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“高档数控机床与基础制造装备”
科技重大专项
2015年度课题申报指南
课题2 国产五轴联动数控机床在航空结构件生产线及生产单元应用示范基地
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1
、研究目标
建设五轴精密卧式加工中心、五轴立式加工中心等国产五轴联动数控机床应用示范基地，实现国产五轴数控机床、数控系统、功能部件、刀具在柔性生产线中实际生产应用，并提供国产精密五轴卧式加工柔性生产线整体解决方案；开展五轴立式加工中心、五轴精密卧式加工中心产品从制造、调试、精度控制、维护保障等方面的产业化规范、标准研究工作。
2
、考核指标
（1）研制国产五轴加工柔性生产线一条，国产五轴数控机床数量不少于8台，产品类型包括五轴精密卧式加工中心、五轴立式加工中心等，国产五轴数控系统配套比例不低于80%。
（2）摆角铣头、数控转台、滚珠丝杠、导轨等功能部件全部实现国产化，旋转轴定位精度≤0.008°。
（3）应用示范基地数控刀具品种国产化率≥90%。
（4）实现自动生产线加工作业及物流作业自动运行，机床设备完好率不低于90%。
（5）应用示范基地加工合格飞机结构件零件数量不少于2000件/年，其中自动生产线加工合格零件数量不少于800件/年。
（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（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）机床MTBF达到1500小时以上。
（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，设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。
（10）申请5项以上发明专利，形成10项以上设备制造与应用的技术规范或标准，并在生产中实际应用。
（11）课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队，为航空制造企业、数控机床、数控系统、功能部件、工具企业培养研发、工艺等高技术人才50人以上。
3
、研究内容
（1）研究数控机床、物流系统、生产线控制系统之间的数据传输接口、多数控系统数据协议转换、数控机床加工数据（刀具数据、NC程序等）读写、物料存储自动分配，以及托盘定位实时监测和精度控制等关键技术，实现五轴联动精密卧式自动生产线生产应用。
（2）研究基于机床特性的自动数控编程及刀轨优化技术、加工过程仿真及优化、加工精度预测与控制、加工检测一体化等关键技术，研究生产线加工状态监测及加工过程自适应控制技术，产品质量数据库与生产线管理系统集成，实现生产线的稳定、高效、高精度加工。
（3）开发适用于钛合金飞机结构件高效优质加工的系列化国产刀具，并建立基于国产刀具的加工参数数据库，实现国产刀具在钛合金航空结构件高效加工中的应用。
（4）基于网络化实时监控技术自动采集机床状态数据，开展面向国产数控机床的可靠性、动态特性、故障诊断与预警技术研究；开发数控机床维修专家知识库。
（5）研究国产五轴联动数控机床精度（动态精度、空间精度等）的预测、控制、补偿技术；自动采集机床运行实时位置信息，研究减小轮廓误差的各轴控制量补偿方法；研究机床精度与加工工件几何形位误差模型及动态工序控制的误差补偿技术，实现飞机结构件精确制造。
（6）开展飞机结构件高效加工技术、高效加工的刀具设计制造技术研究与高速机床功能部件研制与高速机床整机机电集成技术研究。
4
、实施期限
2015年1月-2018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
课题牵头单位应为国内航空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，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。参加单位中数控机床主机企业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：数控机床专项申报年度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（2013年1月1日之后检测，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10家，应包括至少2家机床企业、1家数控系统企业、1家功能部件企业、1家刀具企业。
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发表于 2014-5-10 17:45:54
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