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高效切削刀具設計、制備與應用

項目成果/簡介:2017年國家科技進步二等獎我國刀具消耗全球第一，但高效刀具長期依賴進口，難以滿足加工成本進一步降低和重大裝備研制國產化水平進一步提高的要求，實現高效切削刀具國產化的需求已迫在眉睫。針對高效切削刀具國產化過程中面臨的挑戰，構建了刀具形性協同設計技術體系；突破刀具材料-結構-性能一體化協同制備關鍵技術，發明形性可控的微納復合金剛石涂層刀具制備新技術；提出復雜型線高速鋼刀具高效精密成形新方法；發明重載高效切削超硬刀具刃口成形新技術。開發出金剛石涂層刀具、復雜型線高速鋼刀具和超硬刀具等系列化產品與高效切削應用數據庫系統，在高端裝備制造業中規模化應用。金剛石涂層技術填補了國內空白，在國內已建立自主知識產權的金剛石涂層刀具生產線，研制出系列化金剛石涂層刀具，通過中國商飛工藝認定；還批量應用于成飛多機型和航天一院型號產品研制，替代進口，保障了重大裝備研制技術安全。復雜型線高速鋼組合拉刀為國內首臺套，國家重點新產品，主要性能指標優于國際同類產品。開發的系列組合拉刀和輪槽銑刀，打破了國外壟斷，為我國三大汽輪機廠重點新產品研制提供刀具技術。相關成果還應用于上飛波音737平尾梁緣條生產線、寶鋼管螺紋生產線和通用汽車發動機缸蓋生產線。研究成果對促進我國刀具行業科技進步作用顯著；對企業降本增效作用顯著，促進了高端制造業可持續發展。項目獲授權發明專利40項，標準80項，軟件著作權9項，出版著作4部，SCI/EI收錄論文301篇，榮獲2017年度國家科技進步二等獎。金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具應用（C919部裝現場）汽輪機轉子輪槽銑刀燃氣輪機轉子輪槽拉刀燃氣輪機轉子輪槽拉刀應用現場汽輪機轉子輪槽銑刀應用現場知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家高技術研究發展計劃、上海市科技創新行動重大項目

上海交通大學 2021-04-10

高速微小孔振動切削數控鉆床

高速微小孔振動切削數控鉆床是建立在切削理論和振動理論基礎上的一種新穎的鉆削加工機床，與普通鉆床的根本區別是在鉆孔的過程中通過振動裝置使鉆頭與工件之間產生可控的相對運動。在一個切削循環過程中，刀具與工件時切時離，因此刀具在很小的位置上可得到很大的速度和加速度，在局部產生很高的能量而對工件材料產生沖擊，這有助于金屬由塑性趨向于脆性狀態，減小被切削材料的塑性變形，降低刀具所受切削熱的影響，從而大大降低了切削力，并達到減小孔的入出口毛刺、減小孔徑擴張量和圓度誤差以及提高刀具壽命等優良效果。在難加工材料鉆孔加工上具有明顯的優勢。圖1所示為研制出的高速微小孔振動切削數控鉆床本體的示意圖。其數控系統采用NC嵌入PC技術開發，插入PC機即可使用。利用該機床，以轉速12000rpm、進給量1μm/r在45#鋼板上進行?1mm鉆孔實驗，圖2是普通鉆削與振動鉆削的孔加工質量對比，圖3顯示了振動鉆削減小切削力的情況。

北京科技大學 2021-04-13

難加工材料的切削工藝優化

解決奧氏體不銹鋼、高強度鋼和超高強度鋼、鈦合金及鎳基合金的切削加工難題，優化加工工藝方案，包括刀具的結構與參數優選，切削參數的選擇與優化，工藝路線的確定，冷卻潤滑方案的制定等，提高加工效率與經濟效益。主要內容包括：（1）刀具的選型及結構優化 根據被加工材料的物理力學特性，選擇合理的刀具材料及結構，進行下列工作：①不同涂層材料切削仿真對比；②不同刀具角度的切削仿真對比；③不同刃型的切削仿真對比，主要考察直線刃、圓弧刃、倒棱、修光刃等單一刃型及復合刃型對切削結果的影響規律。

河海大學 2021-04-14

鍋爐排煙干化污泥系統裝置

項目概況 污水廠污泥的處理已經成為一個難題，和處理垃圾一樣，大部分被填埋。由于城市污水的處理量越來越大（江陰市每天產生的污泥量達到900噸），不僅處理困難，而且污染環境。現階段，很多污水廠的處理被送到發電廠進行焚燒，在一定程度上解決了污泥處理問題。但是由于污泥的含水量達到80%左右，因此，加入鍋爐的污泥量僅僅為20%，從而大大限制了污泥的處理量。實驗證明，如果將污泥的含水量降低到30%，送入鍋爐的污泥量可以增加到50%。結果是：不僅增加了污泥處理量，而且解決燃煤減少排放，保護環境。 鍋爐排放的尾部煙氣的溫度達到120以上，有些熱電廠鍋爐的排煙溫度達到140℃。這些煙氣直接排放到大氣，造成大量熱損失。為了降低污泥的含水量，設計了一套用鍋爐排煙干化污泥的系統裝置，利用這部分排煙熱量來加熱污泥。 該系統裝置能夠使用鍋爐尾部煙氣余熱加熱在鍋爐中燃燒的污泥。經過該系統裝置加熱后污泥的含水量小于30%，從而使加入鍋爐爐膛燃燒的污泥的含量增加，不僅節約能源、減少污染排放，而且不需要加熱爐。 本系統裝置在國內還未有使用先例，各環保電站正積極尋求解決方案。主要特點 該裝置系統結合自動控制過程，克服使用蒸汽加熱污泥的缺點，使用煙氣余熱加熱污泥。更為重要的是，不采用加熱爐床，采用污泥滾動加熱法。不僅節約設備投資，而且節約處理空間。充分利用煙氣循環的特點，使用煙氣余熱，對污泥加熱。在污泥加熱過程中為了防止產生大量的臭氣，采用煙氣再循環，將加熱煙氣重新送回鍋爐燃燒，去除煙氣中的臭氣（有機物）。 技術指標1. 使用鍋爐煙氣余熱加熱污泥；2. 降低污泥含水量從80%降低到30%左右；3. 去除加熱后煙氣的臭味，保護環境；4. 不采用加熱爐床，采用污泥滾動加熱法；5. 可以實現自動控制過程。市場前景     各燃燒污泥發電廠為了增加污泥的燃燒量，都在積極尋求污泥加熱方法和裝置。而目前的主要加熱系統采用蒸汽加熱法，不僅耗能，而且裝置復雜，占地大。而本裝置采用煙氣余熱加熱，不僅節能環保，而且投資少，占地面積小等特點。目前國內沒有使用煙氣加熱的裝置，具有很大的投資價值。

南京工程學院 2021-04-11

干化葡萄酒釀造技術

一、成果簡介 項目組采用延懷產區的赤霞珠、美樂和蛇龍珠葡萄為原料，在10月底延遲采收，手工挑選果粒健康飽滿、 果粒間距相對較大的葡萄，整串采收，整串晾曬，使其糖度提升到300g/L（不同葡萄品種的失水量不同）。分 別采用100%干化葡萄發酵、30%干化葡萄發酵工藝，比較不同葡萄品種和不同的干化葡萄比例對酒的顏色、香 氣、風味以及口感的影響，釀制出首批“國產”干化葡萄酒。同時

中國農業大學 2021-04-14

數控刀架切削過載保護裝置

本發明公開了了一種數控刀架切削過載保護裝置，該保護裝置包括主動側軸套，鋼球，復位軸套，圓柱擋塊，左側推板，長彈簧，短彈簧，長彈簧套筒，短彈簧套筒，右側推板，從動側軸套，調節軸套；其中，從動側軸套一側與主動側軸套相連，另一側與調節軸套相連；復位軸套位于從動側軸套外側；主動側軸套的端面上有凹槽，從動側軸套上有第一鋼球孔，鋼球置于第一鋼球孔內，當需要傳遞扭矩時，鋼球被彈簧壓入主動側軸套的凹槽上。本發明采用機械式的過載保護機構簡化了故障的排除過程。通過由彈簧及推板組成的臨界力調節機構，既可以改變臨界力大小，也可以確保某一閾值下該過載臨界力可調機構裝置的可靠實用特性。

東南大學 2021-04-11

一種寵物食品切削裝置

本實用新型提供了一種寵物食品切削裝置，屬于寵物食品加工設備的技術領域。其技術方案為：一種寵物食品切削裝置，包括機架、設置在機架上的旋轉裝置以及設置在機架一側的切割裝置。本實用新型的有益效果為：本實用新型能替代人工切削蔬菜，能解決切削蔬菜時容易切到手的問題，能持續對蔬菜進行切削，省時省力，工作效率高。

青島農業大學 2021-01-12

“X-Cut”數控切削參數優化系統

“X-Cut”是北京航空航天大學高效數控加工技術研究應用中心自主研究開發的系列化數控切削參數優化系統，其核心軟硬件系統包括：SimuCut、DynaCut、OptiCut和DataCut。X-Cut”已形成應用實施操作規范和應用指導，建立了技術培訓及技術服務體系，并在國防科技工業“千臺數控機床增效工程”的100余家企業成功應用，取得顯著增效成果。 該系統在考慮機床、刀具的動態特性和工件材料切削特性基礎上，通過對數控銑削加工過程的切削力學、動力學等仿真，并根據給定的機床、刀具和工藝約束條件，提供銑削過程“仿真-優化-數據庫-數據手冊”使能技術解決方案，適用于100多種材料牌號的高速、中低速銑削加工參數的優化。提高材料去除率(MRR)指標20?50%；提高主軸功率利用率20~50%。已獲得多項國家發明專利或軟件著作權，獲得國防科學技術獎二等獎和全國發明展覽會金獎。

北京航空航天大學 2021-04-13

干纖維纏繞復合材料氣瓶

內襯層采用高密度聚乙烯吹塑成型、增強層采用干纖維纏繞成型、外防護層采用聚氨酯涂敷固化成型。 采用干纖維纏繞工藝可進行高速纏繞作業，生產效率大幅提高；無需樹脂作為基體且不需要固化，降低了生產成本；采用凱夫拉纖維替代玻璃纖維，提高了產品強度及韌性。 產品具有質量輕、抗腐蝕、壽命長、耐沖擊等特點，是傳統鋼質LPG氣瓶的全新替代品。

哈爾濱理工大學 2021-05-04

干式電抗器優化設計軟件

該軟件包括干式空芯電抗器、干式半芯電抗器以及干式鐵芯電抗器等3種電抗器的設計模塊。 1.干式空芯電抗器設計模塊的主要功能和特點為： (1)包含自動優化設計和計算機輔助設計兩個子模塊。其中，自動優化設計子模塊，只需輸入待設計電抗器的額定電氣參數，不需要任何結構參數，軟件即可進行自動尋優，得到最優設計結果；計算機輔助設計子模塊，只需要輸入一些必要的結構參數。如果用戶有特殊的要求，可選用該設計模塊。 (2)可以設計各種用途的單相空芯電抗器和三相空芯電抗器。三相空芯電抗器組安裝方式包括三相平面布置，三相垂直疊放布置和三相兩疊一平布置等。 (3)可以精確、迅速地計算電抗器電感值。對傳統溫升計算公式進行了改進，溫升計算更準確。 (4)特有的自動優化設計模塊無需人工參與，避免了因給定結構參數不合適而導致的不合理的設計結果。同時，采用了改進遺傳算法，具有更強的全局尋優能力和更高的求解精度，對電抗器的優化設計效果明顯。

西安交通大學 2021-04-11