数控机床专项申报2014年度课题单位应具备

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第一篇:数控机床专项申报2014年度课题单位应具备

数控机床专项申报2014年度课题单位应具备的可靠性研究基本条件

一、课题申报需提供的可靠性申报材料

为推动数控机床专项各类产品可靠性研究、试验、考核工作的深入实施,专项拟在2014年课题申报指南中对所有产品类课题的申报单位(包括牵头申报与参与申报的单位)要求提供前期开展可靠性工作的证明材料。

申报材料要求:

所有设备研制单位牵头申报或参与申报课题均应提供可靠性申报材料。

每单位应至少提交两份材料,其中材料1必须提交,材料2、3可选择其中之一提交。证明材料主要包括:

1、企业自身开展的典型产品可靠性试验报告

一年内(2012年4月1日至申报截止期)所开展的可靠性试验报告,包括试验台的搭建、试验规范的建立、主要产品的试验过程、试验记录、试验结果分析和处理报告、试验设备及试验过程必要照片或视频等内容。

其中不同类型产品需提供的可靠性试验工作的最低要求:主机1台运行500小时以上,数控系统1台2000小时,丝杠1根500小时,导轨1套500小时以上,刀库1台5万次以上,刀架1台5万次(各类试验应为加载运行试验,空载运行试验报告不予接收)。

报告中所提到的试验产品技术指标应接近于专项前期任务安排指标,不接收技术水平较低产品(如非数控产品、简易(经济型)数控机床及数控系统、功能部件)的分析报告。

以上报告应由第三方检测机构或从事可靠性研究工作的第三方研究机构(高校、研究所等)盖章,确认可靠性试验水平、数据及报告真实性。

2、第三方检测机构出具的数控机床主机MTBF(平均无故障间隔时间)检测报告

一年内(2012年4月1日至申报截止期)所完成的主机MTBF检测报告。

3、企业或第三方研究机构(高校、研究院、所等)为企业典型产品开展故障采集后形成的统计、分析报告

一年内(2012年4月1日至申报截止期)所开展的产品故障统计分析报告,包括产品在用户的使用情况、主要故障记录、故障的分析和处理,20台(套)各运行一年以上的统计数据,并分析计算该类产品的MTBF。

报告中所统计产品原则上应为同一系列产品,如专项前期安排过类似产品研究,则所统计的产品技术指标应接近于专项前期任务安排指标,不接收技术水平较低产品(如非数控产品、简易(经济型)数控机床及数控系统、功能部件)的分析报告。

二、可靠性申报材料申报要求及在课题评审指标体系中的权重影响

1、凡指南中要求提交可靠性申报材料的课题,如不提交,形式审查将不予通过。

2、可靠性申报材料的水平在评审指标体系中单独打分,占20%权重。

3、在评审后,专项办将委托专业机构对各单位提交的可靠性申报材料进行抽查,一旦发现可靠性申报材料造假,将取消该单位申报、承担数控机床专项的资格,并予以通报。

第二篇:数控机床专项2013年课题申报指南

“高档数控机床与基础制造装备”

科技重大专项 2013课题申报指南

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项

实施管理办公室 二〇一二年四月

第一章 申报须知

一、指南说明

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称“数控机床专项”)根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的要求设立,其内容的依据是国务院常务会议审议通过的《数控机床专项实施方案》。

本次发布的课题申报指南,通过评审选择课题承担单位。

二、申报条件

1、凡在中华人民共和国境内注册、具有独立法人资格的内资或内资控股的生产企业、事业单位、大专院校等均可申报,不接受个人申报。

2、对课题责任单位的要求

(1)申报单位须是相关领域的生产企业或研究单位,具备较强的研究开发能力、良好的运行管理机制,能够提供足够数量的配套资金和相关的配套条件,单位财务状况良好。

(2)成立时间在2010年4月1日(含)之前。

3、对课题组长的要求

(1)具有中华人民共和国国籍;(2)1952年4月1日(含)以后出生;(3)具有副高级(含)以上职称;

(4)每年(含跨连续)离职或出国的时间不超过3个月;(5)过去三年内在申报和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录。

(6)中央和地方各级政府工作人员不得作为课题负责人及主要参加人员申报课题。

(7)为保证课题组长及主要研究人员能将主要精力投入本专项课题研究工作,数控机床专项在研课题的课题组长,不得作为本次申报的课题组长;申报课题的课题组长及主要研究人员,已参与数控机床专项的课题数不超过两项;课题组长及主要研究人员参与数控机床课题投入时间不超过100%。专项总体组专家不得作为课题组长申报课题。

(8)为避免分散资源,鼓励各单位在自身优势领域深入开展研究工作,建议各申报单位集中力量参与本单位优势领域课题的申报与研究工作。各单位(包括企业、高校和科研院所)应避免本同时牵头或参与多项课题的申报。

(9)目前仍有在研(即2013年1月之后进行验收)课题的责任单位,如在同一技术领域有2项以上尚未验收的课题,原则上不得申报专项2013课题。

4、鼓励“产、学、研、用”联合申报课题。多个单位联合申报的,各方须签订联合申报合作协议,明确约定课题申报单位、参与单位承担的研究任务、考核指标、专项经费比例和知识产权归属等,并作为课题申报书的附件。

5.每个申报课题须对所研究的内容进行科技查新,并提供由部省级以上科技查新部门出具的查新报告,查新时间应在2012年1月1日以后。

6、申报单位应按照指南的要求提供相应的配套经费,否则不予受理。

7、课题申报书应经课题责任单位所在省(自治区、直辖市)或计划单列市工业主管部门盖章并签署意见。

8、关于课题申报名称的要求:申报单位应针对各自申报内容的主要特

点,在所申报课题名称上添加相关定语或使用具体名称,原则上不要直接使用指南上的课题名称。

9、课题预算书请按照《民口科技重大专项资金管理暂行办法》(以下简称“办法”),由申报单位财务部门组织编写;申报事前立项事后补助支持方式的课题,办法中规定,在课题验收前一般只拨付不超过中央财政经费30%的启动经费,其余中央财政经费待通过验收后方予拨付。

10、申请事后立项事后补助支持方式课题的申报单位,只需编报课题申报书,不必编报课题预算书。

11、专项实施管理办公室将对课题申报书进行形式审查。凡不符合申报要求的,视为无效,不进入评审程序。

形式审查的要点公示如下:

(1)课题组长应具有中华人民共和国国籍(千人计划引进人员除外),年龄在60岁(含)以下,具有副高级(含)以上职称;课题组长应为课题责任单位员工;

(2)已承担(在研)数控机床专项的课题组长,再次作为课题组长申报;申报课题的课题组长及主要研究人员,已参与数控机床专项的课题数超过两项;课题组长及主要研究人员参与数控机床专项课题投入时间累计超过100%;以上三类情况视为形式审查不合格;

(3)课题申报书:封面应加盖课题责任单位公章;“

一、课题基本信息”,必填;“

十、审核意见”,法定代表人签字、加盖单位公章,省(自治区、直辖市)或计划单列市工业主管部门盖章并签署意见;“

十一、声明”课题组长签字、课题责任单位法定代表人签字;“承诺书”,法人代表、课题组长、财务负责人签章;“中央财政资金以外其他渠道资金来源证明”,加盖出资单位(自筹、地方配套)公章;

(4)课题预算书:封面课题责任单位盖章、法人代表、课题组长、财务负责人签章;(5)企业须附营业执照,大学及科研院所可附营业执照或组织机构代码证复印件(须加盖公章,并附在课题申报书后);

(6)申报条件中如要求地方配套资金比例的,须提供地方配套资金承诺函(原件至少一份,附在课题申报书中);

(7)多个单位联合申报的,须提供联合申报合作协议(原件至少一份,必须包含经费分配比例,附在课题申报书后);

(8)科技查新报告(原件至少一份,由省部级以上有资质的科技查新部门出具,委托查新时间应为2012年1月1日以后,附在课题申报书后);

(9)申报条件中如要求提供采购合同的,则必须提供(附在课题申报书后);

(10)凡提供自筹经费的企业单位(牵头及参加单位),需附加盖公章的2010、2011两个财务报表(资产负债表、损益表和现金流量表,附在课题预算书后);

(11)申请中央财政经费支持的方式,应与课题指南中的要求一致;(12)课题申报书和课题预算书数据应保持一致。

三、申报要求

1、课题申报单位通过所下载的申报软件编制相关申报材料,须提交下列申报资料,并按顺序装订:

(1)《数控机床专项课题申报书》;

 国家或部省级以上科技查新部门出具的查新报告(原件至少一份,附在课题申报书后);

 申报单位(含参加单位)营业执照(大学或科研院所可提供组织机构代码证)(复印件,附在课题申报书后);

 联合申报合作协议(原件至少一份,必须包含经费分配比例,附在课题申报书后);

 自筹及地方配套资金承诺函(原件至少一份,附在课题申报书中);  中央以外渠道资金来源证明(原件至少一份,附在课题申报书中) 其他附件。

(2)《国家科技重大专项项目预算书》(事后立项事后补助课题不必填报);

 凡提供自筹经费的企业单位(牵头及参加单位),需附2010、2011两个的财务报表(资产负债表、损益表和现金流量表,附在课题预算书后);  其他附件。

2、申报文件一律用A4纸,宋体小四号字打印,双面印刷(含附件),必须胶订成册,不要加塑料封皮。

3、课题申报书一式十二份(正本一份,并在封面注明,副本十一份);课题预算书一式五份(正本一份,在封面注明,副本四份);以上两类申报文件请分别装订;并附电子版(光盘)一份,光盘标签及电子版文件名称应为:“课题号—单位简称—课题名称”。

4、申报材料应经所在省(自治区、直辖市)或计划单列市工业主管部门审核汇总,行文统一报送至专项实施管理办公室。

5、申报材料报送时间为2012年5月23日-24日,5月24日17:00时截止(不接受邮寄申报材料),过时不予受理。

6、申报材料送达地址

地址:北京市西城区百万庄大街22号3号楼10层会议室 邮 编:100037 联系人及联系电话:王 心 010-88379309 吴振凯 010-88379305 宋桃桃 010-88379326 申报软件技术支持联系方式:

王晓飞 电话:010-64882018转807 手机:*** 徐耸 电话:010-64882018转804 手机:*** 预算编报系统软件技术支持:

联系电话:010-84263636-1(煤科总院软件所)

申报过程中,如对课题申报指南和申报程序有疑问,请及时与联系人进行联系。6

第二章 课题申报指南内容

课题1 大型翻板卧式加工中心

1、研究目标

针对大型航空结构件卧式加工工艺及设备需求,对国产数控系统、功能部件进行应用验证,研制大型翻板卧式加工中心,掌握相关核心技术,并进行生产试验验证。

2、考核指标

(1)工作台规格(宽度×长度): 2000mm×4000mm,工作台承载≥2000Kg;行程:X/Y/Z≥4000/2000/600mm;主轴:转速≥10000r/min。

工作台规格(宽度×长度): 2000mm×6000mm,工作台承载≥3000Kg;行程:X/Y/Z≥6000/2000/600mm;主轴:转速≥10000r/min。

机床几何精度满足飞机结构件精度要求;机床定位精度(X/Y/Z)≤0.040/0.030/0.020mm,机床重复定位精度(X/Y/Z)≤0.020/0.015/0.010mm;翻板重复定位精度≤0.080mm。

(2)针对两种规格分别完成1台样机试制;对国产数控系统和功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配三种,不包括自制及集团内部单位配套部件)进行应用验证;加工用户典型试件,精度符合HB5800-99要求。

(3)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(4)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(5)满足用户使用要求,所有机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(6)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(7)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容 研究航空结构件加工工艺(加工工艺方案、加工工艺参数、加工程序、工装、刀具及工件检测等);研究机床总体布局;研究机床关键结构,对关键部件引入可靠性设计理念;针对性的进行相关数控系统功能试验研究。整机结构动静刚度及优化设计技术、工作台翻转机构、大排屑量的排屑装臵、切削热变形及补偿技术的研究。

4、实施期限

2013年1月-2016年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业或飞机制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件);参加本项课题研究的每一个数控机床主机企业均应提交本单位制造的五轴联动加工机床 “S试件”检测报告(至少1份,由国家级或行业级检测机构出具)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户(应为国内主要飞机制造企业)。

课题2 国产高档数控机床与数控系统在飞机结构件制造中的研究应用

1、研究目标

构建面向多主机厂的国产数控机床数字化生产线,实现国产数控机床在飞机结构件加工中批量应用;构建基于用户生产环境的国产高档数控系统测试平台,建立数控系统生产应用测试规范,实现国产数控系统在飞机结构件加工中的研究应用;突破系列关键技术并技术集成,实现共性技术成果的规范化和工具化,开发国产数控机床应用技术集成平台,为国产数控机床与数控系统供应商提供面向航空制造的整体解决方案,提升机床行业的整体技术水平、服务能力和用户企业的技术水平。

2、考核指标

(1)构建数控系统试验平台一套,配臵不少于3种国产高档数控系统,形成面向飞机结构件制造的数控系统应用测试规范一套。

(2)构建国产数控机床飞机结构件数字化批量生产线不少于3条,用于飞机框、梁、壁板等结构件的加工。3条生产线应用国产数控机床数量不少于50台,其中五轴加工机床不少于15台。国产数控系统配套比例不低于30%(其中配套国产五轴数控系统应用不少于3套),国产功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配三种,不包括自制及集团内部单位配套部件)配套比例不低于10%,国产刀具配套比例不低于60%。

(3)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(4)提出飞机结构件加工机床和生产线可靠性评价要求,国产机床设备完

好率不低于80%。课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(5)建设面向飞机主机厂的国产高档数控机床应用技术支持平台,实现多轴联动加工、故障预警与诊断、在线监测及零件质量控制、数字化生产管理等技术的集成。

(6)满足用户使用要求,所有机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成20项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、30项以上发明专利。

(8)课题各研究单位建立起不少于30人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人50人以上。

3、研究内容

(1)建设国产高档数控系统测试平台,研究基于用户生产环境的数控系统测试技术,并进行基于生产环境的国产数控系统功能扩充和工程化应用测试,实现数控系统远程监控、信息实时采集、状态监测与故障预警、精度控制与补偿、自适应控制等在国产高档数控系统的集成,并进行生产验证与推广应用。

(2)开展基于国产高档数控机床的数字化制造技术研究,面向批生产现场的信息化、网络化制造技术研究;建成智能生产管控中心,实现国产生产线的远程实时监控,实现数控机床网络化加工。

(3)结合航空制造企业设备维护制度,提出飞机结构件加工机床和生产线可靠性评价要求;开展传感器网络化技术研究,实现对数控机床故障的预警、记录及回放,提高加工效率和设备利用率。

(4)制定基于S样件切削的五轴联动加工机床精度检测规范;研究航空零件加工过程的精度预测、控制、补偿及在线检测技术,建立生产线零件加工过程质量保障技术体系。

(5)建立国产数控机床高性能加工及成果转化平台,扩展工艺知识库和切削参数库,重点开展典型飞机结构件基于特征的智能编程、加工过程仿真、精度与质量控制、绿色制造等技术在航空制造业的推广应用。

4、实施期限

2013年1月-2016年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内飞机制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和

考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件);参加本项课题研究的每一个数控机床主机企业均应提交本单位制造的五轴联动加工机床“S试件”检测报告(至少1份,由国家级或行业级检测机构出具)。原则上申报课题的参与单位不超过8家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题3 飞机复杂结构件数控加工成套生产线

1、研究目标

推进“十一五”重大专项主机类产品的产业化,集成“十一五”进行的切削工艺、刀具的相关研究及各科技计划进行的有关数据库成果,通过航空结构件加工工艺、中高档数控产品开发和关键技术、航空结构件成线技术等研究,提升国产数控系统和国产数控机床的综合性能,提高航空结构件/系统件的加工效率和加工质量,实现国产中高档数控机床在航空领域的广泛应用;同时针对网络化管理系统、设备状态实时监控、设备保障体系等成线关键技术开展研究。在航空制造企业内应用国产中高档数控机床建成面向航空结构件/系统件加工的生产线并进行示范推广,为国产中高档数控机床设计制造水平提升提供支撑。

2、考核指标

(1)开发及应用不少于4个种类、45台以上面向飞机结构件加工的高档数控机床。

(2)完成钛合金/铝合金航空结构件高效加工工艺技术研究,形成支撑生产线运行的数据库。研究内容包括基于三维模型的工艺设计技术、国产数控机床加工仿真技术、国产设备后臵优化技术、建立切削参数数据库等,以上研究内容需在本课题研发的生产线上进行验证。

(3)完成国产高档数控机床DNC传输及监控管理系统、生产制造及执行管理系统、集成物流系统、自动上下料、半自动化搬运、生产线集成关键技术等技术研究,以上研究内容需在本课题研发的生产线上进行验证。

(4)组建飞机结构件数控加工成套生产线,实现基于MES的生产线集成;该生产线设备供应单位至少包括两家以上国产数控系统厂家,三家以上主机厂。所有设备中国产数控系统配套比例不低于50%,国产功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配三种,不包括自制及集团内部单位配套部件)配套比例率不低于30%,国产刀具配套比例不低于80%。

(5)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,所有机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(8)形成20项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、30项以上发明专利。

(9)课题牵头单位建立起不少于30人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人50人以上。

3、研究内容

利用重大专项在数控系统、国产功能部件、可靠性技术方面的研究成果,开发面向航空结构件的五轴联动钛合金强力切削机床、高速多轴联动立卧式加工中心及精速高效数控车床及车削中心,配以自动化物流系统,形成加工飞机大型钛合金结构件生产线,加工铝合金结构件生产线,加工精密系统结构件生产线。进行钛合金/铝合金航空结构件高效加工工艺技术研究,包括基于三维模型的工艺设计技术研究、国产数控机床加工仿真技术研究、国产设备后臵优化技术研究、多轴联动数控加工快速装夹技术研究、切削参数数据库构建技术研究等。面向多系列航空结构件加工的国产高档数控机床成线支撑技术研究,包括国产高档数控机床DNC传输及监控管理系统研究、生产制造执行及管理系统、航空结构件的加工生产线集成关键技术等研究

4、实施期限

2013年1月-2016年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内机床制造企业,具有上述领域的研究基础,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件);参加本项课题研究的每一个数控机床主机企业均应提交本单位制造的五轴联动加工机床“S试件”检测报告(至少1份,由国家级或行业级检测机构出具)。原则上申报课题的参与单位不超过8家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题4 飞机钛合金尾段制造关键成套装备及示范应用

1、研究目标

针对飞机钛合金尾段制造装备能力瓶颈,研发大型钛合金薄壁构件塑性成

形、高效焊切、清洁热处理、数字化装配的成套装备与技术,实现钛合金尾段的精准制造,完成典型零件的生产应用,提升飞机关键制造装备的自主保障能力。

2、考核指标

(1)突破钛合金薄壁构件高效等温热成形、双作用激光焊接、高真空热处理并联五轴自动钻铆等关键工艺,开发钛合金塑性成形、高效焊切、清洁热处理、数字化装配四大工艺9台套关键制造装备,形成飞机钛合金零部件关键制造装备自主保障能力。

1)开发钛合金薄壁件拉伸成形装备1台。将钛合金薄壁件热拉伸成形工艺和热蠕变成形工艺相结合,实现高强低塑钛合金薄壁件的一次精确成形,贴模精度小于0.3mm。

2)开发钛合金型材精密三维拉弯装备1台。突破空间复杂钛合金型材的精确成形工艺,拉伸精度:±1mm。

3)开发钛合金薄壁结构大型超塑成形/扩散连接装备1台。针对飞机大尺寸多层空心构件,采用超塑成形/扩散连接技术实现一次性整体成形,主机公称压力9000KN,工作台尺寸2500×1800mm,最高工作温度1050‴。

4)开发飞机钛合金构件等温热成形成套装备1套。实现模具在热态下的快速装卡以及预热、成形、缓冷环节的热态转运,较进口单台热成形设备的生产效率提高2倍以上。

5)开发整体壁板T型接头双作用激光焊接装备1台。突破薄壁板焊接热变形控制工艺瓶颈,具备筋条自动定位压紧和焊缝自动跟踪功能,实现钛合金整体壁板T型接头空间曲线一次焊接双侧成型,加工范围4000mm×2300mm×750mm。

6)开发飞机钛合金承力结构件激光修复装备1台。实现飞机钛合金承力结构件的激光快速再制造,节约制造成本,行程5000 mm×2500 mm×1500mm。

7)开发超高压水切割设备1台。实现大厚度、大尺寸钛合金板材高效切割加工及大型结构件的轮廓粗加工,最大切割厚度100mm。

8)开发超大钛合金结构件高真空热处理设备1套。解决超大钛合金壁板类、框类等真空除氢、消除应力热处理问题,实现超大钛合金零件的均衡受热,提高热处理生产效率,有效加热区5000mm×2400mm×1200mm。

9)开发并联五轴高速高效自动制孔铆接系统1台。实现飞机钛合金尾段高效高精度快速制孔、锪窝、装钉、铆接、铣平等工艺,工作范围5000mm×5000mm×2000mm。

(2)结合专项前期成果,针对大厚度钛合金结构件开展高压真空电子束焊接装备示范应用,设备真空室尺寸8500mm×4000mm×2500mm;针对变厚度钛合金方形件焊接及壁板加强筋焊接,开展激光-电弧(TIG)复合焊接设备示范应用,加工范围4000mm×2700mm×1000mm。

(3)开展针对钛合金塑性成形、焊切、热处理、装配制造工艺优化与集成技术研究。结合工艺优化结果,对上述设备的设计制造提出6-8项优化方案。

(4)提供用上述装备制造的飞机钛合金典型零部件50件以上。

(5)每一台(套)设备交付用户使用前,应在设备制造企业处进行2000小时以上模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(8)形成20项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、30项以上发明专利。

(9)课题牵头单位建立起不少于30人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人50人以上。

3、研究内容(1)开发飞机钛合金尾段制造关键成套装备。围绕钛合金塑性成形、高效焊切、清洁热处理和数字化装配工艺,开展钛合金薄壁件拉伸成形、大型构件热成形和超塑成形/扩散连接、超大厚度结构件电子束焊接、承力结构件激光修复、大厚度大尺寸钛合金板材高压水切割、高真空度超大结构件真空热处理、并联五轴自动制孔铆接、整体壁板T型接头双作用激光焊接及变厚度结构件激光-电弧复合焊接等工艺技术研究,突破相关装备关键技术,开发关键装备。

(2)研究钛合金构件制造工艺优化与集成技术。基于上述设备,针对钛合金构件制造流程,开展工艺研究,包括基于三维模型的工艺设计技术、工艺参数与知识库技术、工艺仿真技术、工艺与装备融合的集成控制与监测技术、基于轻量化模型的设备使用与维修三维可视化技术、面向航空应用的装备规范化设计技术。

4、实施期限

2013年1月-2016年12月

5、课题设臵和经费安排 拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件 课题牵头单位应为国内飞机制造企业,在钛合金零部件生产上具有较强的技术基础和较显著的工作业绩,合作单位在研发钛合金零件制造成套设备和技术具有良好的前期储备,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过8家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题5 航空发动机叶片数控磨削加工单元

1、研究目标

根据叶片不同区域特征,开发航空发动机叶片全型面无余量/小余量磨削加工单元,包括叶身磨削、进排气边自适应磨削、榫头加工和型面抛光,将叶片数控磨削与叶片在机测量结合起来实现叶片复杂型面精密加工。在满足叶身加工、叶片前后缘加工精度的基础上,实现300mm长度叶片磨削时间不超过60分钟/片的效率要求。

2、考核指标

(1)研制叶片数控磨削机床2台,叶片抛光设备1台。

(2)技术指标: 300mm长度叶片磨削扭转变形量±8'、叶身加工精度<0.03mm、叶片前后缘加工精度<0.05mm、表面粗糙度Ra≤0.4μm、叶片型面线轮廓度≤0.05mm、叶片型面波纹度≤0.01mm;效率指标:磨削加工300mm以下长度叶片的工时不超过60分钟/片;

(3)完成1条叶片磨削生产单元建设、完成4-8种叶片200件以上的磨削加工生产验证;单台机床MTBF≥1500h,Tk≥15000h;至少一台采用国产数控系统、国产功能部件和国产磨料磨具。

(4)每一台(套)机床、数控系统交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

叶片全型面(包含叶身、进排气边、榫头)磨削加工生产线数字化、模块化设计、制造、控制及数据管理技术;叶片磨削成套夹具设计制造及叶片磨削加工变形抑制技术;叶片在机检测及自适应磨削技术;叶片自动抛光工艺技术研究;磨削、抛光表面质量控制及工艺参数优化技术;叶片磨削及抛光工艺过程优化技术;高效高精度叶片检测技术;提出提高生产线可靠性和加工精度稳定性的方法,开展相关技术规范或技术标准研究。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内航空发动机制造企业或机床制造企业,在复杂曲面磨削机床制造、工艺研究和检测技术等领域具有较强的技术基础和技术开发队伍。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题6 超快激光微细加工机床

1、研究目标

研发航空发动机关键部件微孔冷加工工艺的数控机床,开展高功率超快激光数控机床的性能和可靠性研究,建立不同材料的航空发动机叶片、火焰筒、喷油嘴等关键部件微孔加工的工艺数据库,增强超快激光器技术水平及国产高端高档数控机床的成套能力。

2、考核指标(1)研究开发3套针对航空发动机不同零件微孔加工的皮秒激光数控机床和1套针对碳化硅陶瓷基复合材料(CMC-SiC材料)微孔加工的飞秒激光数控机床。其中皮秒激光器平均功率:≥50瓦;脉冲宽度:≤10ps;飞秒激光器平均功率:≥20瓦;脉冲宽度:≤500fs。加工圆孔孔径范围:200微米—1500微米;孔径精度:≤2%孔径;深宽/孔径比:≥20:1;加工效率:≥0.002立方毫米/秒;具有簸箕孔、异型槽等加工功能。

(2)皮秒激光数控机床的微孔加工工艺:在国际航空检测标准下,满足镍基单晶材料加工无重铸层、无微裂纹、无再结晶等指标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库(容量≥1GB)。

(3)飞秒激光数控机床的微孔加工工艺:解决战略型CMC-SiC耐高温材料微孔(直径1mm以下)、微槽等微加工无法加工的技术空白,实现加工后的微孔无氧化层、无微裂纹等目标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库(容量≥1GB)。

(4)皮秒激光数控机床和飞秒激光数控机床在至少1家航空发动机公司进行示范应用。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台机床的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验

收。

(7)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

通过提升高功率皮秒激光器、飞秒激光器、复合光学扫描模块等超快激光数控机床关键部件的各项性能指标及可靠稳定性,集成开发稳定可靠的(皮秒、飞秒)数控机床;针对航空发动机镍基单晶叶片气膜孔、燃烧室喷油嘴,火焰筒等零部件,研究开发皮秒激光微孔无重铸层、无微裂纹加工机床和工艺解决方案;针对耐高温碳化硅陶瓷基材料的直径小于1mm的微孔加工工艺难题,研究开发飞秒激光高质量微孔加工机床及工艺方法;建立航空发动机关键部件和战略型耐高温碳化硅陶瓷基材料的加工工艺数据库。

4、实施期限 2013年1月-2015年1月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究与检测验证;自筹与地方配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内航空发动机制造企业或机床制造企业,课题牵头单位须有研发超快激光数控机床整机开发的基础,具备较完善的试验、激光器制造条件;申报单位应针对指南全部研究内容和考核指标进行申报。牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户。

课题7 中小型航空发动机零件铣车加工、检测关键装备研制

1、研究目标

针对中小型航空发动机叶片、叶轮、机匣、盘、轴等关键零件铣削、车削加工和检测的特殊要求,研制中小叶片、叶轮、机匣类零件的五轴加工中心、盘类零件超硬车削机床、细长轴类双主轴双刀塔车削中心,掌握高性机床结构分析设计制造、高速五轴铣削控制及在线测量技术,弱刚性零件定位夹紧、工艺参数优化等技术,并在航空发动机制造企业应用。机床功能、主要技术参数、工作可靠性和稳定性达到国际先进水平。

2、考核指标

研制航空发动机叶片五轴联动加工中心1台、叶轮加工五轴联动加工中心1台、机匣加工五轴联动加工中心1台、超硬材料盘类零件加工精密数控车床1台、细长轴类双主轴双刀塔车削中心1台。

(1)叶片五轴联动加工中心。工作台直径φ320mm;X、Y、Z轴行程:300mm、250mm、640mm;定位精度0.006mm,重复定位精度0.003mm;A、C轴定位精度7″,重复定位精度3″;主轴最高转速:24000r/min;直线轴移动速度30m/min;在线测量精度0.006+0.06×L/1000mm。

(2)叶轮加工五轴联动铣削加工中心。工作台直径:φ480mm,X、Y、Z轴行程:1100mm、500mm、300mm,定位精度0.008mm,重复定位精度0.004mm;A、B轴定位精度8″,重复定位精度4″;加速度1g;最大扭矩130Nm;最高转速:15000r/min;移动速度:X、Y、Z轴48 m/min、40 m/min、40 m/min。

(3)机匣加工五轴联动加工中心。工作台尺寸:800×800mm,X、Y、Z轴行程:1400mm、1200mm、1400mm;定位精度0.006mm,重复定位精度0.003mm;A、B轴定位精度6″,重复定位精度3″;摆动轴摆动范围:A轴-60°~+90°,B轴360°回转;主轴最高转速8000r/min;直线轴移动速度32m/min。

(4)盘类零件超硬数控车。机床主轴跳动:≤0.0003mm,X/Z轴重复定位精度:0.0002mm,运动控制分辨率:0.01μm;最高转速:6000 r/min;回转直径:φ200mm;X、Y轴行程:300mm;直线轴移动速度:15m/min。

(5)长轴类零件双主轴双刀塔车削中心。最大加工直径:φ200mm;第一、第二主轴最高转速: 5000 /5000 r/min;快速进给(X/Z轴)≥42/42 m/min;主轴径向跳动≤0.001 mm;主轴轴向跳动≤0.002mm ;进给分辨率0.0002 mm;刀塔的重复定位精度1.6″;零件最大加工长度1500mm。

(7)完成中小型航空发动机叶片、叶轮、机匣、盘、轴类等5类零件各10件以上的应用验证,机床MTBF≥1500h,Tk≥15000h;五轴联动机床要进行S试件切削,精度满足标准要求;其中至少有2台采用国产数控系统、国产功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配两种,不包括自制及集团内部单位配套部件)和国产刀具。

(8)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(9)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(10)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(11)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(12)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

掌握中小型发动机关键零件加工机床的结构分析优化技术、多轴动态误差调试与补偿技术、五轴联动机床驱动参数优化技术、高精度静压主轴技术、双驱技术、叶片和机匣零件的自适应夹具技术、叶片叶轮测量技术、叶轮叶片铣削加工及难加工材料盘、轴类车削加工工艺优化与刀具优选技术等研究;提高中小航空发动机叶轮、叶片、机匣、盘、轴类零件的加工效率和质量。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究与检测验证;自筹与地方配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内航空发动机制造企业,具有上述领域的研究基础,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件);参加本项课题五轴联动加工机床研究的每一个数控机床主机企业均应提交本单位制造的五轴联动加工机床“S试件”检测报告(至少1份,由国家级或行业级检测机构出具)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题8 大型航空发动机机匣成套装备

1、研究目标

针对航空发动机机匣的加工特点,研发适合航空发动机机匣加工特点的国产高效加工及检测装备,掌握此类设备的设计、制造、检测和系统集成等关键技术,主要功能、技术参数与精度指标达到当前国际先进水平。

2、考核指标

研制立式车铣复合加工中心 1台、五轴镗铣加工中心 1台和大型五轴测量装臵1台。

(1)立式车铣复合加工中心

用于航空发动机机匣内外表面的车削加工和端面形状铣削以及孔系加工。加工工件直径φ2500mm,高度1800mm;主轴转速:低速 2-40r/min,高速 40-120r/min;主轴最大扭矩:≥67000Nm,主轴功率:≥30kW ;铣削头扭矩 ≥1000 Nm,铣削头转速:≥4500r/min;定位精度: 0.01mm;重复定位精度:

0.005mm;机床验收标准VDI;快速移动速度:32m/min;空间任意位臵在线测量误差:0.01+8*L/1000;刀库容量≥32把;具有在机测量功能,实现加工尺寸的快速高效测量。

(2)五轴镗铣加工中心

用于航空发动机机匣零件的外轮廓形状铣削、型面及端面装配孔镗铣加工; 工作台:2500×2500mm;最大转速:≥6000r/min;主轴扭矩:≥1400 Nm;主轴功率:≥37kW;回转A轴转动范围:+110°/-110°,轴扭矩:≥1400 Nm;回转C轴:360°;C轴扭矩:≥1400 Nm;X/Y/Z快速速度:32m/min;A轴快速速度:6r/min;C轴快速速度:5r/min;X/Y/Z定位精度: 0.01mm;X/Y/Z重复定位精度:0.005mm;A轴定位精度:5″;A轴重复定位精度:3″;C轴定位精度:8″;C轴重复定位精度:5″;机床验收标准VDI;在线测量误差:0.01+8*L/1000mm;联动轴数:5轴; 刀库容量:≥60把;具有在机测量功能。

(3)大型五轴测量装臵

用于航空发动机机匣零件几何特性检测。测量范围:X轴3000mm;Y轴2000mm;Z轴1500mm;C轴0-360°;B轴0-360°;精度:空间测量精度0.004+4*L/1000mm;旋转轴定位精度2″;装备功能:实现Y轴双驱动机构;可实现两旋转轴无极分度;可激光扫描测量与接触测头互换。

(4)加工出至少两种典型机匣零件10件以上;机床MTBF≥1500h,Tk≥15000h;五轴镗铣加工中心要进行S试件切削,精度满足标准要求;其中至少有1台采用国产数控系统、国产功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配三种,不包括自制及集团内部单位配套部件)和国产刀具,完成一套国产数控系统的在线测量模块。

(5)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(8)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。(9)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

掌握设计、制造和检测技术;结构分析与优化技术;双驱技术、伺服优化技术、动态精度调试与补偿技术;高温合金加工工艺技术的研究,形成国产刀具在国产设备上加工参数数据库;机匣在机测量技术的研究;

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究与检测验证;自筹与地方配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内航空发动机制造企业,具有上述领域的研究基础,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件);参加本项课题研究的每一个数控机床主机企业均应提交本单位制造的五轴联动加工机床“S试件”检测报告(至少1份,由国家级或行业级检测机构出具)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题9 航空发动机整体叶盘高效强力复合数控铣床

1、研究目标

针对航空发动机整体叶盘类复杂零件加工,研发整体叶盘高效强力复合数控铣床,大幅提高整体叶盘加工精度、效率和表面质量,显著降低制造成本;掌握设计、制造、综合性能检测等关键技术;主要技术参数、可靠性与精度稳定性达到当前国际同类产品水平,并形成批量生产能力。

2、考核指标

(1)加工产品范围为φ500~1000mm整体叶盘高效强力复合数控铣床研制,并在实际生产中应用,采用国产数控系统和国产功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配两种,不包括自制及集团内部单位配套部件);机床MTBF:1500小时;机床Tk:15000小时。

设备技术指标如下:

铣削主轴最高转速≥8000r/min,扭矩≥900Nm; 盘铣最高转速: 250r/min,扭矩≥19000Nm;快移速度(X/Y/Y′/Z轴)≥ 20m/min;工作台尺寸:Φ800mm,承重:1500kg;控制轴数:7,联动轴数:5。

机床主要行程参数:X轴行程≥3000mm,Y轴行程≥1200mm,Y′轴行程≥1200mm,Z轴行程≥1400mm,A轴行程:-15°-105°,B轴行程:-90°-90°,C轴行程:0°-360°。

机床定位精度:X/Y/Y′/Z:±0.02/1000mm,A/B/C:±8〞;重复定位精度:X/Y/Y′/Z:0.016/1000mm,A/B/C:7〞。

(2)开发出与七轴整体叶盘高效强力复合铣数控装备配套的数控加工专用

编程软件系统1套,并申请软件著作权;

(3)采用国产刀具完成2种整体叶盘强力复合铣加工生产验证,使整体叶盘通道开槽粗加工与现有工艺和装备相比,效率提高3-4倍;

(4)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

整体叶盘高效强力复合数控铣床设计与制造技术研究;整体叶盘高效强力复合铣机床动态特性研究;整体叶盘高效强力复合加工工艺方法研究;整体叶盘高效强力复合盘插铣切削余量和区间优化技术研究;整体叶盘高效强力复合盘插铣多轴数控加工编程技术研究;整体叶盘高效强力复合盘插铣无干涉刀具轨迹规划技术研究;刀具参数优化和工艺参数优化技术研究及刀具优选与切削参数评价优化软件;整体叶盘高效强力复合铣数控加工编程系统、曲面结构复杂母线刀具宽行铣削等软件开发。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件 课题牵头单位应为国内航空发动机制造企业,具有上述领域的研究基础,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报,要求落实航空发动机企业做为最终用户。牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件);参加本项课题研究的每一个数控机床主机企业均应提交本单位制造的五轴联动加工机床“S试件”检测报告(至少1份,由国家级或行业级检测机构出具)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研

用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题10 大幅三维空间曲面高功率高精度激光焊接技术与装备

1、研究目标

针对大型夹层筒状与箱体结构合金构件的激光深熔对接焊、角焊、搭接焊等制造需求,重点研究其激光自熔焊、填丝焊及焊缝跟踪工艺技术,研发三维五轴数控焊接机床、三维大幅空间曲面工装夹具、五轴联动数控软件集成控制系统;满足并保证焊接质量与整体变形控制,掌握核心工艺技术;实现三维大幅空间曲面高性能高精度高功率激光焊接的示范应用。

2、考核指标(1)开发三维五轴数控焊接机床和三维大幅面构件工装夹具成套装备一套 不锈钢材料夹层筒状构件规格:最大15m*Ф1.5m,最大厚度10mm。铝合金箱体构件规格:最大1.5*1.5,最大厚度5mm。高架龙门大幅面焊接机床:X、Y、Z轴行程分别为4000mm、2000mm、1000mm,三轴定位精度±0.04,重复定位精度±0.02;三维焊接头:A轴旋转角度±200°,B轴旋转角度±160°,两轴定位精度±0.015°,重复定位精度±0.005°,搭载焊缝跟踪系统:视场深度6.5mm,视场宽度6mm;实现五轴联动控制,使用五轴坐标转换功能,计算补偿聚焦实际控制点的旋转运动带来焊接头中心的附加移动。

(2)激光焊接工艺技术。夹层大型筒状与铝合金箱体构件的激光深熔对接焊、角焊、搭接焊:不锈钢最大熔深10mm,铝合金最大熔深5mm,焊接速度:0.8~2.5/min,激光填丝焊接工艺:实现激光热丝和冷丝填丝焊接。焊缝跟踪:横向分辨率±0.05mm,深度分辨率±0.04mm;焊缝成形良好,焊接变形控制在3mm以内。

(3)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。

(4)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容 高架龙门大幅面三维焊接机床研究:整机精度和动态性能(刚度)优化研究;三维焊接头研制;基于RTCP的多通道五轴联动控制技术,焊缝轨迹示教录返编程,自诊断、报警、功能检测、急停、故障内容显示及功率在线调试研究;在线

焊缝跟踪系统和送丝系统集成。曲面型面修正、曲面定位、曲面与曲型型材拼接、曲面分段激光拼焊装配工艺优化与工装定位方法研究。高功率激光精密对接焊、角焊、搭接(含未熔透搭接焊接)自熔焊,填丝焊专家数据库建立;高功率激光深熔焊接多相瞬态耦合行为、传热传质、冶金过程与组织性能调控、焊接缺陷控制方法研究;大型夹层筒状构件焊接变形规律和变形控制方法研究。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹资金及地方配套资金与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内焊接装备制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题11 大型复杂薄壁整体构件充液拉深装备

1、研究目标

针对大型铝合金构件整体式制造需求,研究掌握大尺寸复杂薄壁构件整体充液拉深成形工艺技术等,研制大型复杂薄壁构件充液拉深成形工艺及成套装备,总体指标达到国际先进水平。

2、考核指标

(1)研制大型复杂薄壁整体构件充液拉深装备1台。

(2)考核指标:公称力:150000KN;额定拉深力:120000KN;密封压边力:30000KN;最大液室压力:60MPa;液室压力控制精度±0.1MPa;压制速度:1-5.5mm/s;主缸压力控制精度±0.1MPa;压边缸压力控制精度±0.1MPa;主缸位移控制精度±0.1mm;工作台尺寸:4500mm×4500mm;热处理强化铝合金板材成形最大直径:φ3350mm;最大成形高度:1100mm;厚度:2.0mm-6.0mm;贴膜率:≤0.5mm。

(3)对国产控制系统进行使用验证,采用国产关键功能部件比例不低于50%。

(4)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)完成φ3350mm运载火箭推进剂贮箱箱底整体式成形制造,满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

(1)超大吨位双动柔性充液拉深液压机的研制:超大吨位双动框架式液压机主机结构的优化设计;大型液压机关键零件的优化设计及加工制造技术;主机、模具之间耦合刚度校核;主机超大工件加工制造技术;大流量高精度电液一体化液压控制技术;拉深滑块与充液系统协调泄压技术;超大吨位液压机安全控制与检测技术。

(2)专用柔性数控系统与集成技术研究:专用柔性数控系统集成技术;伺服控制与大流量流体压力控制技术研制;伺服控制系统模块化编程、功能组合及智能故障诊断技术;工艺流程、材料性能与高压、大容量充液拉深参数数据库存储技术;加载路径跟踪技术及数据采集技术;人机交互界面设计;基于模糊控制神经网络的控制技术。

(3)大型充液拉深设备装臵研制:大容量压力转换器高低压腔结构设计分析,强度校核,有限元结构分析及结构的优化设计、大容量压力转换器密封结构设计及密封调解结构设计;伺服液压系统的冷却、加热系统研制;控制系统电气系统硬件设计。

(4)典型大型复杂薄壁件充液拉深工艺研究与工程应用:液室结构设计优化;典型大型复杂薄壁件充液拉深有限元仿真;大尺寸充液拉深模具的结构设计、强度校核及型面补偿优化;典型大型复杂薄壁件充液拉深成形的回弹分析及精度预测;成形的缺陷分析与质量检测;预胀压力、液室压力、位移与压边力加载曲线协调控制技术。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方政府配套资金合计与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方政府配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内成形装备制造企业或用户企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的2

个研究方向中的1个方向的研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题12 轿车发动机缸体、缸盖加工生产线制造单元

1、研究目标

由国内重点机床制造企业与重点汽车制造企业合作研发适用于轿车发动机缸体、缸盖柔性加工的高档专用加工中心(制造单元), 包括带A轴和B轴功能。培养和提高国产轿车制造的设备开发和集成能力并进行批量应用、验证与考核。改进国产装备可靠性与精度稳定性,提高国产装备应用率,降低制造成本。掌握国际先进水平高精度发动机加工制造技术,形成整体解决方案能力,降低汽车制造成本,支撑汽车自主化制造。

2、考核指标

(1)主要技术参数: 行程600-800mm;主轴转速≥12000rpm;快移速度≥60m/min;加速度≥7m/s2; 定位精度≤0.005mm;重复定位精度≤0.003mm;换刀时间(C to C)≤4.5s。

(2)完成4台单元的生产验证;机床MTBF达到1500小时。(3)对国产数控系统和功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配两种,不包括自制及集团内部单位配套部件)进行应用验证,国产刀具配套率50%以上。

(4)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容 整机结构动静刚度及优化设计技术,模块化设计技术,高速主轴、转台的应用技术,机床热变形及其补偿技术,可靠性技术,控制系统的选型和配臵技术,制造单元的进线适应技术等。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方政府配套资金合计与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方政府配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题13:高精度轿车发动机缸体缸盖柔性生产线

1、研究目标

轿车发动机缸体、缸盖是发动机关键零部件,结构复杂,加工工序多,精度要求高。针对轿车发动机缸体、缸盖生产量大,加工精度要求高、稳定性要求高等特点。拟针对轿车企业年产30万台以上发动机的能力建设需求,在新建的发动机缸体缸盖混流生产线中,使用国产高速加工中心70台以上,并对国产数控系统和功能部件进行应用验证。通过建设培养和提高国产设备开发和集成能力, 并进行批量性应用、验证与考核。改进国产装备可靠性与精度稳定性,提高国产装备应用率,降低制造成本。掌握国际先进水平高精度发动机加工制造技术,形成整体解决方案能力,降低汽车制造成本,支撑汽车自主化制造。

2、考核指标

(1)用于缸体、缸盖加工的高速卧式加工中心主要技术参数: 数控转台500-630mm:主轴最高转数≥18000r/min,快移速度≥60/min;定位精度≤0.008mm,重复定位精度≤0.004mm。

(2)产品加工精度要求缸盖导管、阀座底孔:导管底孔,直径∮9.0(-0.04,-0.025),与两定位销孔以及底面的位臵度公差±0.1,孔椭圆度0.01以下,孔锥度0.01以下,角度偏差±0.5°;阀座底孔,直径∮31.4(+0.016,0),位臵度为与两定位销孔以及底面的公差±0.1,孔椭圆度0.01以下,孔锥度0.01以下。

(3)生产线上使用国产高速加工中心70台以上,国产设备占比80%以上。(4)工序保证能力CPK≥1.33。实现混流生产。生产线综合开动率OEE≥90%。(5)对国产数控系统和功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件

中至少选配两种,不包括自制及集团内部单位配套部件)进行应用验证,国产刀具配套率50%以上。

(6)不少于10台套机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(7)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(8)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(9)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(10)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容 适应于轿车缸体、缸盖大批量生产的设备性能指标研究;机械机构设计开发验证: 设备结构刚性分析和验证, 设备关键部件的选型和可靠性评估, 设备精度测量标准和验证, 设备可维护性评估。

整线集成工艺研究,包括加工工艺的开发和优化, 尺寸链的计算和优化, 加工节拍的计算和平衡,切削参数设定和优化, 切削力计算。自动化生产线建模方法,自动化生产线布局与规划优化,自动化生产线协同仿真,自动化物流系统集成设计,建立产品质量验收流程。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方政府配套资金合计与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方政府配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题14 连杆裂解加工技术与成套设备

1、研究目标

针对汽车发动机行业裂解连杆的加工要求,开发研制成套的裂解加工工艺技术和生产设备,包括连杆裂解生产单元、连杆双端面磨床、连杆大小头孔精镗机床、连杆高精度珩磨机床等,形成拥有自主产权的生产工艺和一条年产量60万件以上连杆加工生产线,满足汽油发动机15万台以上的配套能力,可靠性与精度等指标达到国际先进的水平,并实现市场应用。

2.考核指标

(1)连杆裂解生产单元:加工工件的工件外轮廓缺损尺寸<1.5×2mm;工件胀断后大头孔变形量<0.05mm;批量废品率小于5%。连杆大、小头孔精镗床加工工件大孔直径公差-0.016mm;小孔直径公差<0.007mm;大小孔中心距公差<±0.02mm;

(2)连杆产品适用于欧五标准、缸内直喷、涡轮增压汽油发动机。

(3)掌握汽油机连杆关键的激光割槽裂解技术和精镗加工工艺技术,达到用户图纸精度指标。

(4)连杆大孔直径公差<0.014mm;大头圆柱度公差等级在0.007mm;小孔直径公差<0.006mm;小头圆柱度公差等级在0.005mm;大小孔中心距公差<±0.025mm;弯曲平行度公差等级在Φ0.075/100mm,扭斜度公差等级在Φ0.02/100mm,两侧面平面度公差<0.02mm;两侧面平行度公差<0.02mm。

(5)生产线能力Cmk值≥1.67;设备利用率≥85%。

(6)对国产数控系统和功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配两种,不包括自制及集团内部单位配套部件)进行应用验证,国产刀具配套率50%以上。

(7)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时(刀库100万次)以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(8)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(9)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(10)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(11)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3.研究内容

连杆裂解生产工艺原理,工艺方法,连杆裂解规范的研究与制定,连杆生产过程的工艺尺寸等检测与缺陷检测,鉴定方法的研究。连杆裂解生产单元的研制,高精度镗床设备的研制;成套设备的组线集成技术研究

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费

中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究及关键设备仪器的采购。自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内汽车零部件制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题15 汽车发动机曲轴数控磨床、凸轮轴磨床制造单元研制

1、研究目标

针对汽车发动机生产线上对数控磨床的需求,利用前期数控专项课题成果展开曲轴、凸轮轴磨床(磨削制造单元)可靠性研究及关键部件使用寿命研究,开发相关磨削用户工艺软件、磨削技术支持软件、异型轮廓磨削软件。采用数控专项成果的数控磨床4台以上示范应用,建成具有国际先进水平的汽车发动机曲轴、凸轮轴精密高效生产线并形成至少各一条实际应用于轿车曲轴、凸轮轴生产,满足汽车工业的需求。

2、考核指标

(1)汽车发动机曲轴生产线:研制2台曲轴以上磨床(应用前期数控专项成果),实现国产曲轴磨在发动机的主轴颈、连杆颈复合、高速磨削加工生产线上应用;工序能力指标CPK≥1.67;设备利用率≥85%;开发磨削用户工艺软件、磨削技术支持软件、异型轮廓磨削软件。

(2)汽车发动机数控凸轮轴磨床:研制2台凸轮轴磨床(应用前期数控专项成果),实现汽车发动机凸轮轴高速磨削加工,在汽车整机厂发动机凸轮轴生产线上应用。工序能力指标CPK≥1.67,设备利用率≥85%。开发磨削用户工艺软件、磨削技术支持软件、异型轮廓磨削软件。

(3)对国产数控系统和功能部件进行应用验证。

(4)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

面向汽车整机厂发动机生产线的曲轴、凸轮轴磨床配臵策略研究;数控曲轴、凸轮轴磨床整机设计制造技术;在线测量装臵与误差补偿技术;高效磨削工艺研究;工艺软件与磨具数据库开发;基于生产线长期、高效加工、连续运转工况下的整机可靠性及关键部件使用寿命研究;砂轮在线修整及异型轮廓通用磨削软件开发。

4、实施期限

2013年1月-2016年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方政府配套资金合计与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方政府配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件 课题牵头单位应是国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户。

课题16 汽车车身大型智能冲压生产线

1、研究目标 研究汽车车身大型智能冲压生产线,掌握汽车车身“轻量化”所需铝合金板、激光拼焊板等减重板材的冲压成形核心技术及相关高速冲压配套技术,并得到应用验证,拥有自主知识产权,形成行业标准。满足我国新能源汽车制造业精密高速冲压要求,技术指标达到国际先进水平。

2、考核指标(1)研制开发公称力50000kN以上适合于钢板、铝板、高强度板的钢铝混合汽车车身(外板)大型智能冲压生产线1条,滑块行程大于1200mm;工作台尺寸4500*2500mm;滑块位臵重复停止精度±0.02mm;滑块行程每分钟8~18次。

完成3~5种大型汽车外覆盖件的冲压应用。可靠性达到平均每小时生产零件(ASPH)大于540件、噪声低于80分贝,可自动识别模具并自动调整生产线参数,并得到应用验证。

(2)对国产控制系统和功能部件进行应用验证。

(3)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(4)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(5)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(6)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

针对自动冲压设备未来发展“绿色、智能、服务”的要求,研究适用于钢板、铝板、高强板的成型技术,连续拆垛、板料视觉对中、整线全自动智能换模、振动频谱轴承失效在线检测、高速冲压线自动送料系统模拟仿真、冲压车间生产管理网络控制、远程监控等技术。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究,中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户。

课题17 数控内齿珩轮强力珩齿机

1、研究目标

为降低汽车变速箱齿轮传动噪音,提高加工效率,研制完成1台七轴数控内齿珩轮强力珩齿机,应用于实际生产,具备批量化生产的条件。

2、考核指标

(1)研制一台数控内齿珩轮强力珩齿机,加工直径≥φ300mm,加工模数0.5--4mm,最大加工齿宽≥60mm,珩轮最高转速≥1500rpm,工件最高转速≥5000rpm,能实现径向、轴向、摆动径向强力珩削加工方式,机床具备七轴四联动功能,加工精度4级及齿面粗糙度Ra0.4以上,机床的整体性能达到国外同类产品先进水平。

(2)对国产数控系统和功能部件进行应用验证,国产刀具配套率50%以上。(3)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(4)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(6)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。(7)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

研究高精度回转珩轮架、精密摆动工作台的设计制造技术;机床整机结构动态优化设计;强力珩削加工工艺及自动余量均衡技术;金刚石修整轮修整珩轮工艺;珩轮特性技术研究;精密摆动工作台设计与试验;机床热变形控制及补偿技术;珩轮珩削力自适应技术及自动对齿技术;机床智能化软件开发。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,建立相关试验装臵和整机性能测试条件;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户并附采购合同。

课题18 轴类齿轮车削滚齿复合加工机床

1、研究目标

针对汽车齿轮加工自动生产线组线技术提升的需要,研制出我国第一台车滚复合齿轮加工机床,该机床具有国际同类产品的所有功能,使我国车滚复合加工机床达到世界先进水平。

2、考核指标

(1)研制一台车滚复合齿轮加工机床,加工工件外径Φ50-200 mm,长度500 mm,重量8kg,最大加工模数4 mm,滚刀主轴功率23 KW,滚刀主轴转数7000rpm,车削主轴功率14 KW,车削主轴转速3000rpm,转台刀库工位12个,A轴回转角+/-35°, 加工精度GB/T10095-2008 6级。

(2)对国产数控系统和功能部件进行应用验证,国产刀具配套率50%以上。(3)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(4)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(6)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。(7)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

研究齿轮加工的车削与滚齿复合成套技术;研究车滚复合机床刀具主轴和工件主轴的高可靠性控制技术,满足齿轮高速干式切削对主轴刚性、振动及协调的控制要求;研究高速干切下的车滚复合机床床身抗振性与热平衡控制技术;研究车滚复合机床的优化运行支持技术、工艺参数智能决策支持技术、数控程序智能编制及仿真技术、加工过程能效监测与节能运行技术。

4、实施期限 2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,建立相关试验装臵和整机性能测试条件;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家。本课题要求落实最终用户并附采购合同。

课题19 汽车驱动桥螺旋锥齿轮干切加工成套技术与装备

1、研究目标

针对国内汽车行业对后桥锥齿轮加工装备的需求,开发能高效率、高精度干切加工汽车后桥锥齿轮的成套技术与装备,主要包括数控螺旋锥齿轮铣齿机、齿轮测量中心、新结构切齿刀盘以及实现数字化闭环制造的专家系统;掌握机床设计、制造、综合性能检测等关键技术;掌握螺旋锥齿轮干切加工机理及其相关工艺参数;所研制机床的主要技术参数、可靠性与精度稳定性达到当前国际先进水平,在用户生产现场构建生产示范线。

2、考核指标

(1)最大加工直径为350mm的数控铣齿机:该设备用于高效、高精度加工轻型车和微型车的后桥齿轮,既可湿切也可干切,既可用全工序法加工Gleason齿制、也可用刀倾全展成和刀倾半展成法加工Oerlikon齿制。机床的刀具主轴和工件主轴采用大力矩电机直接驱动。机床配臵在线测量系统,可实现自动对刀以及齿轮分度精度和齿形误差的在线测量。最大加工直径:Φ350mm;最大加工齿面宽:60mm;最大加工模数:10mm;刀盘转速:0-700rpm;加工Gleason齿制的刀盘直径:6″-9″;加工Oerlikon齿制的刀盘半径:76-105mm;工件主轴孔锥度:39#;加工效率:每两分钟加工一个齿轮;加工精度:GB5级以上。

(2)最大加工直径为650mm的数控铣齿机:该设备用于高效、高精度加工重型卡车、大型客车、工程机械的后桥齿轮,既可湿切也可干切,既可用全工序法加工Gleason齿制、也可用刀倾全展成和刀倾半展成法加工Oerlikon齿制。机床的刀具主轴和工件主轴采用大力矩电机直接驱动。机床配臵在线测量系统,可实现自动对刀以及齿轮分度精度和齿形误差的在线测量。最大加工直径:Φ650mm;最大加工齿面宽:110mm;最大加工模数:15mm;刀盘转速:0-450rpm;加工Gleason齿制的刀盘直径:7.5″-16″;加工Oerlikon齿制的刀盘半径:88-200mm;工件主轴孔锥度:60#;加工效率:每8分钟加工一个齿轮;加工精度:GB5级以上

(3)软件(闭环制造专家系统):所开发的、可实现螺旋锥齿轮数字化闭环制造的专家系统,包括螺旋锥齿轮的齿坯设计、强度校核、切齿加工参数计算、齿面接触分析、齿面坐标点计算、齿形误差修正等功能,整套专家系统的功能达到或接近国外同类专家系统的技术水平。特别要考核关于Oerlikon齿制的设计、分析、加工和测量软件部分。

(4)建立螺旋锥齿轮生产示范线,机床开动率≥80%,机床MTBF达到900小时;零件尺寸精度Cp值≥1.67。

(5)对国产数控系统和功能部件进行应用验证,其中1~2台机床采用国产数控系统和部分国产功能部件。国产刀具配套率50%以上。

(6)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(7)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(8)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(9)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(10)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

研制出具有自主知识产权的成套螺旋锥齿轮数控加工装备,产品的性能和功能达到国外同类产品的技术水平;研究Gleason圆弧齿螺旋锥齿轮全工序法加工的设计、分析以及切齿加工参数计算软件;研究Oerlikon齿制摆线齿螺旋锥齿轮刀倾展成法和刀倾半展成法加工的设计、分析以及切齿加工参数计算软件;研究新结构刀盘的设计原理,研制具有自主知识产权的、可适用于干切和湿切加工且采用条形刀齿的新结构刀盘,并开发相应的条形刀齿磨刀机和装刀机;研制可实现圆弧齿螺旋锥齿轮和摆线齿螺旋锥齿轮精密、高效测量的齿轮测量中心;掌握螺旋锥齿轮成套加工装备的关键技术以及螺旋锥齿轮数字化闭环制造技术,采用项目研制的成套数控加工装备,在用户单位构建汽车驱动桥螺旋锥齿轮数字化闭环加工生产线。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,建立相关试验装臵和整机性能测试条件;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件 课题牵头单位应是国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明

材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。本课题要求落实最终用户并附采购合同。

课题20 汽车轴齿类零件智能化精密成形装备

1、研究目标

针对汽车复杂齿类零件和异型精密轴类零件汽车自动变速器复杂齿形件、精密轴类件切削加工低效率、高能耗的现状,研制具有单工位替代多工序、模具设备一体、五轴联动数控特点的大尺寸圆柱齿轮零件智能化精密锻造中心,研制调频调幅轴向数控成形设备,实现汽车复杂轴齿类零件的高效、精密成形生产。掌握设备设计、研发和制造等关键技术,突破传统工艺限制,提升汽车复杂轴齿形件柔性化生产能力与技术至国际先进水平。

2、考核指标 方向1:齿形件智能化精密锻造中心:

(1)研制1台大尺寸圆柱齿轮零件智能化精密锻造中心,实现复杂齿形件在单工位上实现多工序精密生产。

(2)技术指标:公称压力≥40000kN、工作台面≥3000mm×2000mm、滑块行程≥400mm,主油缸压力≥25000KN、行程≥500mm,主要结构件(包括上横梁、滑块、工作台、底座)刚度≤1/7000,滑块上下移动垂直精度≤0.1mm/1000mm;数控伺服智能控制联动成形液压系统压力精度不低于最大压力的±2%;成形圆柱齿轮最大直径150mm、齿轮精度8~9级。

(3)在汽车制造企业实现2种汽车自动变速器圆柱齿轮产品的示范应用。形成产业化能力,工作节拍﹤12s。

(4)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。

(5)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(8)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(9)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

方向2:研制调频调幅轴向数控成形设备

(1)研制调频调幅振动轴向成形机一台,模具10套,实现轴类件振动轴向精密成形。轴向成形力>100吨;伺服振动载荷>40吨;工件直径60-100mm,工

件最大长度>1000mm,允许工件最小壁厚0.5mm;振动频率:20-30赫兹;加工齿轮(花键)模数: 0.5-1.2;加工控制方式:CNC控制;成形速度:20-30 mm/s;模具寿命10万件;花键、齿轮成形精度:6-7级;

(2)设备采用国产控制系统和关键功能部件不低于50%。

(3)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(4)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(6)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。(7)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

方向1:研究不同加载方式对成形力的影响规律、齿形零件的单工位数控联动精密成形技术、高精度高寿命模具技术、精密锻造中心联动控制及与其配套模具的协调设计、智能化精密锻造中心的可靠性综合设计方法,研制满足复合工艺及智能化、柔性化要求的新型数控伺服单工位精锻压力机。

方向2:研究轴向振动成形机机构设计及优化技术:高响应、大负载伺服振动液压缸机构及其控制系统研究;振动幅度和频率对成形载荷的影响规律研究;振动轴向挤压过程金属流动过程分析,成形参数优化;模块化、可换花盘设计与实现,多模具同步技术,内外模具随动技术,成形用专家数据库建立。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵和经费要求

拟支持2项课题研究,其中2个研究方向各支持1项课题研究;中央财政投入经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究及关键零部件制造;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式: 事后立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内成形装备制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对其中一个研究方向的全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵

头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户并附有采购合同。

课题21 复合材料汽车零部件模压成形成套装备

1、研究目标

为发挥复合材料轻量化、变截面、整体一次高效成形的优势,解决复材零部件大批量生产一致性低、效率低等难题,开发汽车玻纤类复合材料成形用模压机、变截面径向缠绕机等成套工艺与装备,针对汽车覆盖件和承载件分别建成自动化生产线,并在典型汽车制造企业得到应用,使汽车领域复合材料的成形装备与技术达到国际先进水平。

2、考核指标

方向1:覆盖件复材立式模压成形装备(1)研制一台20000kN纤维增强热塑性复合材料在线立式模压成形压力机及自动成形单元,技术指标为:成形压力机:公称力20000KN,最大开口高度≥3000mm,滑块速度1-80mm/s(可调),开合模时间≤4s,滑块空程及回程速度≥800mm/s,保压压力波动值≤0.1MPa;自动成形单元:连续纤维粗纱数量≥60股,粗纱梳理速度30-50m/min,双配混挤出机最大挤出量≥480kg/h,生产节拍20-60秒/件,最大平面尺寸15501450mm。

(2)建成一条由所研制的快速成形压力机及自动成形单元组成的年产80-120万件纤维增强热塑性复合材料汽车覆盖件在线模压自动化生产线。

(3)验证产品:汽车后背门内板、气门室罩盖各1种,与现有钢板覆盖件相比,性能一致,覆盖件减重30%以上;

(4)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。

(5)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(8)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(9)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

方向2:承载件复材卧式模压成形装备(1)变截面径向缠绕机 : 研制一台复合材料变截面径向缠绕机及模具更换系统,实现板状件变厚变宽径向多模腔同时缠绕,缠绕全程张力可控,张力范围4.5-90N,控制精度5%以内,缠绕线速度最大可达100m/min,板状件纵横比最大可达20:1,厚度和宽度变化比例最大可达1:2。模具更换系统换模节拍小于6分钟/次。

(2)卧式模压机:研制一台8000kN纤维增强热固性复合材料卧式模压机,具有水平加压、与前后工序自动化对接功能,可实现连续生产。锁模力:800吨,台面尺寸:2.5m×1.5m,工作行程速度:1mm/s~100 mm/s可设臵,三级自动变速功能,台面平行精度:≤0.5 mm,模具“装、压、锁、卸”生产节拍﹤16分钟/循环。

(3)建成一条汽车复合材料板簧自动化生产线,产品径向长度范围1-2米,产品承载范围10KN-200KN,能够满足轻、中、重型汽车板簧的需要。生产线故障停机时间﹤900小时;生产线节拍﹤2分钟。

(4)产品验证:中型(6吨)汽车的悬架前、后、副簧以及横臵板簧各1种;与钢板弹簧产品相比,单件减重70%以上。

(5)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。(6)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(7)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(8)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(9)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(10)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

方向1:研究纱束展开均匀分布控制技术、纤维自动输送匹配协调技术、表面处理与复配技术和梳理机寿命控制技术。研究分级混配挤出机快速喂料系统、挤出机温区设计与控制技术、基于纤维长度控制螺杆结构参数优化技术、坯料中纤维分布匀化控制技术等。研究满足快速成形要求的多泵-蓄能器联合供液快速驱动技术、位移速度反馈双闭环伺服控制技术、,压力机移动工作台快速精确定位和锁紧技术及四角调平控制技术。研究高动态响应、高精度的同步运动控制技术、虚拟仪器技术、生产过程专家优化控制技术、含镶嵌件整体化制品的模具设计技术及模具温度控制技术。

方向2:研究复合材料产品结构、工艺一体化技术、变截面径向缠绕全过程张力控制技术、缠绕组合式多模腔模具技术、连续自动化模具更换系统、复合材料板簧产品试验验证技术及复合材料缠绕模压多品种柔性自动化生产线集成控制技术。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持2项课题研究,其中每个研究方向各支持1项课题研究;中央财政投

入经费应主要用于装备产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事后立项事后补助

6、申报条件

课题牵头单位应为国内成形装备制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对其中一个研究方向的全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户并附有采购合同。

课题22 汽车ESP智能化检测装备开发及示范生产线

1、研究目标

针对我国汽车精密液压系统(ABS/ESP)自主产业化制造对关键制造装备及自动化装配线的迫切需要,通过对制造工艺、关键制造装备核心技术及高可靠性、一致性自动化检测装配线集成技术研究,重点研发高精度定位压装、智能在线性能检测、自动分拣分装及清洗、总成全工况性能模拟测试等四类装备,并针对ESP加工制造,进行精密加工中心、高压去毛刺清洗、激光焊接等专项成果的示范应用,建立ABS/ESP智能化、自动化制造与检测装配生产线,关键技术指标达到国际先进水平,形成汽车安全产品关键制造装备开发及推广应用能力。

2、考核指标

研究开发关键零部件高精度定位压装、智能在线质量检测、总成全工况性能模拟测试、自动分拣分装及清洗等四类技术及系统装备,实现多轴精密加工中心、高压去毛刺清洗、激光焊接等三类专项成果的示范应用,并进行高可靠性、一致性智能化检测装配线集成。

(1)高精度定位压装系统:开发包含15个工位的精密定位压装系统,主要技术参数:压机行程控制精度±0.005mm,本体移动控制精度±0.05mm,压装力0.5~10t不等,夹具定位精度±0.05mm,重复度±0.05mm。

(2)智能在线性能检测系统:开发包含11个工位的智能在线性能检测系统,主要技术参数:行程控制精度±0.05mm,供气压力≥200bar,进出油口6个压力传感器检测量程0~250bar,检测精度±0.05bar,生产节拍检测速度45s/个;等功能;主要技术参数:密封预紧力控制精度±1N,密封性检测充气压力0~500KPa、可调,气压稳定,阀口密封性检测真空度≥-102KPa、可调,生产节拍检测速度不高于20s/个。其中,高频开关阀动态响应特性检测设备:测量电压0~30V线性可数控调整;高速采集卡采集频率≥100KHZ;低压综合性能检测设备:行程控制精度±0.05mm;供气压力≥35Bar;进出油口6个压力传感器检测量程0~60bar,40

检测精度±0.05bar;生产节拍检测速度45s/个;高压综合性能检测设备:行程控制精度±0.05mm;供气压力≥200bar;进出油口6个压力传感器检测量程0~250bar,检测精度±0.05bar;生产节拍检测速度45s/个。

(3)总成全工况模拟测试系统:开发ABS/ESP全工况模拟与性能检测系统一台套。主要技术参数:工作温度精度±2‴;液压助力主缸压力控制精度±0.1Mpa;压力传感器最大量程30Mpa,精度0.3%;电流传感器量程60A,峰值电流120A(不超过150ms),最大电流60A(不超过10分钟)。台架支持主流车型动力学模型超过5个,ABS算法台架标定结果满足国标要求,ESP算法标定结果满足国际ESP法规FMVSS126法规要求。测试系统完成ABS/ESP控制代码超过总代码85%,降低匹配工作量超过70%。

(4)关键零部件自动分拣分装及清洗系统:开发微小零部件自动分拣分装系统1套,实现各零部件参数识别、缺陷识别的自动分拣分装及表面杂质的超声波清洗;主要技术参数:具备基于几何特征识别功能的智能6工位的物料自动传输,清洗后粘附颗粒直径不大于0.01mm;

(5)三类专项成果示范应用:A)“卧式车铣复合加工中心”专项成果示范应用不少于2台,实现ABS/ESP本体的精密加工,主要技术指标:主轴端部径向跳动小于0.002mm,轴向跳动小于0.002mm,回转工作台定位精度10″,重复定位精度6″,直线坐标定位精度0.001mm,重复定位精度0.001mm,旋转精度±0.02°,生产节拍不超过208s/件;B)“500bar高压清洗去毛刺设备”专项成果示范应用不少于2台,实现ESP本体的1次6面38孔的可编程高压去毛刺清洗,主要技术指标:设备供水压力可调0~50MPa,水温50‴,清洁度0.6mg/件,生产节拍达到90s/件(含装夹);水资源循环使用,用水不超过2T/月;C)“激光柔性焊接装备”成果应用不少于2台套,实现ABS/ESP的增压阀/限压阀的隔磁管与阀体、减压阀的隔磁管与定铁、吸入阀的阀体与阀座、吸入阀的隔磁管与定铁等薄壁高强度无泄漏焊接,主要技术指标:机械手放臵精度±0.1mm,激光器功率≥400W,功率控制精度±2%,焦距控制精度±0.02mm,夹具定位精度±0.2mm,夹具旋转精度0.05mm,夹具旋转角度控制精度±0.1°,夹具转速控制精度±0.01r/min,节拍5s/个。

(6)智能化检测装配线集成:实现各智能加工装备及在线检测、精密装配、自动分拣等智能检测装配装备和融合工件数字标识、制造工艺、装配信息、工作状态等于一体的信息集成系统的集成。装配生产线产能为50万套ABS/ESP,直线定位精度为0.02mm,重复定位精度为0.02mm,单件节拍小于36秒,产品可覆盖所有5座以下乘用车及微型、轻型卡车。自动化程度高,总装配线工人不超过10人。各项产品性能指标能够在生产线上得到保证,生产线产品合格率达到99.9%,出厂总成全工况模拟测试率100%。

(7)以上设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。

(8)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(9)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(10)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(11)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(12)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

(1)研究开发ABS/ESP多种部件的高效自动压装检测技术,包括自动精密定位技术、压装过程在线实时高精度力值及位移检测技术、高效压装的速度控制及位移控制技术,以及压装行程精密控制系统和压装质量自动评价系统。

(2)研究开发ABS/ESP多种部件的密封性能自动检测技术,包括自动定位及自动密封技术,压紧力控制技术,稳压技术及高效数据采集与处理技术;研究多种阀芯响应特性的自动检测技术。

(3)研究ABS/ESP研究开发、匹配用全工况模拟测试试验台。该试验台支持企业对所开发的ABS/ESP控制系统软硬件向待匹配车型上进行台架标定匹配;研究ABS/ESP控制下整车动力学软硬件在环仿真建模技术;ABS/ESP控制算法模块化与自匹配技术;研究开发全工况环境、道路、整车动力学状态多信息虚拟现实技术;ABS/ESP全工况模拟与性能检测技术,研究多种性能检测的专家评价系统。

(4)研究关键零部件自动分拣分装及清洗技术,包括精密小部件物料传输精确定位、基于特征的智能分拣分装技术、超声波清洗技术、清洗液循环过滤技术、细孔清洗及干燥技术等。

(5)研究本体机械加工、高压水去毛刺并清洗、ABS/ESP高频开关阀的薄壁高强度无泄漏激光焊接等应用工艺,研究ESP制造自动物料识别,防错,多喷头插入式可编程去毛刺清洗,高清洁度控制薄壁件的装卡,高精密度及高可靠性定位,旋转角度与速度协调控制,激光焊接功率精密控制,焊接点功率密度精密控制,激光器大功率自动对焦,快速冷却等关键技术。

(6)研究智能化检测装配线集成技术,包括研究物料的数字标识技术、自动传输技术、物料的防错控制技术、多系统的信息交互技术及信息智能管理技术,研究ESP制造装配生产过程统一实物标识、物料传输精确定位、数据实时交换以及小件的自动上料等工艺技术。

4、实施期限

2013年1月—2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于

2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内汽车零部件制造企业或装备制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户并附有采购合同。

课题23 精密数控压力成形装备

1、研究目标

针对汽车、航空航天、发电设备等领域对高速精密数控压力成形技术装备的需求,重点研究数控重型高速精密压力机、高速精密冷镦成形装备,满足汽车领域薄壁精密冲压、航空领域高强度螺栓高速多工位冷镦成形成的需求。

2、考核指标

方向1:数控重型高速精密压力机(1)研制7500kN高速精密机械压力机1台:公称力≥7500KN;行程1.6mm;滑块冲程次数150~200min-1;滑块提升行程:80mm;最大装模高度:650mm;模高度调节量:100mm;适用材料宽度:800mm;离合器最大扭矩:大于81000Nm;停车制动角:小于200°; 工作台尺寸3650mm×1500mm;滑块底面与工作台平行度:左右≤0.10mm,前后≤0.04mm;滑块底面与工作台垂直度<0.016mm;整机动态重复精度:垂直方向±0.02mm,水平方向±0.05mm(2)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(3)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(4)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(5)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(6)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

方向2:高速精密冷镦成形装备(1)研制多工位冷镦成形装备1台, 工位数≥5,生产节拍200件/分钟;可加工螺栓规格M8~M16,长度≤100mm。

(2)多工位冷镦成形装备1台,工位数≥6,生产节拍≥100件/分钟;可加

工螺栓规格M20~M24,工件长度≤200mm。

(3)研制产品在线检测系统1套,通过传感器和影像系统,分别对多工位冷镦机的镦锻力和成品外形尺寸进行监控和检测。满足GB/T 5782-2000<六角头螺栓>及相关标准对产品尺寸精度的检测要求,实现自动计数、筛选和装箱功能,覆盖M8~M24的螺栓产品线,长度范围为8mm~200mm,检测速度为最大200支/分钟。尺寸的量测精度0.05mm。提高良品率20%,减少模具不可修复性损耗30%。

(4)实现工件自动快速定位及模具离线换模。

(5)实现多参数显示、故障诊断、在线监控、模具寿命管理。(6)油雾处理后机器周围未见明显油雾溢出。

(7)采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。

(8)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(9)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(10)实现主机装备在2家以上企业、5种以上典型产品的示范应用。满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(11)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(12)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。建立测试基地和产业化示范基地。

3、研究内容 方向1:数控重型高速精密压力机:重载、高速运转下的动态综合设计技术;抗冲击高速重载导向和支承技术;液压驱动的大扭矩离合器技术;数控重载高速精密压力机的智能控制技术;数控重载高速精密冲压系统可靠性增长技术;滑块部件的液压提升技术,使滑块处于上死点位臵时仍可带动上模提升80~120mm;采用运动学、动力学、热学理论分析以及有限元、多体系统的模拟仿真,揭示重型、高速冲压机床的振动和发热机理,并提出合理解决的技术方案;利用先进的动平衡和热补偿技术,减少温度变化以及高速状态下的振动对机床精度的影响,提高滑块下死点重复定位精度。

方向2:高速精密冷镦成形装备:高强度金属材料在高速冲击载荷下的变形行为、流动应力模型、温度效应、动态破坏现象及遗留效应;多工位连续成形过程数值精确模拟技术、辅助工艺设计技术及工艺优化设计技术;镦锻成形中的摩擦与润滑技术;机器构件在连续、高速、高冲击载荷及交变应力工况条件下的失效形式;运动机件在刚度条件下轻量化设计;油雾三相流体力学模型及油雾处理方法;动态故障诊断声量分析技术;在线检测/监测技术、故障诊断技术和在线质量控制技术;高强度园盘材料的校直及送料技术;模具在连续、高速、高温、高冲击载荷下的延寿技术。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持2项课题研究,2个研究方向各支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内成形装备制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户并附有采购合同。

课题24 大型、高精度数控成形磨齿机

1、研究目标

针对舰艇减速器齿轮等部件,研制DIN3级以上的高精度数控成形磨齿机。

2、考核指标:(1)研制一台磨削直径可达4米、DIN3级精度的圆柱齿轮成形磨齿机,具有磨削外齿、内齿功能,研究同时兼顾磨削内孔及端面的方法。

加工范围:齿顶圆直径φ4000mm;齿根圆直径φ580 mm;模数 1-40mm;齿数任意;齿廓深度100 mm;螺旋角齿)+/-45°;最大直齿宽度1450mm;砂轮主轴磨削功率40KW;砂轮线速度50m/s;回转工作台直径φ2500 mm;承重40000kg;内齿参数:齿根圆直径φ3500mm;齿顶圆直径φ800mm;螺旋角+/-35º;模数1-25mm;齿廓深度60mm ;最大直齿宽度400mm。

(2)研制一台磨削直径1米、DIN2级精度的圆柱齿轮成形磨齿机,具有磨削外齿、内齿功能。

加工范围:齿顶圆直径φ1000mm;齿根圆直径φ10 mm;模数1-25mm;齿数任意;齿廓深度60 mm;螺旋角+/-45°;最大直齿宽度800mm;砂轮主轴磨削功率20KW;砂轮线速度50m/s;回转工作台直径φ1000 mm;承重8000kg;内齿参数:齿根圆直径φ1000mm;齿顶圆直径φ150mm;螺旋角+/-35º;模数1-25mm;齿廓深度35mm ;最大直齿宽度400mm。

(3)对国产数控系统和功能部件进行应用验证。

(4)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000

小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(7)形成10项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、10项以上发明专利。

(8)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

研究成形砂轮齿轮磨削技术;高刚性和可重构性技术;机床热变形及其补偿技术;精密力矩电机直驱回转工作台制造技术;精密力矩电机直驱回转工作台控制技术;大型精密机床的静压导轨及静压轴承技术;砂轮主轴的大功率直接驱动技术及内臵动平衡技术;磨齿机专用计算和编程软件;机床在线测量技术;典型行业用户的大规格齿轮磨削工艺技术;制造工艺技术以及相关试验、检测技术;成形磨削专家系统。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,建立相关试验装臵和整机性能测试条件;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户并附有采购合同。

课题25 大型船用曲轴加工用车铣复合加工中心研制

1、研究目标 开发曲轴加工车铣复合加工中心;掌握设计、制造、综合性能检测等关键技术;主要技术参数与精度稳定性达到当前国际先进水平,并在曲轴加工生产线中进行应用。

2、考核指标

(1)完成回转直径≤φ1250mm、加工长度≤5000mm的2个以上规格系列产品设计。完成2-3台应用,用于曲轴零件的加工。设备完好率大于等于85%。

(2)至少1台主机配套国产数控系统和功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库、主轴五类部件中至少选配三种,不包括自制及集团内部单位配套部件)。

(3)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(4)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(6)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(7)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

大型车铣中心设计与制造技术;机床动态特性研究;大扭矩B轴技术;大中心架布臵技术;双主轴同步驱技术研究;曲轴加工工艺技术的研究。

4、实施期限 2012年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求 拟支持1项课题研究。中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内机床制造企业,在上述领域具有较强的技术研发队伍和技术基础。申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。

课题26 大型低速船用柴油机机架、机座精加工数控龙门镗铣床

1、研究目标

在前期开展的数控龙门镗铣床基础上,以大型船用低速柴油机机体、机架及

缸体的曲轴瓦座、导板面及缸体的最后精加工为目标,开发高精度重型数控龙门镗铣床,实现船用柴油机的精加工设备国产化装备。

2、考核指标(1)、龙门加工宽度5米,滑枕行程>3米,滑枕截面适于加工柴油机机座、机架、缸体等主要零部件;主电机功率100KW,滑枕全行程伸出时其主轴输出功率40KW;

(2)、产品定位精度(X、Y、Z向):≤Pa=10+L/250 um;(3)、产品配有490〫可自动更换附件头功能,所配臵的附件头可实现工件在一次装夹下五面的粗加工或精加工成品;

(4)对国产数控系统和功能部件进行应用验证。

(5)每一台(套)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床(系统、部件)制造企业处分别进行2000小时以上、10000小时以上、10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)设备应用于用户的柴油机机架、机座的最后精加工工序上,满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(8)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(9)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

面向低速柴油机机机座、机架、缸体等工艺需求的长行程、小截面滑枕研究开发,满足工艺精度、加工效率与自动化性能要求;重型机床提高研究定位精度与重复定位精度的技术与方法;面向低速柴油机机机座、机架、缸体等工艺需求的附件头开发技术。

4、实施期限

2013年1月-2015年12月

5、课题设臵及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,建立相关试验装臵和整机性能测试条件;自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件 课题牵头单位应为国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料(具体

要求参见附件:数控机床专项申报课题单位应具备的可靠性研究基本条件)。原则上申报课题的参与单位不超过5家,支持具备前期良好合作基础的“产学研用”联合申报(参与单位可提交在本课题研究领域与牵头单位前期合作研究的证明材料)。要求落实最终用户并附有采购合同。

课题27 船用大型全纤维整体曲轴镦锻成形工艺与成套装备

1、研究目标

以8L58/64大型曲轴为典型产品,研发具有自主知识产权的船用大型全纤维整体曲轴镦锻成形工艺与成套装备,实现主轴径Φ340~470mm船用全纤维整体曲轴的批量生产,以满足我国造船业对精细、优质、低成本、长寿命大型全纤维曲轴锻件的需求。整体工艺与技术装备达到国际先进水平。

2、考核指标

(1)研制完成2×150MN船用大型全纤维整体曲轴镦锻成形成套装备1台,垂直压力30MN,水平镦锻力两侧各150MN;双肘杆机构增力系数﹥5;弯曲力能参数、镦锻力能参数与行程参数可单独调整;各拐柄间角度定位偏差<2°;坯料轴向强力定位偏差<2mm;左右镦锻滑块行程同步精度<0.5mm;镦锻模块与弯曲模块行程匹配精度<0.5mm;

(2)研发曲轴全纤维弯曲镦锻工艺,轴向单边加工余量<10mm,径向单边加工余量(拐轴径除外)<15mm;材料利用率>80%;

(3)建成大型曲轴整体全纤维弯曲镦锻模拟分析平台,具有弯曲镦锻过程模拟、微观组织分析预测、弯曲镦锻成形工艺优化和压机的动力学与运动学分析等功能;

(4)成形整体曲轴技术参数:典型产品为8L58/64大型全纤维整体曲轴,缸径Φ580 mm,主轴径Φ470 mm,法兰径Φ870 mm,拐轴偏心距R320mm,总质量约21吨;

(5)对国产控制系统进行应用验证,采用国产关键功能部件比例不低于50%。

(6)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(7)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(8)研究成果8L58/64大型曲轴在船舶企业进行示范应用,满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(9)形成5项以上技术标准(企业标准、行业标准、国家标准)、5项以上发明专利。

(10)课题牵头单位建立起不少于15人的专职研发团队和技术合作组织,新增具有高、中级职称的技术人员和技术工人20人以上。

3、研究内容

第三篇:“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项2014课题申报指南

“高档数控机床与基础制造装备” 科技重大专项2014课题申报指南

第一章 申报须知

一、指南说明

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称“数控机床专项”)根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的要求设立,其内容的依据是国务院常务会议审议通过的《数控机床专项实施方案》。

本次发布的课题申报指南,通过评审选择课题承担单位。

二、申报条件

1、凡在中华人民共和国境内注册、具有独立法人资格的内资或内资控股的生产企业、事业单位、大专院校等均可申报,不接受个人申报。

2、对课题责任单位的要求

(1)申报单位须是相关领域的生产企业或研究单位,具备较强的研究开发能力、良好的运行管理机制,能够提供足够数量的配套资金和相关的配套条件,单位财务状况良好。

(2)成立时间在2011年4月1日(含)之前。

(3)在同一技术领域仍有尚未验收(2014年1月之后进行验收)的课题责任单位,原则上不得申报该领域2014课题。

3、对课题组长的要求

(1)1953年4月1日(含)以后出生;(2)具有副高级(含)以上职称;

(3)每年(含跨连续)离职或出国的时间不超过3个月;

4、鼓励“产、学、研、用”联合申报课题。多个单位联合申报的,各方须签订联合申报合作协议,明确约定课题申报单位、参与单位承担的研究任务、考核指标、专项经费比例和知识产权归属等,并作为课题申报书的附件。

5.每个申报课题须对所研究的内容进行科技查新,并提供由部省级以上科技查新部门出具的查新报告,查新时间应在2013年1月1日以后。

6、根据《“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项知识产权管理实施细则》的规定,课题申报单位应当提交本领域核心技术知识产权状况分析报告(课题申报单位

自行编制或委托第三方机构编制),作为申报书的附件,内容包括分析的目标、检索方式和路径、国内外知识产权现状和主要权利人分布、本单位知识产权状况、课题的主要知识产权目标、创新性和侵权风险及其应对策略、对产业化的影响等。课题申报单位拟在研究开发中使用或购买他人的知识产权时,应当在申报材料中作出说明。

7、申报单位应按照指南的要求提供相应的配套经费。

8、课题申报书应经课题责任单位所在省(自治区、直辖市、计划单列市)工业主管部门或相关重点领域央企盖章并签署意见。

9、课题预算书请按照《民口科技重大专项资金管理暂行办法》(以下简称“办法”),由申报单位财务部门组织编写;申报事前立项事后补助支持方式的课题,办法中规定,在课题验收前一般只拨付不超过中央财政经费30%的启动经费,其余中央财政经费待通过验收后方予拨付。

10、专项实施管理办公室将对课题申报书进行形式审查。凡不符合申报要求的,视为无效,不进入评审程序。

形式审查的要点公示如下:

(1)课题组长应具有中华人民共和国国籍(千人计划引进人员除外),年龄在60岁(含)以下,具有副高级(含)以上职称;课题组长应为课题责任单位员工;

(2)企业须附营业执照,大学及科研院所可附营业执照或组织机构代码证复印件(须加盖公章,并附在课题申报书后);

(3)申报条件中如要求地方/行业配套资金比例的,须提供地方/行业配套资金承诺函(原件至少一份,附在课题申报书中);

(4)科技查新报告(委托查新时间应为2013年1月1日以后)及知识产权分析报告;

(5)凡提供自筹经费的企业单位(牵头及参加单位),需附加盖公章的2011、2012两个财务报表(资产负债表、损益表和现金流量表,附在课题预算书后)。

三、申报要求

1、课题申报单位通过所下载的申报软件编制相关申报材料,须提交下列申报资料,并按顺序装订:

(1)《数控机床专项课题申报书》;

 国家或部省级以上科技查新部门出具的查新报告(原件至少一份,附在课题申报书后);

 知识产权状况分析报告(课题申报单位自行编制或委托第三方机构编制);  申报单位(含参加单位)营业执照(大学或科研院所可提供组织机构代码证)(复印件,附在课题申报书后);

 联合申报合作协议(原件至少一份,必须包含经费分配比例,附在课题申报书后);

 自筹及地方/行业配套资金承诺函(原件至少一份,附在课题申报书中);  中央以外渠道资金来源证明(原件至少一份,附在课题申报书中) 其他附件。

(2)《国家科技重大专项项目预算书》;

 凡提供自筹经费的企业单位(牵头及参加单位),需附2011、2012两个的财务报表(资产负债表、损益表和现金流量表,附在课题预算书后);  其他附件。

2、申报文件一律用A4纸,宋体小四号字打印,双面印刷(含附件),胶订成册,不要加塑料封皮。

3、课题申报书一式十二份(正本一份,并在封面注明,副本十一份);课题预算书一式五份(正本一份,在封面注明,副本四份);以上两类申报文件请分别装订;并附电子版(光盘)一份,光盘标签及电子版文件名称应为:“课题号—单位简称—课题名称”。

4、申报材料应经所在省(自治区、直辖市、计划单列市)工业主管部门或相关重点领域央企审核汇总,行文统一报送至专项实施管理办公室。

5、申报材料报送时间为2012年5月20日-21日,5月21日17:00时截止(不接受邮寄申报材料),过时不予受理。

第二章 课题申报指南内容

课题1 航空发动机机匣零件加工用五联动车铣复合加工中心

1、研究目标

针对航空发动机高温合金、钛合金、复合材料机匣类零件加工需求,开发五轴联动车铣复合加工中心,研究高刚性机床结构、高性能主轴、高精度旋转工作台等关键技术; 应用多轴联动数控加工技术,实现典型机匣零件零件的高效加工。

2、考核指标

(1)研制具有自主知识产权、面向航空发动机机匣零件加工的五联动车铣复合加工中心,完成工作台φ800、φ1000㎜两种规格各至少一台机床的研发,可加工零件范围直径≥800mm、高度≥600mm。主要技术参数如下:

1)铣削主轴:机械主轴转速4000rpm以上,扭矩800Nm以上;电主轴转速18000rpm以上,连续扭矩200Nm以上;形成3种规格主轴功能部件(立卧转换主轴、机械主轴、电主轴)。

2)旋转工作台:承载重量≥1500kg,可360°连续回转,转台回转性能应满足机匣零件铣削、车削加工要求。

3)整机性能:具备工件与刀具在机检测功能;直线轴定位精度≤0.01mm、旋转轴定位精度≤10",可实现立卧转换加工、角度摆动范围不小于135°;刀具库容量不少于24把。

(2)完成典型机匣零件加工应用验证,加工出合格的典型机匣零件。

(3)完成2台设备的生产应用,其中不少于1台设备采用国产数控系统和国产功能部件。

(4)机床MTBF达到1500小时以上。

(5)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

五联动数控车铣复合加工中心高刚性结构设计技术;立卧转换高刚性主轴部件设计与制造;整机受力状态及变形、结构稳定性、切削加工过程中的动态分析技术;车铣复合旋转工作台研究;高温合金、钛合金机匣高效加工工艺技术研究;整体机匣加工多轴联动、车铣复合加工数控编程技术与程序优化。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费主要用于关键技术研究、功能部件及整机研制、工艺技术研究与验证;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内机床制造企业或航空发动机制造企业,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。牵头与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题2 航空发动机薄壁细长轴加工工艺及成套装备

1、研究目标

针对航空发动机大深径比薄壁细长轴内外结构制造要求,建立大深径比孔加工、阶梯孔及内外花键成形、大深径比薄壁细长轴检测的工艺规范,研制数控深孔钻镗床、阶梯深孔数控珩磨机、数控精密阶梯内孔成形机、内外花键成形机、深孔精密检测设备各1台,掌握高性能机床结构分析与设计制造技术、阶梯内孔精密成形技术、高效内外花键齿成型技术、细长轴深孔检测技术,机床功能、主要技术参数、工作可靠性和稳定性达到国际先进水平,并在国内航空发动机制造企业应用。

2、考核指标

(1)完成适合航空发动机大深径比薄壁细长轴制造的数控深孔钻镗床、数控精密阶梯内孔成形机、阶梯轴内外花键成形机、阶梯深孔数控珩磨机、深孔精密检测设备的开发,替代进口设备;建立航空发动机大深径比薄壁细长轴深孔钻、内孔精密成形、花键成形、珩磨加工等制造工艺的工艺规范;建立大深径比薄壁细长轴类零件的生产应用示范线,采用国产刀具,零件制造精度达到:壁厚差≤0.05mm、内孔跳动≤0.04mm、表面粗糙度≤Ra1.6μm、同轴度0.04mm、额定转速的动挠度<0.03mm。

(2)设备主要技术指标

1)数控深孔钻镗床:该设备具有内排屑功能,镗孔直径≥φ15mm,加工深度≥1500 mm,刀具主轴与工件主轴的同轴度≤φ0.03 mm。

2)数控精密阶梯内孔成形机:具有变径和抽芯功能、材料冷热态成形功能、上下料系统。可加工工件最大直径100mm,工件长度≥1500mm,外径尺寸加工精度IT8-IT10、内径尺寸加工精度IT7-IT8,表面粗糙度Ra1.6-0.4μm。

3)内外花键成形机:工作载荷≥1000KN,加工齿轮(花键)模数 0.5-1.5,成形速度 20-30 mm/s,成形加工花键齿轮精度6-7级。

4)深孔数控珩磨机:珩磨内孔直径φ10-φ50mm,珩磨深度≥1000mm;加工精度:圆度0.002mm、圆柱度0.002mm、粗糙度Ra0.2μm。

5)深孔精密检测设备:长度测量范围>1000mm、径向测量范围≥200mm、壁厚差测量范围 2-20mm,可测量最小内孔直径φ20mm、最大外圆直径φ160mm,测量精度±(2+3/1000)μm,重复精度 0.002mm。

(3)完成5台设备的生产应用,其中不少于2-3台设备采用国产数控系统和国产功能部件。

(4)机床MTBF达到1500小时以上。

(5)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

大长径比薄壁细长轴深孔加工技术;薄壁细长轴深孔加工参数优化及其刀具排屑和散热技术;阶梯孔及内外花键高效率精密一体化成形及其模具设计制造技术;大长径比薄壁细长轴零件内孔精度测量方法。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、性能测试、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内航空发动机制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题3 航空发动机叶片自动化柔性砂带磨削技术及设备

1、研究目标

针对航空发动机叶片的工艺特点,研究叶片自动化磨削技术,开发成套的自动化柔性砂带磨削设备,一次装夹完成叶片叶尖、型面、进/排气边、叶根圆角和凸台过渡区部位的磨削集成加工,提高航空发动机叶片的加工精度,推进叶片制造、再制造技术创新及我国航空产业的发展,实现在用户企业的应用示范。

2、考核指标

(1)研制航空发动机叶片自动化柔性砂带磨削设备不少于2台,具备在机检测、快速模型重构、快速装夹、自适应磨削等功能。

(2)可完成长度为20-300mm发动机叶片自动化砂带磨削过程,一次装夹完成型面、进排气边、叶根圆角和凸台过渡区全部内容的磨削集成加工,形成发动机叶片砂带磨削成熟工艺。

(3)系统能够实现叶片型面的粗磨及精磨过程,表面粗糙度≤Ra 0.4μm;叶片型面轮廓度:距排气缘3mm范围内在0.06mm内,其余区域在0.10mm以内。

(4)研制具有自主知识产权的三维测量系统及开发实现轨迹规划、在线过程控制等功能的智能控制软件。

(5)采用研制的自动化柔性磨削系统,完成至少6种、每种100片航空发动机合格叶片的应用验证。

(6)完成2台以上设备的生产应用,其中不少于1台设备采用国产数控系统和国产功能部件。

(7)机床MTBF达到1500小时以上。(8)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(9)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(10)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(11)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(12)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

基于离线编程的轨迹规划技术、基于三维测量的复杂型面叶片在线校准技术、系统误差补偿技术、磨削工艺及参数建模技术、磨削过程控制技术、编程技术及在线高精度测量技术;叶片自动化柔性砂带磨削系统集成技术与工艺;叶片自动化柔性砂带磨削设备和数控系统可靠性、稳定性考核验证。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究、检测验证及核心设备的研制与采购;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为具有研究基础的装备制造企业或具有航空发动机制造、再制造能力的企业,在复杂曲面工件磨削系统制造、工艺研究和检测技术等领域具有较强的技术基础和技术开发队伍。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题4 航空发动机叶片微孔成形技术与装备

1、研究目标

针对我国飞机发动机自主研发的迫切需要,重点开展飞机发动机叶片等关键零件皮秒、飞秒激光无重铸层微孔成形工艺及装备关键技术研究,在实现其制造验证的基础上,开发自主知识产权的飞机发动机叶片等微孔成形数控机床,为我国自主研发的先进发动机叶片等零件微孔加工实现高精度、高可靠性、高效率和低缺陷自主化批量制造奠定工艺与装备基础。

2、考核指标

(1)研制发动机叶片微孔成形皮秒激光数控机床1台

1)微孔加工能力: 孔径范围200-900μm;孔径精度≤±10μm;深宽/孔径比≥20:1;加工效率≥0.002mm3/s;具有簸箕孔、异型槽等加工功能。

2)可加工零件尺寸≥200mm³150mm³150mm;定位精度≤±0.03mm。

3)满足镍基单晶材料加工无重铸层、无微裂纹、无再结晶等指标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。

4)其中自主研制激光器指标:平均功率≥30W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤10ps;光束质量M2≤1.3。

(2)研制发动机火焰筒高效微孔成形皮秒激光数控机床1台

1)微孔加工能力:孔径范围500-1500μm;孔径精度≤±20μm;深宽/孔径比≥10:1;加工效率≥0.01μm。

2)可加工零件尺寸≥900mm³900mm³400mm;定位精度≤±0.05mm。

3)可以实现带陶瓷涂层零件一次性高效加工,满足火焰筒材料加工无重铸层,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。

4)其中自主研制皮秒激光器指标:平均功率≥30W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤10ps;光束质量M2≤1.3。

(3)研制燃烧室喷油嘴及带陶瓷涂层叶片微孔成形皮秒激光数控机床1台 1)微孔加工能力: 孔径范围200-900μm;孔径精度≤±5μm;深宽/孔径比≥20:1;加工效率≥0.002 mm3/s;具有簸箕孔、异型槽等加工功能。

2)可加工零件尺寸≥150mm³150mm³150mm;定位精度≤±0.02mm。

3)可以实现带陶瓷涂层叶片一次性制孔,在国际航空检测标准下,满足镍基单晶材料加工无重铸层、无微裂纹、无再结晶等指标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。

4)其中自主研制激光器指标:平均功率≥30W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤10ps;光束质量M2≤1.3。(4)研制针对CMC-SiC材料微孔成形飞秒激光数控机床1台

1)微孔加工能力: 孔径范围200μm-1000μm;孔径精度≤±5μm;深宽/孔径比≥20:1;加工效率≥0.002 mm3/s;具有圆柱孔、倒锥孔、簸箕孔、异型槽、精细微槽等几何形貌加工功能。

2)可加工零件尺寸≥200mm³200mm³200mm;定位精度≤±0.02mm。

3)解决耐高温材料CMC-SiC微孔(直径1mm以下)加工的技术空白,实现加工无氧化层目标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。

4)其中自主研制激光器指标:平均功率≥10W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤500fs;光束质量M2≤1.3。

(5)针对4种以上材料典型零件进行应用验证。(6)完成4台以上设备的生产应用。

(7)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(8)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(9)满足用户使用要求,在用户单位应用一年以上方可验收。(10)申报10项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(11)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

针对新型航空发动机镍基单晶叶片、带热障涂层的叶片、燃烧室喷油嘴、火焰筒等零件,研究开发皮秒激光微孔无重铸层、无微裂纹加工机床和工艺解决方案;针对耐高温碳化硅陶瓷基材料的制孔需求直径小于1mm的加工工艺难题,研究开发飞秒激光高质量微孔加工机床及工艺方法;建立新型航空发动机关键部件和战略型耐高温碳化硅陶瓷基材料微孔加工工艺数据库。

4、实施年限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资 金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件:

课题牵头单位应为具有研究基础的装备制造企业或具有航空发动机制造、再制造能力的企业,须在上述研究领域具有较强的技术研发队伍和技术基础,具备较完善的试验、测试和生产条件,并针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题5 国产高档数控机床与技术在航空领域的综合应用验证及工艺研究

1、研究目标

利用专项支持研发的国产数控机床、数控系统、功能部件、国产刀具和共性技术等成果,基于并优化前期国产机床和数控系统应用示范类项目方案,在国内航空企业建立国产高档数控装备及其关键技术的应用验证基地;开展飞机复杂结构件数控加工工艺研究,建立基于国产数控机床和刀具的工艺数据库,验证国产数控机床和数控系统的加工适应性、可靠性、精度保持性;应用多轴联动编程、在机测量、误差补偿、故障诊断与监控等实用技术,提高共性技术在国产数控装备上的应用水平和效果,为航空制造企业提供成套解决方案,为国产高档数控装备的性能提升提供技术支撑。

2、考核指标

(1)建设综合试验与验证平台,用于共性技术应用验证与工艺试验研究,至少包括6台国产高档数控机床、2种国产高档数控系统、相关测试设备及配套软件系统。

(2)开展飞机复杂结构件数控加工工艺研究,形成提供成套工艺优化方案的能力,用于指导数控机床、数控系统、功能部件和刀具等优化设计。

(3)基于国产数控机床、国产刀具,开展铝合金、钛合金和复合材料结构件切削试验,形成切削数据库。

(4)在国产机床上应用工艺研究成果,至少完成5种以上包括飞机壁板、框、梁等结构件的加工。

(5)完成6台以上国产数控机床的动态信息记录,建立其使用过程的可靠性数据库和故障数据库。

(6)建立长效合作机制,形成由用户需求拉动的从政府(政策支持)->研究机构(共性技术)->数控系统、功能部件和刀具企业->机床厂->用户整个产业链的战略联盟。(7)申报10项以上发明专利,形成10项以上技术标准。

(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队,为航空制造、数控机床、数控系统、刀具等企业培养操作、编程、工艺和维修等高技术人才100人以上。

3、研究内容

(1)国产功能部件及共性技术在航空制造中的适应性研究。开展高速主轴的旋转精度评测和健康状态评估、强迫和自激振动在线评估与抑制。实现共性技术与航空制造过程的深度结合,包括数控机床可靠性在线评估与性能试验,数控机床精度保持技术,机床故障智能诊断技术,数控机床运行状态实时在线监测与控制优化,数控机床空间几何误差补偿,动态误差测量与补偿,热误差检测和补偿技术、在机动态测量技术等。

(2)共性技术的实用化开发及与国产数控系统的集成。包括数控系统二次开发平台,共性技术与国产数控系统的集成接口,数控系统综合性能与可靠性评测,可靠性数据自动采集技术,动态信息采集、存储和传输技术,数控代码样条拟合和光顺技术,虚拟加工过程仿真与机床防碰撞,面向航空零件工艺特点的机床参数匹配与优化技术。

(3)航空结构件加工工艺研究。基于国产机床,开展面向航空零件高速、高效加工的切削工艺研究,形成铝合金、钛合金和复合材料构件的切削数据库;开展大型低刚度零件夹持变形控制、基于装夹敏度控制的复杂零件可靠装夹技术与高刚度工装夹具设计,实现低残余应力的工艺参数优化;开展面向飞机复杂结构件典型结构的加工试验研究,丰富切削数据库、完善快速数控编程系统。

(4)示范基地能力建设。建立数控系统、功能部件与共性技术集成的性能测试与实验验证平台;建立示范应用数字化车间,实现数字化车间的网络化、信息化管理;建立面向航空结构件加工的工艺与编程、机床、数控系统、功能部件、刀具及共性技术等标准规范体系。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究。中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试、平台建设与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内飞机制造企业,在上述领域应具有较强的技术研发队伍和技术基础。申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;参加单位中制造企业均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过8家,应包括至少1家机床企业、1家数控系统企业、1家功能部件企业、1家工具企业。

课题6 精密、高效、数控单向走丝电火花线切割机床 整体目标

重点针对我国飞机制造领域关键零件高效、微细、精密加工及量产需求.在前期专项研究基础上,开发更高性能的精密、高效、数控电火花加工机床。机床主要技术指标(加工精度、加工效率、可靠性及精度稳定性等)达到目前国外同类机床产品水平,实现产业化,满足我国飞机制造领域对高端电火花加工机床日益增长的需求,逐渐替代进口。

该课题分为三个研究方向,其研究目标、考核指标和研究内容如下: 方向一: 高效数控单向走丝电火花线切割机床

1、研究目标

在前期专项研究基础上,开发更高性能的精密、高效、数控单向走丝电火花线切割机床。达到专项实施方案要求的技术目标.重点突破:纳秒级超窄脉宽数控电火花微精加工脉冲电源技术;微细数控电火花线切割技术;电磁兼容试验规范前期研究及标准制定等,完成更高加工效率、更高加工精度、更佳表面粗糙度、更细电极丝直径、更强控制功能的高档精密数控单向走丝电火花线切割技术及机床的研制,拓展应用范围,实现特殊材料复杂型面典型零件的示范应用,形成一定产业化能力,缩小与国外的技术差距,打破国外企业的市场垄断.2、考核指标

(1)主要参数:机床行程范围(X/Y/Z/U/V):350/250/220/70/70 mm;最高生产率≥400mm2/min;切割精度≤±0.0015mm;最佳表面粗糙度≤Ra0.10μm;最细电极丝直径:φ0.02mm;具有自动穿丝功能;

(2)研究整机可靠性和精度保持性评价技术,并形成企业标准或规范。(3)研制具有自动穿丝功能的数控单向走丝电火花线切割机床不少于2台,并实现 示范应用,初步形成小批生产能力。

(4)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(5)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。

3、研究内容

(1)高效率、低能耗的无电阻、防电解、窄脉宽、高峰值电流脉冲电源技术;(2)纳秒级超窄脉宽微精加工脉冲电源技术;

(3)具有恒张力、恒速度控制的电极丝走丝系统技术;(4)高穿丝成功率的自动穿丝技术;

(5)高效加工和微精加工过程自适应控制技术;

(6)高性能的五轴四联动精密单向走丝线切割加工专用数控系统。(7)整机可靠性和精度保持性评价技术.方向二 七轴联动数控电火花高速小孔加工机床

1、研究目标

针对航空航天发动机特殊材料关键零件的群孔加工要求(如叶片、涡轮外环的气膜孔、火焰筒及安装边的冷却孔、燃油喷注器的燃油喷射孔等),以及专项实施方案中相关要求,研制满足用户使用要求的七轴联动数控电火花高速小孔加工机床。提升国产高档装备在该制造领域的满足度。

2、考核指标

(1)研制七轴联动数控电火花高速小孔加工机床不少于2台。主要技术参数:X、Y、Z、W、A、B、C七轴全闭环控制; 各轴行程X600/Y400/Z300/W400/A0-135°/B360°/C±60°; 直线轴重复定位精度0.005mm,定位精度0.008mm; 转动轴分度重复定位精度8″,分度精度:30″;(2)加工要求:

最小加工孔径直径φ0.2mm; 孔的最小表面重熔层≤0.02mm; 孔的最佳表面粗糙度Ra≤1.25μm; 具有采用圆电极铣扇形孔、腰形孔等功能;

能够依据对精铸叶片外形特征点检测数据对孔位进行补偏;

(3)研究整机可靠性和精度保持性评价技术,并形成企业标准或规范。(4)完成2-3种航空发动机特殊材料零件群孔加工,符合用户要求。并在1-2家制造企业示范应用。

(5)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。

3、研究内容

X、Y、Z、W、A、B、C七轴全闭环数控主机的研究;表面重熔层厚度≤0.02mm加工技术的研究;孔径≤φ0.2mm加工技术研究;根据精铸叶片外形特征点检测数据对孔位补偏技术的研究;采用圆电极电火花铣扇形孔技术研究;孔出口打穿时的检测及深度控制技术的研究;满足更好性能控制要求的专用电火花群孔加工7轴数控系统及软件开发。

方向三 新一代飞机钛合金格栅网板数控电火花高效加工技术及专用机床

1、研究目标

针对新一代飞机发动机防护格栅网板采用钛合金材料制成的薄壁群孔结构以及尺寸大、精度高、采用常规的机械加工方法难以完成等特点,在专项前期研究基础上,开展高效加工技术研究与高效专用机床研制,解决当前批量生产的“瓶颈”问题。

2、考核指标

(1)机床主要参数:X、Y、Z三轴行程:1800mm³500mm³250mm;采用四组电极、双回路加工控制,回路最大平均电流:50A。

(2)加工要求:采用四组电极、双回路加工,钛合金(T4)孔形尺寸2.5³2.5mm,孔间壁厚0.55mm,孔深2.3mm,2672个斜孔,加工时间≤4小时(平均单孔加工时间约5.4秒),加工精度、表面质量满足用户要求。每组电极更换周期:25排(次)。

(3)进行整机可靠性和加工精度稳定性技术研究,并形成相关企业标准或规范。(4)研制主机不少于2台,并实现用户应用验证,完成1-2种钛合金格栅网板整板加工并符合用户要求。

(5)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。

3、研究内容

多回路多电极高效钛合金加工专用脉冲电源的研究;钛合金电火花网孔加工放电间隙检测、伺服及智能化控制的研究;全闭环三轴数控专用主机结构、组合电极、组合工装夹具及组合;电极均匀可控冲液技术、温控工作液系统的研究;专用数控系统的开发研究;多回路多电极钛合金电火花网孔加工工艺技术的研究;整机可靠性和加工一致性、稳定性的研究。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究。中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业,申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报; 鼓励“产、学、研、用”联合申报;优先支持落实最终用户的课题申报。原则上申报课题的参与单位不超过8家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题7 飞机机身大部件加工机床

1、研究目标

针对数控加工技术在飞机机身大部件制造中的瓶颈,深入开展飞机机身大部件复合加工机床技术研究;开发具有自主知识产权的机身大部件柔性自动化加工机床,掌握机身大部件自动化加工核心技术,突破欧美技术封锁,为提高飞机机身大部件加工质量、制孔精度和效率提供技术装备。

2、考核指标 设计、制造一套适应多机型机身大部件装配数控可重构夹具及高稳定性数控加工机床;研究机身大部件柔性自动化装配及加工工艺方法及数字化在线检测技术;满足使用要求并实际应用一年以上。

(1)主要技术参数与精度

1)行程:X轴:10m,定位精度≤0.08mm,重复定位精度≤0.04mm;Y轴:6m,定位精度≤0.06mm,重复定位精度≤0.03mm;Z轴:900mm(制孔轴),定位精度≤0.02mm,重复定位精度≤±0.05mm;A轴:±15°,定位精度≤0.002°,重复定位精度≤0.001°;B轴:±15°,定位精度≤0.002°,重复定位精度≤0.001°;垂直夹持机身构件的高精度旋转定位工作台,定位精度≤0.01°,重复定位精度≤0.005°。

2)末端执行器:用于钻孔或铣削,在钻孔操作时主轴能根据不同刀具长度和直径来进行编程钻孔;液压/热夹紧加长刀柄,锥度HSK 40E。最大进给速度:1000mm/S。制孔主轴转速0~20000RPM,无极调速。进给行程200mm,进给定位精度≤0.008mm,重复定位精度≤0.004mm。主轴端面悬伸150mm处纵向和径向跳动≤0.003mm。

3)机身大部件定位固持夹具:定位精度≤±0.1mm;重复定位精度≤±0.03mm.。(2)加工精度

制孔精度H8;制孔速率≥6个/min;制孔率达到80%以上;孔、窝表面粗糙度 ≤Ra1.6 µm;锪窝深度精度:+0/-0.05 mm;孔垂直度:≤±0.5°;孔位精度:间距误差≤±0.5mm,排距误差≤±0.5mm;采用复合刀具一次完成制孔、锪窝工作。

(3)开发集成验证演示平台:加工中心自动钻孔系统仿真运动平台,能自动检验机身大部件定位夹具与加工机床配合关系,通过界面操作,清晰地分析制孔路径与定位夹具干涉问题。

(4)对国产数控系统和功能部件进行应用验证。

(5)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)软件及数据库:建立制孔工艺数据库;开发离线编程及仿真、自动钻孔系统,实现制孔数据的无缝连接。

(8)满足用户使用要求,机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(9)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(10)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

(1)提出并制定数字化自动定位系统、装配单元结合部位的数字化制孔加工的工艺方案;机身大部件复合加工及自动化装配开发中的关键技术,设计制造机身大部件数字化重构定位夹具及复合加工机床。

(2)解决高精度大型多轴伺服运动平台控制系统的关键技术、建立数字化制孔工艺数据库,并通过生产现场测试与应用,实现制造机身大部件的先进装备与工艺技术。

(3)研究基于机身大部件数字化装配及数控机床加工制孔在线检测技术。(4)研究开发基于多传感器融合的复杂叠层的变参数自适应钻孔工艺与控制算法。(5)开发制孔过程控制软件,打通数模与制孔工艺数据库、路径规划和自动钻孔操作界面的无缝连接管道,达到实现孔位加工路径自动/手动排样、单步/连续自动钻孔模式,沉孔测量与校准,机床位置图像化操作界面的目的。

(6)开发三维模型交互式图形化或模块化的自动离线编程,满足复杂叠层材料不同切削工艺的加工要求,实现飞机大部件装配加工离线编程、仿真加工技术。

4、实施期限

2014年1月-2017年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是飞机制造企业或机床制造企业,须在上述研究领域具有较强的技术研发队伍和技术基础;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题8 飞机段件自动精准对合技术与成套装备

1、研究目标

针对飞机段件对合过程中对合界面大、精度低、加工质量一致性差等问题,研究数 字化对合过程仿真、段件自动精确导引运输、段件对合姿态精准调整、连接孔精密加工等关键技术,以飞机后段为对象,开发包含段件自动精确导引运输单元、段件自动对合平台、连接孔精密加工单元、误差在线跟踪测量与控制系统、段件对合数控编程与仿真系统等的飞机段件自动精准对合成套装备,满足至少两种以上型号飞机后段的装配生产需求,大幅提升飞机段件装配质量和生产能力,形成飞机段件先进对合装备的自主保障能力。

2、考核指标

(1)开发飞机后段自动对合平台1套,包括左发动机舱段对合单元、右发动机舱段对合单元以及左、右发动机舱段与油箱舱段自动对合单元。对合单元的线性轴XYZ运动速度最大值500 mm /s; X轴定位精度不低于±0.1 mm,Y/Z轴定位精度不低于±0.05 mm。

(2)开发连接孔精密加工设备不少于2台套,用于薄壁件连接孔精密加工,制孔精度不低于H9,垂直度公差≤±0.5°。

(3)开发段件自动精确导引运输单元不少于2台套,最大承重不低于3t,行驶速度范围0-2000 m/h,运动定位精度不低于±20 mm。

(4)建立误差在线跟踪测量与控制系统1套,用于飞机后段自动对合与孔加工的误差测量与补偿,其测量范围2.5 m³5 m³10 m,系统精度:±0.05 mm。

(5)建立段件对合数控编程与仿真系统1套,用于飞机段件自动精准对合与连接孔精密加工装备的编程与仿真验证。

(6)以2种型号飞机后段对合为对象进行应用验证,相对原装配效率提高30%。(7)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(8)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(9)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(10)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

研究数字化对合过程仿真、段件自动精确导引运输、段件对合姿态精准调整、连接孔精密加工等技术,以飞机后段为对象,开发飞机段件自动精准对合成套装备,包含飞机后段自动对合平台、连接孔精密加工单元、段件自动精确导引运输单元、误差在线跟 踪测量与控制系统、段件对合数控编程与仿真系统,在两种型号飞机后段对合中得到应用验证。

4、实施期限

2014年1月-2017年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、关键装备开发、性能测试与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内飞机制造企业,在飞机先进制造技术领域具有较强的技术基础和技术开发队伍,具备较完善的实验、生产、装配制造条件;申报单位应针对指南全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过8家。

课题9 飞机蒙皮拉形关键装备研制及应用

1、研究目标

针对目前大型飞机对于高精度蒙皮拉形设备的需求,突破数控蒙皮拉形机制造技术、机器人柔性切边技术、数字化快速在机测量技术和蒙皮拉形工艺优化技术,研制大型数控蒙皮拉形机和中小型蒙皮零件柔性数控拉形成套设备,并在飞机蒙皮生产线上进行验证,最终形成飞机蒙皮零件的高精度拉形成套设备的制造能力,打破国外的技术垄断,实现蒙皮零件的数字化、柔性化和精准化制造,提升飞机关键制造装备的自主保障能力。

2、考核指标

(1)大型数控蒙皮拉形机

研制完成10000KN大型数控蒙皮拉形机一台。工作台宽度不小于3000mm,最大行程不小于2000mm,最大上顶力10000KN;机床定位精度±0.5mm,重复定位精度±0.3mm;拉伸缸运动速度0-300mm/min。

(2)大型柔性夹持、切边及在机测量单元

研制大型柔性夹持、机器人切边及在机测量单元一套,适用于不超过8000³2500mm尺寸的双曲面蒙皮零件,数控切边精度0.3-0.5mm,主轴加工角度范围-90°-+90°; 柔性夹持工装最大调形高度450mm,调形时间不超过30分钟,定位精度±0.2mm,重复定位精度±0.1mm;数字化快速在机测量设备的测量范围为8000³2500³1000mm,测量分辨率0.01mm,测量精度达到(0.05+L/50)mm(L 单位:m),测量用时不超过15分钟。

(3)中、小型蒙皮零件柔性数控拉形成套系统及应用验证

建立中、小型蒙皮零件柔性数控拉形系统,包括蒙皮数控拉形、柔性多点拉形模具、柔性夹持工装、数控切边及在机测量。成形尺寸范围不大于1700³1100mm,弦高不大于300mm的蒙皮零件;实现柔性拉形工装和实体拉形工装的方便切换;实现蒙皮零件柔性数控切边精度0.3-0.5mm,最终成形零件形状精度-0.5-0.5mm。

开发蒙皮拉形工艺及分析系统,实现蒙皮零件的工艺设计、拉形轨迹优化、柔性拉形工装和实体拉形工装模具型面优化、柔性拉形工装成形零件表面质量控制、数控代码生成、机床运动仿真和柔性夹持切边运动仿真,至少完成6项典型蒙皮零件应用验证。

(4)至少一台设备采用国产数控系统。

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

(1)开发10000KN数控蒙皮拉形机。蒙皮拉形机总体设计、机床结构设计及优化、电气控制系统设计,完成机床的研制,并开发相关的工作界面、电气控制系统软件。

(2)开发大型柔性夹持、切边及在机测量单元。研制柔性夹持机构及控制系统、机器人自动切边机构及控制系统、数字化快速在机测量机构及控制系统。

(3)开发中、小型蒙皮零件柔性数控拉形成套系统。研究蒙皮数控拉形、柔性多点拉形模具、柔性夹持工装、数控切边及在机测量设备的集成技术,研究数据的数字化传递技术,研究基于柔性多点拉形模具的蒙皮拉形表面质量保证技术。

(4)开发蒙皮拉形工艺设计及分析系统。研究拉形工艺参数和模具型面优化技术,研究蒙皮拉形工艺设计的方法,研究蒙皮拉形过程机床运动仿真和柔性夹持切边运动仿真。

4、实施年限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政经费主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究及设备研制等;自筹及配套资金与中央财政投入比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内飞机制造企业或装备制造企业,具有上述领域的研究基础、技术积累和工作业绩,具备较强的专业研发团队和较完善的试验开发条件;所研制设备及系统的应用单位至少为2家;原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题10 航空复合材料构件自动铺丝头设备开发及应用

1、研究目标

针对航空复合材料构件特点开发研制具有自主知识产权的国产铺丝头装备,掌握树脂基复合材料自动铺丝成型制造关键技术,实现典型航空复合材料构件制造,并获得工程应用验证。

2、考核指标

(1)铺丝头技术参数与性能 1)铺放丝束数量16-32束可调; 2)丝束宽度6.35 mm或3.15mm;

3)可成型最小曲率半径150mm的负曲面、正曲面最小曲率半径20mm; 4)纤维铺放速度0-30m/min可调; 5)可对纤维丝束独立独立剪切和独立输送; 6)压辊压紧力0-1000N可调;

7)具备温度测量与控制功能,温度控制精度±2℃; 8)可实现铺放过程不停机高效剪切与输送功能;

9)丝束张力5-50N单独可调,实时监控,张力波动小于10%; 10)丝带状态在线监测功能,用量监测及换带预警功能。(2)自动铺丝路径规划CAM软件 可根据复合材料构件CAD数模生成铺丝轨迹,包含切送纱等特殊操作指令,可以与数控机床实现可靠数据通信,具有后置处理、避碰干涉检验和离线加工仿真功能。

(3)铺丝质量技术指标

丝束并成精度:丝束间无可视间隙,带隙均匀、公差±0.5mm;制件表面平整,铺叠质量满足航空制造企业标准。

(4)选择典型航空复合材料构件如机身段、尾锥段、进气道等复杂形状零部件之一进行整体铺放成型验证。

(5)由第三方检测机构对课题主机的考核指标进行检测并提供检测报告。(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

研究具有自主知识产权的大型工程化纤维铺丝头,研究可靠多轴多系统协同控制方法,并通过开发多丝束自动铺放设备,将上述关键技术进行有效集成。研究开发纤维铺放径路径规划算法,编制自动路径生成软件;研究航空复合材料构件纤维铺丝成型制造工艺,并进行工程应用验证。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内飞机制造企业或装备制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。本课题要求落实最终设备用户。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题11 高温合金大尺寸锭坯喷射成形技术及装备

1、研究目标

针对目前航空发动机和地面燃气轮机对低偏析优质高温合金锭坯大型化的需求,打破大尺寸低偏析高温合金锭坯长期依赖进口,受制于人的局面,研发能够制备大尺寸低偏析高温合金锭坯的纯净金属形核铸造关键技术及装备,重点解决高温合金锭坯大型化带来的晶粒粗大、偏析严重以及夹杂含量高等问题,为航空发动机用大尺寸低偏析高温合金锭坯制造提供技术与装备,为制备超大锭型低偏析高温合金锭坯奠定技术基础。

2、考核指标

研制出纯净金属形核铸造成套设备一台套,并开发出大尺寸低偏析高温合金锭坯制备技术。达到的主要技术指标如下:(1)研制出3吨纯净金属形核铸造设备一台套(以镍基高温合金计);(2)纯净金属形核铸造设备的喷射速率≥15kg/min;

(3)开发出锭型直径为φ508mm和φ610mm的大尺寸低偏析高温合金锭坯制备技术;

(4)锻制后高温合金棒材直径大于φ380mm,棒材成分、组织和力学性能等满足Q/3B4048-2006《优质GH4169合金棒材》的各项要求;

(5)设备交付用户使用前,应在制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)满足用户使用要求,所有机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

电渣重熔精炼系统研制;无陶瓷冷壁引流系统研制;真空系统研制;雾化器喷嘴研制;沉积接收器系统研制;在线检测与智能控制系统研制;纯净金属形核铸造工艺开发和大尺寸低偏析高温合金锭坯制造技术研究;大尺寸低偏析高温合金锻制棒材成分组织和性能研究。

4、实施年限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究。中央财政投入主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺 技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是航空发动机制造企业或装备制造企业,在上述领域具有较强的技术基础和技术研发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。优先支持落实应用企业的研究团队申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题12 航天复杂零部件超精密微细电火花加工装备与技术 整体目标

针对航天重型运载火箭发动机大型带叶冠整体式涡轮盘、带叶冠导向环和喷嘴叶栅环及航天控制系统中电液伺服阀、速率陀螺仪等尺寸小、材料特殊、微米级精度等关键零件的制造需求,在专项前期相关课题研究的基础上,开展大型六轴联动数控电火花成形机床与航天复杂零部件超精密微细电火花加工装备与技术的研究。突破核心技术,解决相关制造环节的的急需,满足我国航天领域发展的需要。

方向一大型、精密、六轴联动数控电火花成形机床

1、研究目标

在前期专项相关课题研究基础上,研制大型六轴联动精密数控电火花成形加工机床,满足重型运载火箭发动机核心部件大直径带叶冠整体涡轮盘及带叶冠导向环和喷嘴叶栅环等复杂型面零件的加工需求。同时突破大型压缩机闭式整体叶轮研制与批量生产的“瓶颈”问题。为航天、能源等行业提供关键制造装备。

2、考核指标(1)主要参数

1)行程范围(X/Y/Z)≥2100/900/600 mm;各轴定位精度≤0.02mm;重复定位精度≤0.01mm;具备A、B、C三个分度轴,定位精度±0.005度;装夹电极最大重量5kg。

2)数控系统性能:采用国产数控系统,具有六轴联动功能,数控系统集成三维CAD/CAM软件,能够实现编程加工无缝连接。

3)装备电气性能:脉冲电源最小峰值电流0.1A,最大工作电流200A;电机驱动精度0.1μm,驱动当量≤0.1μm。4)装备加工性能:最好加工精度≤5μm,最佳表面粗糙度Ra≤0.06μm(模具钢),最小电极损耗0.03%,最高加工效率≥800mm3/min(钛合金加工),最高加工效率≥2000mm3/min(模具钢)。

(2)典型应用

研制2台六轴联动数控电火花加工机床,交付用户使用。完成氢/氧发动机、液氧/煤油发动机带冠涡轮盘、氧转子组件加工,并符合用户加工要求。

(3)研究数控电火花成形加工机床可靠性及精度保持性的评价方法,并形成企业标准或规范。

(4)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(5)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。

3、研究内容

高效率、低能耗的无电阻、防电解、窄脉宽、高峰值电流脉冲电源技术;低表面粗糙度的纳秒级超窄脉宽微精加工脉冲电源技术;具有恒张力、恒速度控制的更细电极丝的运丝系统技术;高加工精度的保持性及更高穿丝成功率的自动穿丝技术;高效加工和微精加工过程自适应控制技术;高性能的五轴四联动精密单向走丝线切割加工专用数控系统。

方向二 航天复杂零部件超精密微细电火花加工装备与技术

1、研究目标

针对航天控制系统大量电液伺服阀、速率陀螺仪、动调陀螺仪等尺寸小、材料特殊、微米级精度等需求,在五轴联动电火花成形机床研究基础上,研制超精密微细电火花加工专用装备,突破并掌握关键核心技术,形成样机。重点研究微细电火花加工专用装备脉冲电源、数控系统、超精密关键零部件、专用工装系统、微细能量放电加工技术、工艺技术、新型机械结构等,长期的精度保持性与可靠性达到国际同类产品的先进水平。解决以航天微小孔槽、微细轴、微喷嘴、超精密弹性零件、微细偶件为代表的关键零部件加工的研制与批量生产的瓶颈问题。

2、考核指标

开发七轴超精密微细电火花加工机床1台,加工实物样件符合航天典型高精密零件 实物要求:

(1)装备机械性能指标:X/Y/Z轴行程≥100/100/100mm,轴分辨率≤0.0001mm,定位精度≤0.002mm,重复定位精度≤0.001mm;微进给W轴行程≥25mm,轴分辨率≥0.0001mm,定位精度≤0.002mm,重复定位精度≤0.001mm;摆转轴B轴行程0°~110°,轴分辨率≥0.0018°(6.48″),定位精度≤0.04°(2.4′),重复定位精度≤0.02°(1.2′);分度轴C轴行程0°-360°,轴分辨率≥0.001°(3.6″),定位精度≤0.01°(36″),重复定位精度≤0.005°(18″);

(2)装备电气性能指标:脉冲电源最小峰值电流0.1A,最小脉宽100ns,最大平均工作电流10A;最佳表面粗糙度Ra≤0.05µm。具有闭环自动稳压、短路、过流、过压、缺相保护与适应控制功能和超精加工回路、镜面加工回路、低损耗回路、微细放电状态检测回路等;

(3)装备加工性能指标:具备超精密旋转轴,能在线制备修整电极;具备加工不同直径微细孔的功能;具备电火花放电磨削加工不同直径微细轴与展成成形加工功能;加工高精密弹挠性元件反馈杆,材料主要有弹性合金3J1 YB/T5256-93、3J40 YB/T5243-93,且加工精度达到球头φ1±0.002mm圆度小于1.2μm的要求。伺服阀壳体2处1.5±0.02mm³1.5+0.02mm方孔,每个方孔四角要求R<0.02mm与φ6.38+0.01mm通孔中心线垂直度0.8μm;

(4)研究数控电火花加工机床可靠性及精度保持性的评价方法,并形成企业标准或规范。

(5)主机交付用户使用前,应在机床制造企业处进模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。

(6)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。

3、研究内容

针对航天高精密零件结构复杂、尺寸公差和形位公差要求较严格、电极轨迹搜索难度大的特点,研制适用于航天领域超精密零件电火花加工的六轴数控系统,脉冲电源的参数可以根据加工区段进程进行任意设定,并能由数控系统自动提供优化的工艺参数;研制超精密微细电火花加工脉冲电源,解决单个脉冲微小放电能量要求在10-7-10-6J之间,放电持续时间在100ns以下的难题;进行微细精密电火花加工机床三维数字化模 型及数值仿真分析优化、几何误差和热误差的综合分析;搭建超精密微细电火花加工机床动态性能与运行状态综合性能测试平台;开发用于七轴超精密微细电火花加工机床的核心功能部件设计制造技术,包括全浸液转台和微动进给数控轴等;研制用于航天领域高精密零件加工的专用工装夹具;针对航天领域高精密零件加工,开发工艺技术路线及智能化数据库。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政投入经费主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为航天领域制造企业或机床制造企业,申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;优先支持落实最终用户的课题申报。原则上申报课题的参与单位不超过8家。

课题13-17(略)

课题18 汽油发动机缸体、缸盖加工应用验证平台

1、研究目标

开发适用于汽车行业汽油发动机缸体缸盖加工的样机,并进行生产验证。研究单元应用验证平台的可靠性,提高国产数控机床的性能和可靠性,形成系列化定型产品。掌握国产加工中心在汽油发动机缸体缸盖生产线应用的相关核心技术与批量制造技术,为国产加工中心在汽车发动机缸体缸盖加工生产线中批量应用建立基础。

2、考核指标

(1)建立汽油发动机缸体、缸盖加工单元应用验证平台。第一阶段完成缸体加工的试验样机2台以上,缸盖加工的试验样机2台以上(样机的生产厂不少于2家);第二阶段完成缸体加工的试验样机4台以上、缸盖加工的试验样机4台以上,并形成柔性加工生产单元;

1)样机主要技术参数为:X轴/Y轴/Z轴快进速度: 60 m/min;定位精度:0.008 mm,重复定位精度0.004 mm;主轴转速(缸体线)10000rpm以上;主轴转速(缸盖线)16000rpm以上。

2)样机平均故障间隔时间MTBF≥1500小时;

3)试验缸体材料为灰铸铁,精加工精度:油底壳面平面度≤0.06/100,粗糙度Ra≤6.3;缸孔直径公差±0.025,缸孔位置度≤Φ0.15,试验缸盖材料为铝合金, 精加工精度:底面平面度≤0.06/100,粗糙度Ra≤1.6;定位孔直径公差精度达到H7,定位孔位置度≤Φ0.15。

(2)设备开动率≥80%,工序能力指数CPK≥1.33;

(3)课题研究第二阶段对配备国产数控系统和关键功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库及主轴等部件中至少选配两种以上)的缸体、缸盖试验样机各1台进行应用验证,国产工装配套率≥80%,国产刀具配套率50%以上;

(4)满足用户使用要求,所有设备在用户处使用一年以上方可申请验收;(5)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(6)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

汽油发动机缸体、缸盖单元应用验证试验方法研究;汽油发动机缸体、缸盖单元应用验证平台的设计技术研究;汽油发动机缸体、缸盖加工工艺研究;单元应用验证平台的可靠性技术研究;单元应用验证平台的信息集成控制技术研究;单元应用验证平台多品种快速换型混线生产技术研究。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内汽车制造企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究 内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过8家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题19 重卡桥壳柔性加工工艺研究及生产线

1、研究目标

针对重卡桥壳加工领域关键件加工制造的成套装备低成本及柔性化生产的需求,以开展重卡驱动桥壳柔性化生产、满足加工精度、提高加工效率为目标,研究重卡桥壳加工集成柔性化工艺、关键装备、物流系统及成线工艺适应性技术,研制重卡桥壳柔性化生产的关键成套装备。采用国产成套装备替代进口,降低成本,支撑汽车加工装备自主化制造,促进产业结构调整和升级。

2、考核指标

(1)建设一条由卧式加工中心、车削中心、数控端面外圆磨床和辅助物流设备组成的重卡桥壳生产线。生产线应满足2个以上的品种(或规格)共线生产,采用前期数控专项成果(或技术)的设备不少于6台。

(2)关键加工设备考核指标:双工位高精度卧式加工中心精度:X、Y、Z定位精度≤0.009mm;重复定位精度≤0.006mm;转台B定位精度≤8″,重复定位精度≤5″;主轴端部径向跳动≤0.003mm,工作台交换重复定位精度±0.005mm;设备MTBF≥1500小时。

(3)产品精度考核指标:桥壳最大外形尺寸2050³300³650mm;主要内孔精度≤IT6,孔位置精度≤0.10mm;两法兰端面对于公共轴线基准的端面跳动≤0.05mm ;主要技术参数Cmk值≥1.67。

(4)生产线年生产能力≥4万件;设备开动率≥75%。

(5)在不低于20%的设备上采用国产数控系统进行对比验证,国产功能部件及刀具配套率不低于30%。

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处使用一年以上方可验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

重卡桥壳柔性加工生产线工艺技术研究;重卡桥壳加工关键机床装备设计制造研 究;精密卧式加工中心成线工艺适应性关键技术研究;国产关键功能部件与数控系统应用验证;桥壳加工自动化物流、调度及监控系统研究。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置和经费安排

拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内汽车制造企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题20 轿车曲轴全自动生产线

1、研究目标

围绕轿车发动机曲轴加工线的“柔性、高效、高精、高可靠性”等技术要求,开展曲轴连杆颈随动铣削、随动磨削,生产线工件精度检测与质量控制技术,生产线的刀具磨破损状态监测和在线补偿技术研究。开发轿车发动机曲轴加工的各类关键装备,制造轿车曲轴柔性生产线,替代整线进口。

2、考核指标

(1)研制一条轿车曲轴柔性全自动生产线,涵盖从毛坯到成品全过程。3个规格以上在线生产,至少一个规格加工节拍3分钟,年产量 20万根,整线开动率不低于85%。

(2)产品指标:曲轴长度≥300mm,主轴颈≥80mm,曲轴主轴颈的最大直径差≤0.02 mm;曲轴连杆颈的最大直径差≤0.02 mm。

(3)单机CMK≥1.33。

(4)数控机床主机要求30%配套国产数控系统进行对比试验验证,国产功能部件配套率不低于50%。(5)数控机床主机MTBF≥1500小时。

(6)完成主机可靠性、精度保持性等1年以上用户实际批量的生产考核。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

生产线的设计制造技术研究;曲轴加工工艺技术研究;工件精度检测与质量控制技术研究;刀具磨破损状态监测及在线补偿技术研究;可靠性技术研究。

4、实施期限

2014年4月-2016年12月

5、课题设置和经费安排

拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床制造企业、汽车制造企业或汽车零部件制造企业。参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题21 汽车大型铝合金覆盖件充液成形技术与装备

1、研究目标

针对国产高档汽车铝合金精密成形、低成本及柔性化生产需求,自主开发50000kN轿车车身铝合金覆盖件充液成形设备和模具,掌握大吨位充液成形设备及模具的开发、设计和制造技术,以解决铝合金成形性差、表面易划伤等难题,提高铝合金覆盖件整体结构刚度和尺寸精度,降低成本,填补国内铝合金汽车覆盖件充液成形技术及设备的空白。

2、考核指标

(1)开发充液成形设备1台,主要包括压力机,压力转换器,液压系统,控制系

统及水压系统。主要考核指标:拉深力≥35000kN,压边力≥15000kN,最高工作压力≥30MPa,压力控制精度±0.5Mpa。

(2)开发铝合金轿车覆盖件充液成形模具4套以上,形成4种以上零件的成形应用。

(3)铝合金覆盖件指标:制件减薄率≤15%,搭接部分尺寸精度±0.5mm,非搭接部分±0.7mm。

(4)生产节拍≥1.5分钟/件,形成年产10万件能力。成形方式为充液拉深与普通冲压复合成形。

(5)采用国产控制系统、关键功能部件比例不低于50%。(6)设备开动率≥75%。

(7)完成铝合金发罩、顶盖等车身覆盖件制造,满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。

(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

大吨位双动框架式液压机主机结构的优化设计研究。进行大容积高压源结构设计分析和校核,研制充液拉深伺服液压系统和充液拉深成形数控系统。铝合金车身覆盖件充液拉深成形仿真及参数优化研究。双动液压机与充液拉深系统调试研究。合金车身覆盖件充液拉深工艺研究,铝合金车身覆盖件充液拉深模具的设计与制造。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内汽车生产企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究

内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题22 乘用车车身环保柔性涂装生产线

1、研究目标

针对汽车环保柔性涂装线的需求以及喷涂机器人、输送设备和各种控制元器件等关键设备需要进口的现状,开发具有自主知识产权汽车喷涂机器人、输送机两大核心设备,并集成水处理、热能回收等技术,解决传统汽车涂装生产线喷涂质量差、涂料利用率低、自动化程度低、耗能高、污染重等难题,建设能够适应不同品种、不同工艺功能的环保柔性涂装生产线,替代进口。

2、考核指标

(1)集成本项目研发的喷涂机器人、输送机等涂装线关键设备,以及水处理回收系统,建设喷涂线一条,产品涂层的具体指标。

1)机械强度:冲击≥215N²cm,弹性≤8mm,硬度≥0.6,附着力1级; 2)耐腐蚀性:2000小时;

3)耐温变性:在+60℃-40℃条件使用,性能稳定。

(2)开发喷涂机器人,喷涂重复定位精度达到±1mm以内,理论上漆率达到95%以上,生产线上上漆率达到75%以上,部件防爆等级达到IP65,喷涂应用部件更换时间少于15分钟,设备平均故障间隔时间MTBF 不低于1000小时。

(3)输送机运行精度达到±2mm以内。

(4)热能回收系统应用于涂装线,处理效率达99%。(5)水处理回收系统的处理效率≥99%。

(6)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。

(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用1年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

研究喷涂机器人的优化设计方法以及集调试三维仿真、运行管理和自动控制等功能于一体的汽车喷涂机器人开放式控制系统;研究乘用车涂装生产线使用输送机的设计方法及控制策略;研究驱动滚道、升降设备、横向转移机、堆垛机和卸垛机等技术的优化

方法,研发乘用车PVC及中、面涂生产线使用的滑橇输送系统;研究水处理及热能回收技术;研究以太网控制技术,使得涂装生产线能够适应同类涂料以及不同涂料涂装工艺流程的要求、关键工序不同工艺参数之间的模糊适配。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内汽车涂装设计制造企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题23(略)

课题24 中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工技术及生产线应用

1、研究目标

结合中高速大功率柴油机凸轮轴零件加工需求,建设具备自主知识产权的中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线,突破中高速大功率柴油机凸轮轴精密加工工艺与高效磨削加工技术等关键技术,推进国产精密高效凸轮轴磨床及国产数控系统和工具的应用,为中高速大功率柴油机凸轮轴加工提供成套解决方案,实现中高速大功率柴油机凸轮轴多品种、变批量、高精度、高效率加工,提高国内中高速大功率柴油机凸轮轴的自主制造能力。

2、考核指标

(1)建设一条采用国产高档数控机床和数控系统的船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线并进行应用示范,采用前期专项成果(或技术)的设备不少于10台,实现凸轮轴年产3500件,达到TRE II措施标准;

(2)数控机床主机要求30%以上配套国产数控系统进行对比试验验证,国产功能

部件配套率不低于50%。

(3)机床MTBF达到1500小时以上;

(4)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(5)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(6)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工技术研究:凸轮高效磨削技术研究;凸轮高效铣削技术研究;车铣加工技术研究;深孔加工技术研究;装配式凸轮轴键槽加工技术研究;装配式凸轮轴细长轴加工技术研究;凸轮轴光整技术研究与应用。船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线总体设计技术研究;生产线刀具中心应用技术研究;国产刀具应用技术和数控刀具切削性能分析与磨破损检测、监测技术研究;凸轮轴零件加工在线检测技术与规范。船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线生产管理与监控系统研究。船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线应用示范。

4、实施年限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,建立相关试验装置和整机性能测试条件;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料;原则上申报课题的参与单位

不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。

课题25 航天难加工材料复杂零部件激光增材制造技术与装备

1、研究目标

针对航天型号复杂精密关键金属构件高精度、高质量一致性、高效率、高柔性化制造的需求,研制大尺寸复杂精密构件的多光束激光选区熔化制造设备、基于高功率激光器的多工位高效激光选区熔化成形装备,为实现航天产品的高性能、高效率、高质量和绿色制造提供关键技术与装备。

2、考核指标

方向1:航天大尺寸复杂精密构件激光选区熔化增材制造技术与装备

(1)研制一台四光束激光选区熔化增材制造装备(含相应控制软件、典型材料激光选区熔化增材制造工艺数据库),应用于大推力氢氧发动机钛合金氢泵叶轮(尺寸>ф400mm)、航天武器装备的高温合金主动冷却控制舵等航天装备核心构件的高质量、高性能成形制造中。

四光束激光选区熔化增材制造装备主要技术指标:

最大成形面积500mm³500mm³420mm,成形缸Z轴行程600mm,重复定位精度±0.01mm;X轴(铺粉系统)行程700mm;单层最小铺粉厚度20-100μm,双向铺粉;四台激光器,每台功率1kW;整套工作台的移动部位安装在气体保护箱内,水、氧含量小于10ppm;最大成形效率150 cm3/h,含典型材料工艺数据库;

(2)Inconel718镍基高温合金和TC4钛合金成形件的相对致密度达到100%,力学性能指标超过同成分铸件;激光选区熔化增材制造金属零件的尺寸精度:±50μm,表面粗糙度:Ra15-25μm;

(3)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%;

(4)每一台(套)设备交付用户使用前,应在设备制造企业处进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告;

(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告;

(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

方向2:航天复杂零部件大功率激光的高效选区熔化制造技术与装备

研制一台基于高功率激光器的多工位高效复杂金属构件激光选区熔化增材制造装备,实现钛合金、高强钢等材料在保护气氛下的激光三维成形,提高构件成形精度和加工效率,满足难加工材料复杂构件质量要求,实现航天飞行器异形耐热钛合金进气道、火箭多通曲面接头、姿控发动机壳体等航天产品关键部件的整体成形。采用本装备能使产品制造周期缩短60%,满足小批量生产的要求。项目验收时实现航天复杂零部件激光选区熔化增材制造装备在航天中的示范应用。

(1)研制基于高功率激光器的四工位高效激光选区熔化增材制造装备1套 装备零件成形缸Z轴行程为500mm,重复定位精度为±0.05 mm,成形缸激光振镜加工幅面400 mm³400 mm;X轴(铺粉系统):行程为500mm,重复定位精度为±0.05 mm,双向刮板铺粉;激光器功率:5kW光纤激光器;4工位,可同时或者分时生产;整套工作台的移动部位安装气体保护箱内,可充填氩气、氮气等,满足钛合金等活性金属成形要求;

(2)针对复杂形状薄壁零件的性能要求开发专业的激光选区熔化增材制造技术控制软件及制造工艺数据库各1套;

(3)高温钛合金和高强钢成形件的相对致密度达到100%,力学性能指标超过同成分材料铸件,与同成分锻件相当;激光选区熔化快速制造金属零件的尺寸精度:±100μm;经补充加工后激光3D打印成形金属零件的表面粗糙度:Ra1.6~3.2μm;

(4)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%;

(5)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告;

(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告;

(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

方向1:航天大尺寸复杂精密构件激光选区熔化增材制造技术与装备

(1)大尺寸、四光束激光选区熔化设备的研制:设备主体机械结构的研制,同步

控制系统的研制、工艺软件的开发、多光束协同光路的设计与制造以及整个装备软、硬件系统集成与优化等;

(2)高温合金、钛合金等难加工材料多束激光选区熔化增材制造工艺研究:成形过程中温度场、应力场的控制及其对构件尺寸精度的影响规律,不同工艺条件下多重搭接区域显微组织、性能及其对构件整体性能的影响规律;多光束条件下激光选区熔化成形构件的内应力演变与控制方法及其对构件整体精度的影响规律;

(3)多束激光选区熔化增材制造装备与技术在航天典型构件的应用研究:主要包括在大推力氢氧发动机钛合金氢泵叶轮(尺寸>ф400mm)、航天武器装备的高温合金主动冷却控制舵等航天装备核心构件的应用研究。

方向2:航天复杂零部件大功率激光的高效选区熔化制造技术与装备

(1)基于高功率激光的四工位选区熔化成形装备研制:主机结构的优化设计;高精度同步铺粉及成形系统设计优化;结构修正补偿系统设计;复杂构件CAD文件处理、切片分割技术研究;填充路径规划及成形过程模拟技术研究;精确运动机构控制技术研究;

(2)高温钛合金、高强钢等高性能材料多工位激光选区熔化成形工艺研究:多工位制造过程质量一致性控制及其对构件尺寸精度的影响规律研究,激光选区熔化成形冶金缺陷控制规律研究;激光选区熔化成形构件的组织结构与性能调控规律研究;激光选区熔化成形的尺寸精度调控规律研究;

(3)高功率激光多工位选区熔化成形设备在典型航天构件中的应用:采用上述设备,针对航天飞行器异形耐热钛合金进气道、火箭多通曲面接头、姿控发动机壳体等航天产品关键部件进行整体制造,检验设备性能和成形质量稳定性,验证相关结果。

4、实施期限

2014年1月-2017年12月

5、课题设置和经费要求

拟支持2项课题研究,其中每个研究方向各支持1项课题研究;中央财政投入经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究及关键零部件制造;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式: 前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为航天产品结构件制造企业或研究单位,申报单位应对其中一个研究方向的全部研究内容和考核目标进行申报;原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题26 航空航天大型结构件3维融覆(送粉式)增材成形技术

1、研究目标

针对航空航天大型梁珩类与框架类承载结构件研发及小批量制造中快速响应制造的需求,开发钛合金、高强钢、耐热钢、不锈钢等难加工材料的3维融覆技术直接成形制造技术与装备,鼓励有创新工艺和创新装备的课题,提升3D打印技术的水平,支持我国航空航天科技和工业发展。

2、考核指标

分别针对航空航天大型梁珩类或框架类3D增材成形技术,进行工艺研究和装备开发,投入工程应用,并成功制造出一批航空航天等结构件。装备的具体技术指标如下:

(1)结构尺寸:梁珩类最大长度大于3m,框架类投影面积大于4平方米以上;制造效率:3Kg/h以上;制造精度:1mm;粗糙度:接近铸件;可靠性:连续工作240小时以上;变形控制:变形控制在1mm/100mm以内;成形件的强度达到锻件标准;

(2)可以适应至少3种金属材料的成形,实现制造两种不同材料结构件制造;(3)能实现5种以上的航空航天结构件15件以上制造,其中至少3种结构件可以达到大型成形件的尺寸范围要求;

(4)提出航空航天典型结构件增材制造工艺规范和质量标准、装备的设计规范;(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(7)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

研究钛合金、高强度钢等材料的直接3维成形增材制造工艺,研究实现这种工艺的能源、装备、工艺过程,研究成形过程仿真分析,成形效率研究成形件的应力与变形机理与规律研究,成形件的组织与强度,成形工艺优化研究,面向行业需求的成形件强度标准研究,金属材料3D成形装备的设计规范和标准研究。

4、实施期限

2014年1月-2017年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,分别支持梁珩类及框架类零件增材成形,每个课题应包括上述材料中的3类材料;中央财政经费投入用于工艺与装备的创新研究。自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于中央财政投入经费的50%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应在上述领域具有较强研究基础的研究单位或制造企业。在该领域具有较强的研究工作积累和技术开发队伍。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题27 飞机发动机整体叶盘增材制造及光整加工系统装备

1、研究目标

针对航空航天复杂精密结构件中快速响应制造的需求,开发钛合金等材料的3维增材成形制造装备及创新的配套精整工艺与相应专用装备,以达到航空工业最终精度要求的整体叶盘。鼓励有创新工艺和创新装备的课题,提升3D打印技术与应用的水平,支持我国航空航天科技和工业发展。

2、考核指标

(1)针对航空发动机关键件整体叶盘、涡轮盘的产品开发和小批量制造,完成增材制造装备1台开发及创新精整工艺与相关成套装备(精密原型、电极复形、专用数控电火花)三台装备开发,研究集成制造工艺技术,并能进入工程应用;成功制造出航空整体叶轮类增材制造成形件及经精整工艺处理的精密零件,验证件10件以上,形成产业化技术。

(2)增材成形制造装备:零件结构尺寸:最大直径1.2m以上;制造件品种件数:2种以上;制造效率:0.5-1Kg/h;制造精度:1mm;粗糙度:接近铸件;故障率:连续工作240小时无故障;变形控制:1mm/300mm;装备的可靠性研究技术报告。

(3)精整工艺装备及工艺系统:叶轮盘、涡轮盘快速原型装备:叶片原型精度达到0.05mm以内,制造效率60g/h以上;快速电极制造装备; 整体叶轮盘数控电火花专用机床:加工尺寸直径1.2m以上,叶片型面复形精度:0.06mm以内,粗糙度Ra0.8μm以内。

(4)整体叶轮盘类零件的精密制造集成工艺规范及标准;集成制造数据软件1套;提出3种以上叶盘类零件的增材制造工艺规范和质量标准,装备的设计规范。

40(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(7)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

增材制造工艺装备研究:研究针对整体叶轮盘、涡轮盘材料的直接3维成形增材制造工艺,研究实现这种工艺的能源、装备、工艺过程,研究成形过程仿真分析,成形效率研究成形件的应力与变形机理与规律研究,成形件的组织与强度,成形工艺优化研究,面向行业需求的成形件强度标准研究,金属材料3D成形装备的设计规范和标准研究。研究配套精整工艺研究:适合电极复形的快速原型材料及其原型工艺研究,原型精度研究,电沉积及电喷涂电极复形工艺及复形精度研究,整体叶轮盘和涡轮盘螺旋进给电火花工艺研究,精整尺寸精度及制造表面质量研究,终成形的集成制造工艺技术、软件及规范。

4、实施期限

2014年1月-2017年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政经费投入用于工艺与装备的创新研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于中央财政投入经费的50%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应在上述领域具有较强研究基础的研究单位或制造企业。在该领域具有较强的研究工作积累和技术开发队伍。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题28 基于开放式数控系统二次开发平台的航天领域专用数控系统开发

1、研究目标

以国产数控系统为基础,开展航天领域专用数控系统加工工艺与特殊运动控制技术研究,开发面向航天特殊应用的专用数控系统;开展专用数控系统配套应用与可靠性试验技术的研究,通过专有加工工艺与数控系统的集成,在航天领域典型零部件的制造中得到应用,形成专门化数控系统的配套方案,扩大国产数控系统覆盖机床的种类,提高市场占有率。

2、考核指标

41(1)以航天领域的实际需求为牵引,解决激光加工、电加工、数控折弯、柔性加工与装配等专用机床的控制和关键工艺技术,通过建立开放式数控系统二次开发平台,开发系列化专用数控系统,达到国际主流同类专用数控系统水平。申报单位应该提供拟开发系统与国际主流系统的详细性能和功能指标的对照。

(2)基于开放式数控系统二次开发平台,开发专用型数控系统界面组件、工艺编程和状态显示界面组件、系统参数设置界面组件等,研制激光加工、电加工、折弯机、柔性装配单元等4种以上的专用型数控系统。

(3)完成数控系统可靠性设计、增长技术研究和评测,研制完成的数控系统交付用户使用前,应选择其中10台以上在系统制造企业处进行10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。平均无故障时间(MTBF)大于20000小时。

(4)牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)数控系统的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(5)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)建立以航天应用为代表的面向激光加工、电加工、数控折弯机、柔性加工与装配等专用数控系统的应用示范,课题实施期间实现生产销售专用数控系统200台套。

(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

研究建立开放式数控系统二次开发平台,针对激光加工、电加工、数控折弯、柔性加工与装配等加工工艺的特点,开展专用数控系统扩展控制功能接口和运行环境研究、数控系统特殊控制功能研究、工艺数据库集成技术研究、高效PLC编程工具、数控系统安全技术研究、扩展数控编程语言研究等,进行国产专用数控系统与国产专用机床的配套研究。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究。中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为国内数控系统制造企业,联合数控机床、数控系统制造企业及研究单位共同申报,具有上述领域的研究基础,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题29 国产数控系统应用技术规范

1、研究目标

开展国产数控系统应用技术规范研究,实现数控系统应用过程中的共性技术成果的规范化和工具化,开发国产数控系统选型及性能仿真软件平台,为数控系统的选型、机电设计和应用提供整体解决方案;研究国产数控系统推广应用的策略,结合国产数控系统最新成果的成功应用案例进行宣传推广,扩大国产数控系统的市场占有率,提升国产数控系统的配套能力。

2、考核指标

(1)提出国产数控系统选型、电气设计、电气联接、安装调试、参数优化、安全操作等方面应用技术规范不少于10项,并在不少于3种国产数控系统中应用验证。

(2)开发国产数控系统选型软件1套,该软件具有国产数控系统与机床的智能配套选型、国产数控系统及机床参数匹配优化、国产数控系统及机床建模仿真等功能,并在不少于3种国产数控系统与用户的配套设计过程应用验证。

(3)建立国产数控装置与伺服系统数学模型及参数数据库1套,该数据库具有典型国产数控系统与伺服驱动、电机、主轴等主要部件的基础数据收集与参数管理功能,能与国产数控系统选型软件有效集成,并在不少于3种国产数控系统与用户的配套设计过程中应用验证。

(4)收集采编不少于5个品牌的国产数控系统在航空、航天、汽车、船舶等行业成功应用的最新案例,以彩印出版物、电子音像和网站的形式出版国产数控系统应用案例集一套,并向行业用户赠送不少于5000册。

(5)参加本课题的数控系统生产企业各自编辑出版一套国产数控系统操作、数控系统编程、数控系统连接、数控系统维修等系列手册;各自编辑出版一套国产数控系统

应用培训教材,每家数控系统企业向行业用户各赠送不少于1000册。

(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(7)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、主要研究内容

研究国产数控系统的选型、电气设计、电气联接、安装调试、参数优化、安全操作等方面的技术规范;研究国产数控系统选型软件,基于国产数控系统及机床功能部件的多领域建模技术,实现数控系统与机床参数匹配的仿真及优化;开展基于国产数控系统与机床的机电联合仿真技术研究,建立国产数控系统及典型可选配功能部件的数学模型与参数据库,实现国产数控系统与机床的智能配套选型,指导数控机床的综合设计;结合国产数控系统的新技术、新成果、新案例,研究国产数控系统应用推广策略,进行全方位的宣传与推广,编写出版国产数控系统应用案例集,编写出版数控系统操作手册、维护维修手册、编程手册、电气联接手册等技术文件和相关培训教材。

4、实施期限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、软件与数据库开发、性能测试、相关技术规范文件、手册的出版。自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应具有较强的技术基础和技术开发队伍;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题30 数控系统功能安全技术研究

1、研究目标

针对数控机床安全控制系统等设计与研发,开展数控装置、驱动单元、现场总线、PLC电气及功能安全以及失效识别、安全完整性等级评估等安全关键技术研究;开发具有安全功能的数控系统、伺服驱动、现场总线、PLC产品,在安全性以及精度与速度等关键指标上达到国际先进水平,并通过应用示范实现机床的配套应用;同时建立数控装置、伺服单元、现场总线、PLC的安全试验、检测及验证环境,实现实验数据的采集、44 统计分析及实验规范制定,以支持机床电气设备及控制系统安全的国际标准规范制定和实施。

2、考核指标

(1)完成数控系统安全控制功能体系结构,安全完整性等级评估以及电气安全与功能安全关键技术研制,开发具有安全功能的数控系统、伺服驱动、现场总线、PLC产品,并通过应用示范实现机床的配套应用;

(2)建立数控装置、伺服单元、现场总线、PLC安全试验、检测及验证环境。完成产品的安全功能实验数据采集、统计分析及实验规范制定,实现对具有安全功能的数控系统、伺服驱动、现场总线、PLC产品的安全功能指标分析评价;

(3)完成数控系统电气安全及功能安全标准体系框架的建设;

(4)完成机床电气设备及控制系统安全的国际标准(IEC 60204-34)制定,支持国际标准的贯彻实施。

3、研究内容

开展数控系统安全关键技术研究,伺服单元安全关键技术研究,现场总线安全关键技术研究,电气安全关键技术研究;数控装置、驱动单元、现场总线、PLC产品的安全相关实验数据的采集、统计分析;机床电气设备及控制系统安全国际标准规范制定研究。

4、实施年限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究和测评工作实施,自筹资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内数控系统制造企业。申报单位须响应课题指南提出的全部研究内容和考核指标。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题31 机床高速主轴单元测试技术研究及示范应用

1、研究目标

研发数控机床高速主轴单元综合测试平台,配置测试软件及分析评价系统,适用于主轴转速不低于24000r/min及相当规格的高速、精密中型系列主轴(含电主轴)的综

合性能试验;研发通用主轴动平衡试验平台,用于同等规格的高速、精密等中型系列主轴(含电主轴)及部件动平衡测试及分析;制定同等规格的高速、精密等中型系列主轴(含电主轴)试验规范;产品及试验规范在专业主轴生产厂及主机厂进行成套应用验证。

2、考核指标

(1)研制高速主轴动平衡试验平台及综合测试平台各五套;

(2)动平衡试验平台测试精度达到G0.4;综合测试平台可实现如下性能测试并满足如下指标:主轴动/静态回转精度测试、测试精度不低于0.1µm;主轴运转可靠性测试,连续测试时间不低于48h;温升-热变形,测试温度不低于150℃,测试准确度±1℃;噪声、噪声声压级不低于120dB(A),测试准确度±1.5 dB(A);拉刀力测试最大值不低于60kN,测试精度不超过最大值1%;测试静刚度不低于1000N/µm;

(3)制定主轴测试试验规范5项以上;在国内5家以上主机厂示范应用,实现100套以上主轴测试试验。申报5项以上发明专利。

3、研究内容

高速精密(含电主轴)等中型系列主轴动静态精度试验、运转可靠性试验、温升-热变形试验、噪声试验、拉刀力测试、静刚度试验等技术及分析评价系统;高速精密中型系列主轴单元及部件动平衡测试技术,高速、精密等中型系列主轴(含电主轴)试验规范。

4、实施年限

2014年1月-2015年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹资金不低于中央财政投入经费20%。

6、申报条件

课题牵头单位应为上述领域的研究机构或制造企业,具备技术基础和较完善的试验、开发条件,鼓励“产、学、研、用”联合申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题32 高速防护装置

1、研究目标

开发可满足高速机床安全防护,以及在高速运动时对机床外罩、导轨、丝杠等防护

需求的防护装置,开展与机床整体匹配的结构优化设计、人机工程设计,提出设计准则、设计规范和标准,开展制造技的研究,提出制造工艺规范,并进行实验验证。

2、考核指标

(1)导轨、丝杠防护装置的移动速度60-100m/min;最高加速度1-2.5g;噪声<75dB;(2)建立高速机床安全防护的设计准则;开发机床安全防护外罩、导轨及丝杠高速防护装置等设计方法及设计工具软件;

(3)提出强度评价规范或标准,制定制造技术规范;

(4)研制开发出3种以上高速数控机床、加工中心的安全防护装置,在5台以上高速数控机床上进行验证;完成工程研究,形成批量生产及供货能力。

(5)设备交付用户使用前,应在制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)课题牵头单位应对投入实际使用的设备运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。

(7)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。

3、研究内容

研究高速机床故障危害性,研究高速机床安全防护措施、机理,设计机床防护系统,研究其刚度、强度计算方法,开展与机床整体匹配的结构优化设人机工程设计;提出机床外罩、导轨、丝杠防护罩等设计准则和设计方法,开发设计软件,研究安全防护系统的关键件制造方法及制造技术规范,开发可满足高速机床在高速运动时对机床外罩、导轨、丝杠等防护需求的防护装置,并进行验证验证。

4、实施期限

2014年1月-2015年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究。中央财政经费投入用于设计制造技术研究、性能测试与实验验证。自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位应为机床高速防护装置生产企业,在机床高速防护装置领域具有一定的研究基础和市场应用业绩,具备较强的研发团队和一定实验条件。申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题33 功能部件设计选型工具开发

1、研究目标

扩大专项研发成果的推广应用,开发功能部件设计选型工具,开展功能部件设计应用关键技术研究、产品性能评及标准体系研究,编制设计应用技术规范,解决功能部件生产过程中技术空缺及生产标准空缺问题,实现功能部件的批量应用。

2、考核指标

开发滚珠丝杠副、直线导轨副、数控转台、数控刀架、动力卡盘、高速主轴等设计选型软件6套,制定系列型普、行业标准及生产研发过程中技术规范,开发相关试验装置和应用验证平台,编制完成相关设计、应用技术规范和手册的编制,为数控机床主机企业和典型用户免费提供各1000套的应用。

3、研究内容

不同安装条件、不同工况使用条件下,开展功能部件力学、运动学、动力学建模与分析;功能部件在主机实际使用条件约束下的优化设计与分析;功能部件快速设计、选型软件开发;主机应用选型及应用试验验证。

4、实施年限

2014年1月-2016年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持1项课题研究,中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹资金不低于中央财政投入经费20%。

中央财政投入经费支持方式:前补助。

6、申报条件

课题牵头单位为专业研究单位或制造企业,在上述领域具有较全面的技术研发团队和较强的组织协调能力,鼓励相关技术领域研究所及科研院校、功能部件专业生产厂、主机厂等联合申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。

课题34 航空发动机关键零部件成套刀具开发与示范应用(项目制申报)总体目标:为了满足国产航空发动机加工行业需求,提高航空发动机加工的生产效率,实现航空发动机高性能切削刀具和非标专用刀具的国产化,促进我国航空发动机整体制造技术提升,项目将结合航空发动机盘环轴、机匣、整体叶盘及叶片等主要零件及发展趋势,开发高性能刀具系列产品,掌握核心设计技术、高稳定的批量制造技术以及配套切削工艺技术,形成完整的刀具成套解决方案,并得到批量应用与验证,主要刀具的各类性能指标均能达到或超过国外先进刀具水平。

方向1:航空发动机盘环轴零件国产化成套刀具产品开发及应用

1、研究目标

通过建立刀具多学科优化模型,开展系列刀具的精准设计研究。研究用于盘环轴高效加工的系列化刀具,实现航空发动机盘轴零件国产化刀具成套替代,系统解决航空发动机盘轴零件的刀具国产化配套与示范问题,降低刀具成本,提高制造效率。

2、考核指标

(1)航空发动机盘轴零部件加工开发包括车、铣、钻、拉、镗削加工等刀具产品,成功开发刀具40种以上,其中可转位数控刀具至少20种、整体刀具10种以上,异型或成形刀具10种以上。在一家以上的制造企业得到示范应用,加工性能稳定,加工质量能完全满足航空航天零部件加工的需求,加工效果和使用寿命能达到或超过国外高端同类刀具水平。刀具包括有;

1)针对高温合金和钛合金加工开发具高压冷却系统刀具产品,冷却压力达到70bar以上,能大幅提升切削速度和冷却效果;

2)开发4种以上的高精度切槽及仿形刀具产品,适合盘环件各类槽加工刀具精度可达到槽宽0.03以内,可实现1mm-8mm槽宽范围的需求;

3)针对航空发动机的关键零部件中的长轴零件,其长径比大,内部结构复杂的特点,开发具阻尼减震结构的内孔车刀,满足长轴内腔的加工;

4)开发至少1个系列具自锁结构的刀具、10种以上的异形或成形刀具产品,满足如深内凹腔等复杂内部结构零件的加工;

5)针对鸽尾型叶根槽及其它加工可达性差的凹槽加工,开发3个系列以上的专用刀具产品;

(2)刀具质量稳定,刀具精度高,车削刀具加工镍基高温合金的要求线速度30—

第四篇:申报鲁班奖的工程应具备的条件

申报鲁班奖的工程应具备的条件

1、工程设计合理、先进,符合城市规划,国家和部颁设计标准、规范的要求,由省、部级项目主管部门出具其先进水平的证明。

2、主体工程的施工质量(包括建筑工程和设备安装工程)达到优良,并为国内同类型工程先进水平。

3按国家和部颁施工技术标准、规范进行了质量验评。

4、按规定已经工程项目的批准单位组织了全面验收。

5、竣工后经过一年以上的使用检验,没有发生质量题问题。

6、系省、部范围内的施工质量最佳工程“泰山杯”。

7、住宅小区还应同时具备以下条件:

1)所有建设项目都按照批准的小区规划、设计要求全部完成,满足使用要求。

2)小区内各类房屋建筑的平面布置、立面造型以及配套设施等,都符合城市规划,设计和规范标准。

3)小区的住宅建筑和公共配套设施等单位工程的施工质量优良。

8、申报企业应是工程的总包企业,工程的主承建企业,也可以是对住宅小区工程的施工进行组织管理的企业。一个工程只能由一个主要企业申报“鲁班奖”

山东同力建设项目管理有限公司

桑毅虹 2009-5-13

第五篇:课题申报

金华市教育科学规划研究课题

申报、评审表

课题名称民工子弟学校语文课堂作业优化策略实践研究

——以金华民工子弟学校为例

课题负责人刘友花职务(职称)校长、小教高级

完成时间2011年12月成果形式结题报告

单位金华市经济开发区第二民工子第学校

邮编地址321000金华市山嘴头山宁路318号

联系电话1385799995

5(此表可复制。填表后一式三份报送市教科规划办)

民工子弟学校语文课堂作业优化策略实践研究方案

一、课题现实背景

近年来,经济飞速发展,外来民工的人数增长迅速,随之而来的关于民工子弟学习状况问题也越来越受社会的关注。我们学校地处城乡结合处,招收了许多外来民工子弟,就我们班来说,班级总人数68人,其中64人为民工子弟,将近总数的94%。

经过调查统计,发现在这些民工子弟中,约有23%左右存在作业不完成现象。他们对学习不感兴趣,甚至产生严重的厌恶、抵触心理。因此,在教育过程中,教师完全有责任了解并帮助他们克服这一现状,整个社会也应该重视民工子弟的学习心理健康问题。

同时民工子女厌学现象也颇有存在。应该说,形成厌学心理的原因是多方面的,比如对学习的不感兴趣;对老师布置作业的形式不感兴趣;家里等因素。但大多数是因为在学龄早期遇到不愉快的体验引起。产生厌学心理一般要经过这样一个过程:学习成绩不理想----丧失学习的信心----失去学习的兴趣----学习成绩更加糟糕----不愿学习----厌恶学习。这样,就容易形成一个恶性循环:学习成绩差导致厌学心理,厌学心理导致学习成绩进一步下降。

二、国内外同类课题研究综述

在国外,作业问题研究是比较活跃的研究领域。早期苏联的教学论专家们就曾对作业的方法与策略作过专门的论述。他们都将作业与课堂教学视为同等重要,把作业研究视为教学论研究的重要方面。1960年,美国国家教育法规委员会曾把家庭作业列为当时十大争议问题之一。这些都说明了各国对学生作业问题的关注,它们也曾就学生的课业负担问题进行过争鸣与研究。

在我国,针对学生过重的作业负担,教育行政部门曾三令五申,明确各年级段的家庭局书面作业量(一、二年级不能留书面家庭作业,三四年级三科作业总量不能超过30分钟,五、六年级三科作业总量不能超过45分钟),但由于多方面原因,我们民工子弟学校要实施这样的标准时有点困难的。

经调查,对于民工子弟学校学生的学生,不留书面作业对于那些听话的乖的孩子来说是可以的,但是对于绝大多数学生是行不通的,学生不感兴趣,家长

也不会配合,即使愿意,但是因为文化程度的落后、对学校的这样做法也是不予支持的。据调查显示,民工子女的家长有90%支持书面作业多为主,而且要多布置。

所以对于民工子第学校老师来说,解决学生作业是一大重点工作。可喜的是,新课程的实施是全方位的,很多老师都已意识到帮助学生改变单

一、被动的学习方式,形成自主、探究、合作的学习方式,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习,不仅需要体现在课堂教学中,更应该体现在课堂的延伸——作业布置的设计中,许多一线教师已经对作业布置的设计进行了深入的研究,江苏教育学院附属小学刘春生校长在1998年开始研究的 “互动作业”尝试就很具代表性。我们课题研究的目的也在于此,不敢说希望藉几人之力解决这个困扰无数民工子弟老师的问题,但我们愿意成为当中的探索者,并希望通过这一研究能切实提高我们学校的学校教学质量。

三、课题研究内容及预期目标

(一)课题研究内容

1、改变作业要求。作业要针对学生能力、兴趣的差异,分层布置,力求让每个学生在适合自己的作业中都能取得成功,获得轻松、愉快、满足的心理体验。

2、优化作业内容。在设计作业的内容时,既要注意听说读写各种能力的综合,也要注意四个结合,突出学科的工具性和实践性,能切实提高学生的学科素质。

3、改善作业形式。对于一成不变的事物,人们往往容易厌倦,孩子更是如此。因此,尝试改变作业的形式,注重灵活多样,从而激发学生的学习兴趣,提高学生的学科素质。

(二)预期目标

民工子弟学生基本能保持良好的心态学习生活;1.探索并建立一套适合民工子女作业形式的模式;2.初步解决民工子弟学生厌学情绪,养成良好的作业习惯;3.民工子弟学生能自觉掌握一定的学习作业方法;

四、如研究已有一定基础,课论述初期成果或“研究操作措施”。

我校将于2010年开始组织骨干教师培训,外出考察学习,进行校

本课程的开发。选择我校低段一、二、三年级各抽取一个班进行使用,经使用,与同年级的相关班级对比,各科教师对实验班学生的作业情况满意度较高。

五、课题研究步骤及人员分工

(一)前期准备阶段(2010.9-2011.1)

人员:全体课程组成员

1.确定研究课题,了解课题研究的背景、对象和内容;

2.根据课题要求成立课题研究组,形成课题研究方案。结合研究任务确定课题组人员分工,明确各成员职责,积极做好准备工作; 3.明确次课题研究的地位和意义,形成一种人人参与、步调一致、共同研究的良好风味。

主要研究方法;访谈法、观察研究法和调查研究法。通过这三种方法,完成学生的学习情况及其作业水平要求。

(二)中期实施阶段(2011.2-2011.11)人员:全体课题组成员

1.2011.3-2011.4:运用对比研究的方法,主要研究第一项内容。2.2011.5-2011.11:综合运用调查研究、个案研究、经验总结、定性预定量想结合等方法,主要完成研究内容中的第二、第三项任务。

(三)后期结题阶段

人员:刘友花、徐歆、严娇俊、申方璐、李妙娟、胡雪琴

六、课题研究条件分析

(一)课题组研究能力保证

课题组负责人刘友花,具有较强的教育教学能力和经验,开办民工子弟学校已有10年。对民工子弟学生具有较深入的研究。课题组成员由校领导及专业骨干教师组成,保证课题研究的顺利完成。

(二)支撑研究任务的保障条件

1.研究硬件保障:我校(金华市经济开发区第二民工子第学校)是金华市的一所民工学校,现有外来民工子女2527。因此为此课题研究搭建平台。

2.研究经费:由学校教育研究经费和自筹两部分承担研究所需的费用。

3.研究时间的保障:我校十分重视本课题研究,能够充分保障课题研究时间和研究人员各项工作的顺利进行。

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