第20屆工博會將于19日開幕。高校展區(qū)75所高校將帶來751個項目,參展高校數(shù)量及項目數(shù)量創(chuàng)下歷年來新高。高校展區(qū)緊扣工博會主題,體現(xiàn)高校“智能、綠色”的創(chuàng)新理念,推進高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展。同時,圍繞國家實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、上海建設具有全球影響力科創(chuàng)中心的定位,借助展臺傳遞高科技創(chuàng)新成果,體現(xiàn)高校的科創(chuàng)能力和服務社會實力。
圖片說明:復雜型線刀具應用于汽輪機轉(zhuǎn)子輪盤榫齒槽高效精密制造
工博會上有哪些亮點?晨報記者提前探營,推出系列報道,今天第一篇聚焦的是上海交大陳明教授團隊的“高效切削刀具技術”。
在航空航天、能源和汽車等高端制造領域,難加工零件的高效切削對刀具耐磨損和長壽命有著很高的要求。我國刀具市場總消費規(guī)模雖然世界第一,但國產(chǎn)高效切削刀具只占約15%,高端制造領域高效切削刀具嚴重依賴進口。上海交通大學機械與動力工程學院教授、制造技術與裝備自動化研究所所長陳明團隊歷經(jīng)20余年,發(fā)明了金剛石刀具涂層制備新技術,研制出涂層成套裝備,構建了高效切削刀具制備技術鏈,在國內(nèi)首次建立了具有自主知識產(chǎn)權的金剛石涂層刀具生產(chǎn)線并在行業(yè)內(nèi)推廣。開發(fā)出系列化刀具設計與應用專業(yè)軟件,最終形成7大類18個系列高效切削刀具產(chǎn)品。
成果廣泛應用于航空、航天、汽車、汽輪機和發(fā)動機等重大裝備制造領域。高效切削刀具國產(chǎn)化對我國重大裝備研制技術安全性起到保障作用,助力中國高端制造。
勇于挑戰(zhàn),持續(xù)創(chuàng)新
切削加工是機械制造基礎工藝,刀具是加工系統(tǒng)關鍵,常常被比喻成機床的牙齒,起到四兩撥千斤的作用。
傳統(tǒng)刀具在高速切削中精度保持性差、耐用度低,無法滿足航空航天、能源、汽車等高端制造領域?qū)Φ毒叩母呔群烷L壽命要求。據(jù)統(tǒng)計,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(chǎn)化水平進一步提高的要求,實現(xiàn)高效切削刀具國產(chǎn)化的需求已迫在眉睫。
陳明教授團隊在“973”“863”“04”重大專項等項目的支持下,圍繞高效切削刀具的設計、制備與應用等方面開展研究。在研究過程中,他領導的研究團隊注意到國產(chǎn)高效切削刀具在設計方法和標準上的缺失問題,提出了形性協(xié)同精準設計方法,完成了基礎理論創(chuàng)新和關鍵技術突破。開發(fā)出系列化刀具設計與應用專業(yè)軟件,最終形成7大類18個系列高效切削刀具產(chǎn)品。陳明教授團隊針對國產(chǎn)高效切削刀具缺乏關鍵制備技術的難題,發(fā)明了金剛石刀具涂層制備新技術,研制出涂層成套裝備,構建了高效切削刀具制備技術鏈。與傳統(tǒng)刀具壽命相比,其開發(fā)的金剛石涂層刀具壽命提高了整整10倍;與此同時,他領導的團隊開發(fā)了系列化大規(guī)格復雜型線刀具,為百萬千瓦級汽輪機和重型燃機國產(chǎn)化提供大規(guī)格型線輪槽銑刀和組合拉刀,打破了國外在該領域的刀具技術壟斷。
促高端制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展
多年來,在陳明教授的帶領下,上海交通大學切削磨削與刀具研究團隊,已經(jīng)在高速切削技術、高效磨削技術、先進刀具開發(fā)與超硬砂輪應用研究的路上穿越無數(shù)風雨與坎坷,也收獲了掌聲和鮮花。研究團隊在“高速切削技術”方面成果被列入工業(yè)和信息化部“百項技術創(chuàng)新推進計劃”。
目前,研究團隊擁有較為完善的先進儀器設備,并與國內(nèi)汽車、航空航天和發(fā)電設備行業(yè)的代表性企業(yè)建立了長期的“產(chǎn)、學、研、用”合作關系,研制的高效切削刀具也已在中國商飛上海飛機制造有限公司、上海電氣電站設備有限公司上海汽輪機廠等40多家高端裝備制造企業(yè)遍地開花。
高效切削刀具技術上的成功,在一定程度上會對我國重大裝備研制技術安全性起到保障作用,并促進高端制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。