于安全和環(huán)保。目前國內(nèi)外都致力于用四倍頻方法研制緊湊型深紫外固體激光器，把這種紫外光源安裝到激光設備上，就可以方便地進行激光精密加工和標識。 例如，在對金、銀等金屬進行激光焊接時，由于其對1μm以上光束反射率極高，一般在98%以上，所以，目前市場上的

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