“高档数控机床与基础制造装备”2009年度第一批课题申报指南

第二章  申报指南内容

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项2009年度第一批课题分别属于以下十三个项目：

项目一  高速、精密、复合数控金切机床

项目二  重型数控金切机床

项目三  大型数控成形冲压设备

项目四  重型锻压设备

项目五  清洁高效铸造设备

项目六  新型焊接设备与自动化生产设备

项目七  大型清洁热处理与表面处理设备

项目八  高档数控装置

项目九  电机及驱动装置

项目十  数控机床功能部件

项目十一  数字化工具系统及量仪

项目十二  关键部件

项目十三  共性技术

项目一  高速、精密、复合数控金切机床

课题1  高速立、卧式加工中心

1、研究目标

进行系列产品开发，应部分采用国产功能部件，基本掌握高速立、卧式加工中心机床相关核心技术、批量制造技术，并得到应用验证；可靠性和精度稳定性达到国际同类产品的先进水平。

2、考核指标

（1）工作台宽度320-500mm：主轴最高转数≥20000r/min；快移速度≥60m/min; 定位精度≤0.008mm，重复定位精度≤0.004mm。

（2）工作台宽度630-1000mm：主轴最高转数＞15000r/min，快移速度＞48m/min;定位精度≤0.010mm，重复定位精度≤0.005mm。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；典型试件的加工精度符合国家相关标准要求；完成5-10台生产应用，其中2-3台采用国产数控系统和部分国产功能部件；机床MTBF达到900小时。

3、研究内容

整机结构动静刚度及优化设计技术，高速主轴结构优化设计技术，高速主轴单元的润滑和轴承结构，高速切削热变形研究及其补偿技术，高速切削机理的研究，高速回转台设计制造技术，高速防护装置的结构设计，直驱技术及控制技术，开展可靠性技术等共性技术研究。

4、实施期限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过6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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；申报单位可针对指南提出的目标申报其中一类或两类机床；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。

课题2  精密立、卧式加工中心

1、研究目标

研究开发精密立、卧式加工中心，替代进口，促进产业结构调整和升级。

2、考核指标

精密立式加工中心：

工作台宽度320-500mm：快移速度≥48m/min，定位精度≤0.004mm，重复定位精度≤0.002mm。

工作台宽度630-1000mm：快移速度≥36m/min，定位精度≤0.008mm，重复定位精度≤0.004mm。

卧式精密加工中心：

工作台宽度400-630mm：快移速度≥48m/min，定位精度≤0.004mm，重复定位精度≤0.002mm。

工作台宽度800-1250mm：快移速度≥36m/min，定位精度≤0.005mm，重复定位精度≤0.003mm。

工作台宽度1600-2000mm：快移速度≥24m/min，定位精度≤0.008mm，重复定位精度≤0.004mm。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；典型试件的加工精度符合国家相关标准要求；完成3-5台生产应用，其中1-2台采用国产数控系统和部分国产功能部件；机床MTBF达到900小时。

3、研究内容

精密主轴结构设计，精密回转工作台结构设计，精密拖动机构设计技术，整机结构优化设计，动刚度分析与抑振技术，机床热变形及其补偿技术，伺服驱动优化技术，数控系统误差补偿技术，开展可靠性技术等共性技术研究。

4、实施期限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过5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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；申报单位可针对指南提出的目标申报其中一类或两类机床；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。

课题3  五轴联动加工中心

1、研究目标

研制具有A、B双摆头的高速五轴加工中心，掌握关键技术及单元技术，产品综合性能技术指标达到国际先进水平。

2、考核指标

行程:X≥3700mm,Y≥1900mm,Z≥650mm;快移速度20-30m/min;主轴最大转速≥14000r/min;A/B轴摆角:±40°;A、B轴快速回转速度:10r/min。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；形成2-3台生产应用，其中1-2台采用国产数控系统和部分国产功能部件；机床MTBF达到900小时。

3．研究内容

五轴联动数控加工装备机构设计的性能评价指标体系研究，如各向同性、特殊形位、刚度、速度、承载能力、精度等；运动学优化设计研究，包括机构的运动学建模、工作空间分析、奇异性分析和灵活度分析等内容；动力学关键技术研究。

4、实施期限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过2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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；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。

课题4  高速数控车床及车削中心

1、研究目标

掌握高速数控车床及车削中心关键技术，实现主要单元国产化，开发完成回转直径φ400-630mm等规格机床。

2、考核指标

回转直径φ400-630mm；车削主轴最高转速：4000-8000r/min；快速进给：X/Z轴≥42/42m/min。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；典型试件的加工精度符合国家相关标准要求；完成系列化高速数控车床及车削中心研发，完成8-10台生产应用，其中1-2台采用国产数控系统和部分国产功能部件；机床MTBF达到900小时。

3．研究内容

高效加工结构优化设计技术，热变形及补偿技术，高速车削加工动静态监测技术，主轴单元技术，高速车削加工工艺技术，功能组件模块化设计技术，动态性能研究与轻量化技术，高速移动驱动技术，开展可靠性技术等共性技术研究。

4、实施期限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过5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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；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。

课题5  卧式铣车（车铣）复合加工中心

1、研究目标

掌握高档卧式铣车（车铣）复合加工中心设计制造核心技术，开发系列产品，实现规模生产。开发回转直径φ360-630mm等规格机床，完成加工长度550-3000mm的系列产品设计。

2、考核指标

回转直径φ360-630mm；铣削主轴最高转速：20000r/min；车削主轴最高转速：4000-8000r/min；快速进给：X/Y/Z轴≥50/50/80m/min；B轴转角：-30°- +210°；刀具容量：30-120把。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；典型试件的加工精度符合国家相关标准要求；完成3-5台生产应用。

3．研究内容及关键技术

机床结构优化技术，热变形误差补偿技术，多轴联动铣车复合加工工艺，在线检测技术，三维防碰撞技术，动态性能研究与测试技术，空间误差补偿技术，高刚度主轴技术，高刚性高定位精度B轴技术，带刀具自动识别系统的自动换刀技术，开展可靠性技术等共性技术研究。

4、实施期限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过3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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；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。

课题6  高速、精密、大型数控滚齿机

1、研究目标

研究开发大型数控滚齿机，形成模块化系列产品，并在实际生产中应用。

2、考核指标

加工直径≥φ2000mm，滚齿最大加工模数≥20mm，滚刀最高转速≥360r/min；铣齿最大加工模数≥35mm；加工精度6级及以上。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；完成2-3台生产应用；机床的整体技术水平接近或达到国外同类产品水平。

3、研究内容

开展大型数控滚齿机的数字化、模块化设计技术，精密、快速传动机构传动副消隙技术，热变形控制及抗振性技术,动静压导轨副性能试验技术，重负荷下滑动导轨的磨损机理，加工运动控制技术，机床在线测量技术，相关试验、检测技术等研究，提出提高本类机床的可靠性和精度稳定性的具体方法，开展相关技术规范或技术标准研究。

4、实施期限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过2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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，在齿轮机床制造领域具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；申报单位可针对指南提出的目标申报其中一种或多种规格机床；鼓励“产、学、研、用”联合申报；本课题申报时要求落实最终用户并附有采购合同。

课题7  高速、精密、大型数控磨齿机

1、研究目标

开展关键技术研究，研究开发加工零件φ2000mm及以上规格的大型数控磨齿机，并在用户生产中实现应用。

2、考核指标

（1）研制开发大型圆柱齿轮数控磨齿机1-2台，加工直径≥φ2000mm，加工模数≥35mm；加工精度4级及以上，具备内齿轮磨削功能。

（2）研制开发大型数控圆锥齿轮磨齿机1-2台，加工直径≥φ2500mm，加工模数≥50mm；加工精度4级及以上。

形成3-4项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；机床的整体技术水平接近或达到国外同类产品水平。

3、研究内容

研究大型精密机床的静压导轨及静压轴承技术，高刚性和可重构性技术，热变形控制技术，精密、重载双蜗轮副消隙传动技术，砂轮主轴的大功率直接驱动技术及内置动平衡技术，精密大规格蜗轮副及大型回转工作台制造技术，机床在线测量技术，专用计算和编程加工软件，加工工艺技术以及相关试验、检测技术等，提出提高本类机床的可靠性和精度稳定性的具体方法，开展相关技术规范或技术标准研究。

4、实施年限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

圆柱齿轮和圆锥齿轮机床两个方向分别支持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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，在齿轮机床制造领域具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；鼓励“产、学、研、用”联合申报；本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题8  难加工材料轴类零件超高速精密外圆磨床

1、研究目标

主要针对工程陶瓷、微晶玻璃、硬质合金、人造宝石晶体等超硬材料、钛合金、不锈钢、镍基铁氧体材料等耐热合金材料以及复合涂层材料等难加工材料轴类零件的精密加工,开展精密磨削关键技术研究，研制开发适应不同类型难加工材料加工的高速及超高速精密外圆磨床。

2、考核指标

研制开发脆性材料、粘性材料、涂层材料等3类难加工材料高速及超高速精密外圆磨床，加工工件直径φ200-320mm,加工工件长度500-1000mm，砂轮最高线速度≥120m/s；磨削外圆尺寸精度0.005mm，圆度0.001mm，表面粗糙度Ra≤0.20μm。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；完成4-5台产品研制，并在用户中实际应用；机床的整体技术水平接近或达到国外同类产品水平。

3、研究内容

重点开展高速、超高速磨削时的动力学研究，建模仿真，工艺系统的模态分析、自激振动的机理、基本规律和抑制措施,磨削表面完整性的试验和理论分析，难加工材料加工工艺技术，高速磨削工艺技术，高精度、高刚度导轨与主轴系统设计与制造技术，微进给传动元件与驱动技术的设计和制造技术，磨削加工技术,高速、超高速磨削用砂轮的制备与选择试验，砂轮磨损机理，相关检测技术等研究，提出提高本类机床的可靠性和精度稳定性的具体方法，开展相关技术规范或技术标准研究。

4、实施年限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过3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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，在精密磨床制造领域具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；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；鼓励采用国产数控系统；本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题9  精密、复合、数控磨床

1、研究目标

针对高精度轴套类零件的复合磨削加工需求，研究开发可在一次装夹中实现外圆、端面及内孔的高效、高精度连续磨削的复合磨削加工机床，并在生产中实现应用。

2、考核指标

工件加工直径≥φ320mm，加工长度≥1000mm；磨削外圆圆度≤0.4μm，表面粗糙度Ra≤0.01μm；磨削内圆圆度≤0.5μm，并具有非圆磨削、自动更换砂轮等功能，可在工件一次装夹下实现多工序柔性加工。

形成2-3项专利技术或专有技术，提出相关技术规范与标准；完成2-3台生产应用；机床的整体技术水平接近或达到国际同类产品水平。

3、研究内容

重点研究高精度复合磨床结构设计技术，砂轮进给系统及高动态特性功能部件设计技术，砂轮自动更换系统，高精度轴系设计制造技术，复合磨削技术，非圆磨削技术，复合磨床数控技术及直驱技术，相关试验、检测技术等，提出提高本类机床的可靠性和精度稳定性的具体方法，开展相关技术规范或技术标准研究。

4、实施年限

2009年3月-2010年12月

5、课题设置及经费要求

拟支持不超过2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%。

6、申报条件

课题牵头单位应是国内机床骨干企业，在磨削技术领域具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；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。