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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，構建了刀具形性協同設計技術體系；突破刀具材料-結構-性能一體化協同制備關鍵技術，發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；發明重載高效切削超硬刀具刃口成形新技術。開發出金剛石涂層刀具、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，在高端裝備制造業中規模化應用。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，主要性能指標優于國際同類產品。開發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動機缸蓋生產線。研究成果對促進我國刀具行業科技進步作用顯著；對企業降本增效作用顯著，促進了高端制造業可持續發展。項目獲授權發明專利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:國家高技術研究發展計劃、上海市科技創新行動重大項目
上海交通大學
2021-04-10
微細刀具技術與系列產品
針對發動機噴油微小孔、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，國內首次實現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品
針對發動機噴油微小孔、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，國內首次實現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(博實)
產品詳細介紹：快速刀具伺服系統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質加工。并可根據不同的需要選擇不同行程的工作臺。 相對于慢刀伺服系統其主要優勢在于動態響應能力可達上千赫茲，能夠大大的提高加工效率。
哈爾濱工業大學博實精密測控有限責任公司
2021-08-23
高精度齒輪成形磨削及動態性能預測技術
作為機器基礎件的齒輪近幾年來在向高速、低噪聲、高可靠性發展。為適應發展的要求，幾乎所有的高速齒輪都采用高精度，硬齒面，齒廓和齒向修形。成形磨齒機在齒廓修形和齒向修形具有無法比擬的優勢，能夠滿足高階復雜修形要求，使得這種現代先進方法成為磨齒機發展的主要方向。本項目在漸開線齒輪成形磨齒工藝軟件開發過程中考慮了軸齒輪，盲端齒輪等特殊齒輪情況，對于高階復雜修形齒面計算、砂輪截形優化、三維磨削過程可視化、基于KBE技術的齒輪工藝參數智能化管理等技術難題，進行了重點開發。并在齒輪動態性能預測及噪聲控制軟件部分實現技術突破，軟件可實現齒輪噪音對比預測，并能優化齒輪參數，以降低齒輪運行時振動噪聲目的。此功能的開發大大縮短了齒輪加工工藝調整周期，形成了一體化智能成形磨齒系統。L300G多功能數控成形磨齒機整體采用臥式布局，以適應盤形齒輪和軸類齒輪加工。機床的特點是機床結構簡單，操縱可靠輕易；運動控制系統、修整系統都有NC數控軸控制；人機操作方便、可視化強，結合KBE技術對齒輪工藝數據智能化管理，即可完成齒輪齒向任意修正；磨削時冷卻液都采用高壓供給并有真空過濾以及油霧分離裝置；具有較高的加工精度，本機床能達到GB10095-88 3級，表面粗糙度達Ra0.4μm，齒輪周節累計誤差達到2級。成形磨齒機適合于單件小批量生產，又適合大批量生產，加工效率較高，在加工相同精度和規格的齒輪性價比明顯高。另外，本機床在漸開線齒輪成形磨齒工藝軟件基礎上，相繼進行了擺線齒輪、軸外圓、花鍵、蝸輪磨削工藝軟件的開發，真正實現了“一機多用”的多功能磨齒機開發，這也是綠色制造技術的集中體現。
上海理工大學
2021-04-13
視覺型刀具預調測量儀
成果與項目的背景及主要用途：刀具預調測量儀（簡稱對刀儀）是數控加工 設備必備的配套儀器，廣泛用于各種類型刀具的預調和測量。天津大學精儀學院 在國內首先研制成功第一臺基于視覺檢測技術的，智能化刀具預調測量儀，結束 了國內傳統的投影屏目測瞄準的光學法對刀儀的歷史，該刀具預調測量儀曾于 2004 年和 2005 年兩次參加國際機床工具展覽會，并已成為產品銷售。 計算機視覺型刀具預調測量儀使用 CCD 攝像機采集被測刀具圖像，通過圖 像處理技術實現影像的數字對焦、自動瞄準測量。測量的自動化不僅消除了操作 者的人為誤差，而且簡化了主機結構，提高了操作的靈活性，實現了數字微米級 的測量精度。 技術原理與工藝流程簡介：計算機視覺型刀具預調測量儀使用 CCD 攝像機 采集被測刀具圖像，通過圖像處理技術實現影像的數字對焦、自動瞄準測量。測 量的自動化不僅消除了操作者的人為誤差，而且簡化了主機結構，提高了操作的 靈活性，實現了數字微米級的測量精度。 技術水平及專利與獲獎情況：智能化刀具預調測量儀，結束了國內傳統的投 影屏目測瞄準的光學法對刀儀的歷史，技術指標達國際先進水平。 應用前景分析及效益預測：應用于數控加工領域。 12 螺旋銑孔技術 13 微納加工技術
天津大學
2021-04-11
深孔高速槍鏜、槍鉸刀具
? 成果簡介：在機械加工總工作量中，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。生產實際中深孔加工的效率往往很低，加工精度也難以保證。本項目主要解決在中、大批量生產條件下，深孔加工刀具的設計與制造問題以及相應的切削技術。采用先進的刀具材料、合理的切削幾何結構、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，刀具轉速可達3000rpm以上。各種發動機中
北京理工大學
2021-01-12
硬質合金木工刀具的焊接技術
主要研究內容 這類產品具有硬度高、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常修刀或磨刃，被加工的產品質量精度高等特點，是將取代高速鋼刀具同類產品的必然發展趨勢。以超長度薄條形硬質合金刀具的焊接為例，是將1000㎜ 長度以內，1㎜ 厚度，10㎜ 寬度的硬質合金刀條，焊接在1000㎜ 長度，4㎜ 厚度，30㎜ 寬度的帶狀鋼質刀板一側，形成單側硬質合金刃口的木工刨刀產品。 技術特點及適用范圍 該技術采用高頻全自動釬焊工藝，涉及到刀體、
哈爾濱工業大學
2021-04-14
非圓截面回轉體的車削/磨削數控機床
對于非圓截面的回轉體的高速車削加工，必須開發高頻響的伺服刀架，并由計算機控制刀架在徑向做高頻運行。本項目開發了高頻響的電液伺服刀架，其頻響高達130赫茲，可以滿足近4000轉/分切削轉速的要求，行程可達±4mm，由計算機完成的先進控制策略可以保證加工的高精度。對于磨削加工，僅需將車削更換為氣動磨頭，車床更換為磨床。
西安交通大學
2021-01-12
精密內孔加工的新型超硬砂輪磨削技術
? 成果簡介：精密內孔加工特別是硬淬材料和高粘性材料的內孔加工，砂輪的損耗十分嚴重，而內孔加工精度和表面質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，本項目可針對不同材料的內孔磨削要求，提供高效的砂輪設計與制造及其應用技術。該技術主要應用于強化鑄鐵、軸承鋼、不銹鋼、陶瓷等材料的精密內孔加工。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?&
北京理工大學
2021-01-12