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高效切削刀具设计、制备与应用
2017年国家科技进步二等奖
我国刀具消耗全球第一，但高效刀具长期依赖进口，难以满足加工成本进一步降低和重大装备研制国产化水平进一步提高的要求，实现高效切削刀具国产化的需求已迫在眉睫。针对高效切削刀具国产化过程中面临的挑战，构建了刀具形性协同设计技术体系；突破刀具材料-结构-性能一体化协同制备关键技术，发明形性可控的微纳复合金刚石涂层刀具制备新技术；提出复杂型线高速钢刀具高效精密成形新方法；发明重载高效切削超硬刀具刃口成形新技术。开发出金刚石涂层刀具、复杂型线高速钢刀具和超硬刀具等系列化产品与高效切削应用数据库系统，在高端装备制造业中规模化应用。
金刚石涂层技术填补了国内空白，在国内已建立自主知识产权的金刚石涂层刀具生产线，研制出系列化金刚石涂层刀具，通过中国商飞工艺认定；还批量应用于成飞多机型和航天一院型号产品研制，替代进口，保障了重大装备研制技术安全。复杂型线高速钢组合拉刀为国内首台套，国家重点新产品，主要性能指标优于国际同类产品。开发的系列组合拉刀和轮槽铣刀，打破了国外垄断，为我国三大汽轮机厂重点新产品研制提供刀具技术。相关成果还应用于上飞波音737平尾梁缘条生产线、宝钢管螺纹生产线和通用汽车发动机缸盖生产线。研究成果对促进我国刀具行业科技进步作用显著；对企业降本增效作用显著，促进了高端制造业可持续发展。
项目获授权发明专利40项，标准80项，软件著作权9项，出版著作4部，SCI/EI收录论文301篇，荣获2017年度国家科技进步二等奖。
金刚石涂层刀具
金刚石涂层刀具
金刚石涂层刀具应用（C919部装现场）
汽轮机转子轮槽铣刀
燃气轮机转子轮槽拉刀
燃气轮机转子轮槽拉刀应用现场
汽轮机转子轮槽铣刀应用现场
上海交通大学
2021-05-11
高效切削刀具设计、制备与应用
项目成果/简介:2017年国家科技进步二等奖我国刀具消耗全球第一，但高效刀具长期依赖进口，难以满足加工成本进一步降低和重大装备研制国产化水平进一步提高的要求，实现高效切削刀具国产化的需求已迫在眉睫。针对高效切削刀具国产化过程中面临的挑战，构建了刀具形性协同设计技术体系；突破刀具材料-结构-性能一体化协同制备关键技术，发明形性可控的微纳复合金刚石涂层刀具制备新技术；提出复杂型线高速钢刀具高效精密成形新方法；发明重载高效切削超硬刀具刃口成形新技术。开发出金刚石涂层刀具、复杂型线高速钢刀具和超硬刀具等系列化产品与高效切削应用数据库系统，在高端装备制造业中规模化应用。金刚石涂层技术填补了国内空白，在国内已建立自主知识产权的金刚石涂层刀具生产线，研制出系列化金刚石涂层刀具，通过中国商飞工艺认定；还批量应用于成飞多机型和航天一院型号产品研制，替代进口，保障了重大装备研制技术安全。复杂型线高速钢组合拉刀为国内首台套，国家重点新产品，主要性能指标优于国际同类产品。开发的系列组合拉刀和轮槽铣刀，打破了国外垄断，为我国三大汽轮机厂重点新产品研制提供刀具技术。相关成果还应用于上飞波音737平尾梁缘条生产线、宝钢管螺纹生产线和通用汽车发动机缸盖生产线。研究成果对促进我国刀具行业科技进步作用显著；对企业降本增效作用显著，促进了高端制造业可持续发展。项目获授权发明专利40项，标准80项，软件著作权9项，出版著作4部，SCI/EI收录论文301篇，荣获2017年度国家科技进步二等奖。金刚石涂层刀具金刚石涂层刀具金刚石涂层刀具应用（C919部装现场）汽轮机转子轮槽铣刀燃气轮机转子轮槽拉刀燃气轮机转子轮槽拉刀应用现场汽轮机转子轮槽铣刀应用现场知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目
上海交通大学
2021-04-10
钛合金高速切削用涂层刀具
钛合金由于具有比强度高、质量轻、耐蚀性好、高温性能好等优点，已经成为航空航天、石油化工、交通运输及生物医学等高端装备制造领域的关键工程材料之一。因其低热导率、高化学活性、低弹性模量和加工硬化等问题，使钛合金成为最典型的难加工材料。我国钛合金高速、高精度加工所用的高端刀具基本依赖进口，研发新型钛合金切削加工高端刀具已经成为解决制约我国高端装备制造业快速发展的关键，是我国急需解决的卡脖子问题之一。
东北大学
2021-04-10
难加工材料的高效特种切削加工技术
Ø 成果简介：具有对新型高硬超高强度钢、不锈钢、新型复合材料、钨合金、硅铝合金和灰铸铁的精密高效切削工艺和刀具成套技术。开发了能对FMS的刀具管理和可靠性寿命进行预报，对金刚石涂层刀具薄膜与基体结合强度、新型刀具材料切削性能进行分析的系统软件以及高速孔加工刀具CAD软件系统。切削高硬超高强钢的速度可达150m/min，切削不锈钢的速度可达200m/min，提高生产效率30%。Ø 项目来源：自行开发Ø 技术领
北京理工大学
2021-01-12
难加工材料的高效特种切削加工技术
具有对新型高硬超高强度钢、不锈钢、新型复合材料、钨合金、硅铝合金和灰铸铁的精密高效切削工艺和刀具成套技术；开发有对FMS的刀具管理和可靠性寿命预报、金刚石涂层刀具薄膜与基体结合强度、新型刀具材料切削性能分析的系统软件；高速孔加工刀具CAD软件系统。切削高硬超高强钢的速度可达150m/min，切削不锈钢的速度可达200m/min。提高生产效率30%。
北京理工大学
2021-04-13
一种数控机床切削加工的刀具磨损状态识别方法
本发明公开了一种数控机床切削加工的刀具磨损状态识别方法，具体包括如下步骤：（1）数据采集（2）采集数据区间化，获得区间数据集<img file="DDA00001669935800011.GIF" wi="787" he="88" />（3）对采集信号进行小波包分解，获得各频段的能量百分比和相应各频段的上界小波包系数和下界小波包系数；（4）获取多观察序列（5）求取广义隐马尔科夫初始模型λ=（A,B,π）；（6）模型训练获得最优模型库λ＝(λ<sub>1</sub>,...,λ<sub>n</sub>)；（7）把待识别磨损状态的刀具磨损信号数据作为多观察输入代入上述最优模型库，识别刀具磨损状态。本发明通过广义区间概率来解决数据机床加工中研究刀具磨损状态时，信息处理中出现的不确定性问题，识别准确率显著提高。
华中科技大学
2021-04-11
难加工材料的高效特种切削加工技术（技术）
成果简介：具有对新型高硬超高强度钢、不锈钢、新型复合材料、钨合金、硅铝合金和灰铸铁的精密高效切削工艺和刀具成套技术。开发了能对FMS的刀具管理和可靠性寿命进行预报，对金刚石涂层刀具薄膜与基体结合强度、新型刀具材料切削性能进行分析的系统软件以及高速孔加工刀具CAD软件系统。切削高硬超高强钢的速度可达150m/min，切削不锈钢的速度可达200m/min，提高生产效率30%。 项目来源：自行开发 技术领域：先进制造 应用范围：以难加工材料为对象的机械加工或刀具
北京理工大学
2021-04-14
高效可转位刀具多元复合膜涂层设备及技术
项目简介： 随着机械工业的发展和自动化水平的提高， 数控机床的普及， 对工具和耐磨件的要求越来越高。同时随着生活水平的提高， 钟表等饰品的外观要求越来越高。国内外都大
西华大学
2021-04-14
振动切削系列设备
北航“振动切削”系列装备是经过20年开发成功的高新制造技术，打破传统切削加工的性能价格比极限，使产品制造达到精密、高效、低成本的全新综合水平，实现以车代磨、以钻代铰、以铰代珩、以机攻代替手攻等突破性工艺效果。 超声车削系列，可以实现近无应力与毛刺的精密车削。振动钻孔系列，钻削力显著下降，排屑条件明显改善，切削液向孔中的渗透性显著提高。振动攻丝系列，可以实现钛合金、高温合金等难加工材料的高效自动攻丝。 超声车削系列：切削力是普通车削的1/10以下，总体加工效率提高1倍以上； 振动钻孔系列：钻削效率提高1～2倍以上，钻头寿命提高3～10倍以上； 振动攻丝系列：平均攻丝扭矩为普通攻丝的1/10以下，丝锥寿命提高5倍以上，攻丝效率提高3倍以上。
北京航空航天大学
2021-04-13
五轴数控精密刀具磨床、刀具研发软件及刀具一体化研制
成果瞄准国外对刀具设计与制造技术及装备的封锁，以及国内该领域的空白，采用自主研制的整体立铣刀通用数学建模理论及磨削算法，基于自主知识产权，开发出我国自己的整体立铣刀设计与制造软件、数控系统、五轴数控精密刀具磨床以及国产化刀具，该项成果已经获得2项发明专利，2项软件著作权，目前已经开发出刀具设计与制造软件，正在开发数控系统，后期开发出五轴数控机密磨床装备，项目整体已经达到国内领先、国际先进水平，有望实现产业化。
西南交通大学
2016-06-27