海西分院“超精密自由曲面复合加工机床”入选2023中关村论坛《百项新技术新产品榜单》
发布时间:2023年06月08日

导 读

5月27日下午,2023中关村论坛的“重头戏”——中关村国际技术交易大会开幕式暨全球技术交易生态伙伴大会在京举行,开幕式上发布了《百项新技术新产品榜单》,本次榜单由300余位专家学者组成的评选委员会评审后得出,共有来自33个国家2880余家机构申报的3220个项目参与评选,征集范围及质量双双提升,集中展示了全球科技创新的前沿成果和创新活力。

2023年共有150个项目登上《百项新技术新产品榜单》。其中,人工智能领域有24项,新一代信息技术、集成电路领域有30项, 生物医药领域15项,医疗器械领域19项, 新能源领域14项,新材料领域10项,节能环保领域11项, 智能制造领域12项,高端装备领域15项。

中国机械总院集团海西(福建)分院有限公司(简称“海西分院”)申报的“超精密自由曲面复合加工机床”成功入选大会发布的《百项新技术新产品榜单》高端装备领域。

超精密自由曲面复合加工机床

一、产品亮点

 

海西分院研发的超精密自由曲面复合加工机床,是基于单点金刚石车削技术、慢刀伺服技术(旋转式)和栅式飞刀技术,研制的超精密复合加工工艺成套装备。本设备具有精密车削高效率的特点,可同时实现纳米精度和极低表面损伤的高端制造技术,用于有色金属等材料超精密切削加工,具有多轴联动功能,能够适应各种加工需求,客户可针对性选配3轴、4轴、5轴进行超精密加工,其加工的面型精度可达几十纳米量级,表面粗糙度可接近1nm,在航空航天、光学及民用等领域的应用十分广泛。

另外,本设备的导轨、主轴、转台等核心均为海西分院自主研发的液体静压驱动部组件,使得机床具有高精度、高刚度加工特性,同时机床还自主研发集成了自动对刀、加工状态自动监测、在线面型检测等功能模块,简化操作步骤,提高工件加工精度与效率,保证机床人机交互智能化和超精密复合加工过程的数字化。

二、产品特点及技术水平

 

1.产品特点

(1)采用自主研发具有完整知识产权的BM流量控制技术,其具有负载越大,刚度越高的特性,测试的刚度达到3000N/um,可媲美德国同类产品;

(2)采用自主研发的液体静压电主轴,转速达到24000rpm,回转精度≤0.1μm;径向回转和轴向跳动都≤0.25μm;

(3)采用自主研发的直驱静压回转工作台,定位精度达到±1″,径向回转和轴向跳动都≤0.25μm;

(4)设备加工性能指标达到国际先进水平,加工Φ75mm,曲率半径250mm的凸球面面型精度(PV)可达0.3μm,表面粗糙度(Ra)可达10nm。

(5)设备自主研发集成了自动对刀、加工状态自动监测、在线面型检测等功能模块,简化操作步骤,提高工件加工精度与效率,保证机床人机交互智能化。

2.技术水平

海西分院自主研发超精密自由曲面复合加工机床加工范围Φ650mm×300mm,XYZ三轴位置反馈分辨率0.01μm;X/Y/Z轴定位精度0.8μm/1.2μm/0.8μm全行程,重复定位:X/Y/Z轴重复定位精度0.6μm/1μm/0.6μm全行程;旋转轴定位精度±2″,重复定位精度±1″,可进行多轴联动加工。

三、企业及核心团队介绍

海西分院成立于2012年,是一家集科研开发、生产、销售于一体的科技型央企,是中国机械总院、福建省政府、三明市政府三方合作共建,院地优势互补的重要成果,定位于“先进技术引领者、卓越企业培育者、转型升级助推者、科学发展支撑者”的宏伟目标,以促进区域产业经济发展为己任,目前已形成5个高层次专业团队,聚集核心技术人才100余人,承担省级及以上科技项目50余项,拥有核心专利100余项,超高精密机床项目达到世界一流水平,石墨专机国内占有率第一,激光板块进入行业第一梯队,铸造废砂再生线项目获国家首台套,带动三明高新区金沙园内企业增产增效突破10亿元,服务全省企业突破1500家次,带动超百亿产值。

海西分院担负新时代使命,面向国家重大需求,布局工业母机减材制造装备等产业链高端环节,围绕“超精密机床及其核心功能部件”精密高端装备发展方向,引入原三明机床厂等研发和高技能人才,传承了50年机床设计制造技术基础,建立了超精密机床及其核心功能部件研发人才团队。项目负责人刘文志,正高级工程师,主持国家“863”、“973”、“04”专项、省科技重大专项等科研项目,成果获省市科技奖等多项荣誉,荣获福建省优秀人才及中国机械总院复合型专家称号。项目团队人数30余人,其中博士2人,中高级以上职称16人,未来计划联合厦门大学培养硕博士10人,攻坚、突破超精密数控机床“卡脖子”技术难题。已聚焦“专精特新”四个产业发展方向,先后引进了享受国务院政府特殊津贴专家、福建省高层次人才、福建省百千万人才、中国机械总院杰出复合型专家等领军人才25人,立足福建、面向海西、辐射华南,积极推进国产替代,不断引领行业技术进步,助力中国制造业创新发展。

四、产品应用效果及产业化前景

超精密自由曲面复合加工机床定位高档数控机床领域,该设备可完成高精度自由曲面元件的高效制造,属国内首创,成功转化后将填补国内市场空白,成果整体技术水平可达到国际先进水平,缩小国内超精密机床与国际水平的差距,从而整体提高我国高端数控装备的品质和技术水平,增强国际竞争力,解决国外对我国禁运问题,实现国内短板装备进口替代。

下一步,海西分院将继续夯实创新基础,推动科技成果转化,加快落实习近平总书记关于科技创新工作重要指示批示精神,持续探索新技术新领域,打造具有影响力的创新科技产品。