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超硬刀具与硬脆材料高效精密加工技术及装备

科技成果鉴定会专家合影

会议现场

王成勇教授汇报项目研发情况

项目成果鉴定

       近日，中国机械工业联合会和中国机械工程学会以现场+视频会议形式组织召开了由广东工业大学、汇专科技集团股份有限公司、蓝思科技集团股份有限公司、深圳市石金科技股份有限公司、深圳市昌红科技股份有限公司、广东原点智能技术有限公司和中国科学院西安光学精密机械研究所共同完成的“超硬刀具与硬脆材料高效精密加工技术及装备”项目成果鉴定会。  

       鉴定委员会由中国工程院谭建荣院士、单忠德院士、中国机械工程学会宋天虎监事长、国家自然科学基金委员会雷源忠研究员、中国机床工具工业协会王黎明秘书长、国机集团成都工具研究所有限公司商宏谟董事长、中国机床工具协会工具分会查国兵秘书长、国机精工有限公司刘明耀副总经理、山东大学黄传真院长、大连理工大学高航教授、湖南大学陈根余教授、华南师范大学张庆茂教授和广东省科学院智能制造研究所吴智恒副所长共13位国内机械制造领域权威专家组成。广东工业大学陈为民副校长、科研院刘鑫副院长、何旭彬科长、机电工程学院张永康院长、纪轩荣副院长等参加了鉴定会。广东工业大学胡钦太书记会后与单忠德院士等与会专家见面交流。      

       鉴定委员会听取了广东工业大学王成勇教授对项目的汇报，审查了相关技术资料，考察了广东工业大学、汇专科技集团股份有限公司等的研发、生产现场。经质询和讨论，鉴定委员会认为，项目成果创新性强，具有自主知识产权，总体技术达到国际先进水平，其中超硬微刃切削刀具设计与制造技术、硬脆材料超声加工刀柄系统设计与应用技术达到国际领先水平。      

       此前的10月24日，谭建荣院士莅临广东工业大学ACTCC高效精密制造技术与装备实验室考察和指导工作，王成勇教授汇报了在硬脆材料高效精密加工技术和超硬刀具激光加工工艺及装备方面取得的研究成果。广东工业大学原党委书记陈新教授、机电工程学院张永康院长和郑李娟副院长等参与了汇报工作。谭建荣院士还前往汇专科技集团股份有限公司，考察了超硬刀具与硬脆材料高效精密加工技术及装备研发成果的生产现场。

谭建荣院士考察现场

单忠德院士与各位专家考察现场

项目成果简况

       项目完成单位在“超硬刀具与硬脆材料高效精密加工技术及装备”项目，针对3C和模具行业硬脆材料精密零部件制造过程中切削刀具材料、刀具设计、刀具制造和加工工艺等面临的批产加工质量难以保障、加工效率低、刀具磨损严重等难题，进行了近20年的长期系统研究；前期成果“难加工脆性碳素零部件的高速精密加工关键技术及应用”曾获得2014年广东省科学技术奖一等奖，。      

       近年来，项目完成单位通过深入的产学研用合作，提出一种多微刃叠加切削抑制裂纹扩展方法，解决了硬脆材料加工过程中裂纹生长与扩展的控制难题；研制出五轴联动激光铣削机床、纳秒激光数控车床、飞秒/皮秒激光和机械组合的超快激光复合加工机床，突破了复杂大曲率曲线刀刃一次成型的瓶颈，应用到多种规格微刃超硬刀具的激光车、铣制造，制造出φ0.2mm的PCD微刃铣刀；发明了具有高能量传输效率、低能量损耗率的无线传输超声刀柄系统，可满足多种CNC数控机床的自动追频和快速匹配，实现了超声刀柄的大规模生产。开发了石墨、陶瓷、蓝宝石、玻璃等多种硬脆材料零部件的切削加工和超声辅助切削加工工艺，解决了手机玻璃、蓝宝石、石墨等硬脆材料超薄、大长径比结构零部件等的大规模高效精密批产加工难题。研究成果在手机曲面屏玻璃、可穿戴设备面屏、手机曲面屏玻璃精密模具、模具石墨电极、新能源石墨热场、航空航天精密石墨零件等关键零部件大批量生产应用，取得了显著的经济和社会效益。

相关研究简介

       广东工业大学ACTCC王成勇教授团队，自1989年以来，长期开展产学研和医工结合，从事石墨、陶瓷、玻璃、蓝宝石、单晶/聚晶金刚石/CVD金刚石、石材、混凝土等硬脆材料，以及非晶合金、淬硬模具钢、蠕墨铸铁、钛合金、PCB、硬质合金和生物材料等多种难加工材料的切削、磨削、抛光、激光、超声波和FIB加工理论/工艺/工具及装备研究。“高端印制电路板高效高可靠性微细加工技术与应用”获国家科学技术进步奖二等奖（2019年）、中国机械工业科技奖一等奖（2018年），“难加工脆性碳素零部件的高速精密加工关键技术及应用”获广东省科学技术奖一等奖（2014年）、“硬脆材料切削、磨削与抛光加工方面的研究”获广东省自然科学奖二等奖（2009年）。

公司简介

汇专科技集团股份有限公司

         汇专科技集团股份有限公司是国际国内最大的集超声制造技术研发、生产与应用一体化企业；在广州、深圳、香港等地设立了 9 家子公司，建有广 州、深圳两大生产基地及上海、成都、长沙、苏州四大技术服务中心，并在 香港、美国设有全球前沿技术研发中心，形成立足国内、辐射全球的研发、 生产、销售、服务一体化布局。产品涵盖超声装备、绿色加工、精密工具、 智能工厂、工业机器人和精密部品六大系列，客户遍布于医疗器械、电子信息、汽车、模具、装备制造等领域。公司与广东工业大学建立了长期稳定的合作关系，共建“广东省超硬精密工具工程技术研究中心”，合作承担完成国家、省、市等多个项目，实现多项成果的产业化。

蓝思科技集团股份有限公司

        蓝思科技股份有限公司是一家集研发、生产、销售显示屏功能玻璃面板于一体的国际知名玻璃面板制造销售企业（证券代码 300433）；是国际知名 消费电子品牌苹果指定供应商。年产值 113.59 亿，同比增长 4.27%；通过自主研发将功能玻璃面板应用到电子消费产品显示屏上的生产企业，结束了以往电子消费产品显示屏长期依赖胶片或有机玻璃的历史，被称为玻璃面板“第 二次革命”的企业。公司通过 ISO9001 质量管理体系、ISO14001环境管理体 系和 SA8000 社会责任体系认证，能为国际品牌的新产品研发提供有力的配 套支撑，工艺技术稳居国际首位，与众多全球知名企业建立了长期合作伙伴关系。

深圳市石金科技股份有限公司

深圳市石金科技股份有限公司（原深圳市石金科技公司）简称石金科技，证券代码833069；是市重点扶持的国家级高新技术企业，市高新技术产业协 会、市机械行业协会会员企业；是专业从事石墨及碳素产品的应用研发、设计、生产、销售及技术服务的国家高新技术企业。公司专业为汽车行业、模具行业、机械行业、电子半导体及太阳能光伏产业等提供石墨材料及相关的精密石墨制品，太阳能电池工艺设备（PECVD）用石墨舟及板框、多晶硅铸锭炉热场、C/C复合材料和保温隔热用石墨毡等产品，并由专业的石墨工程团队为石墨应用行业及产品提供相应的应用技术服务及技术更新方案，现有发明及实用新型专利 60 余件。公司与广东工业大学共建“广东省新型碳素材料（石金）工程技术研究中心”，共建研究生培养基地，具有二十多年良好的产学研合作关系。产学研合作成果获广东省科技进步一等奖。

深圳市昌红科技股份有限公司

       深圳市昌红科技股份有限公司简称昌红科技，为上市公司（SZ300151）；涉及精密注塑模具、精密注塑成型、部件组装的 OA系列核心精密零部件供 应商，为世界各大品牌打印机、复印机厂商提供配套服务，同时也提供精密医疗及汽车模具的开发与制造。集自主研发、设计、制造、服务为一体提供整体解决方案的产业集团公司。行业涉及精准医疗系列，办公自动化系列，汽车零部件系列，光电导光板科技等电子产品系列，是国家级高新技术企业、“中国模具协会精密注塑模具骨干企业”、“第七届、第八届深圳知名品牌”；荣获全国模具大赛“精模奖”一等奖、三等奖；“广东省科学技术一等奖”、“中国机械协会深圳机械30年精密模具标杆产品奖”；董事长李焕昌先生荣获“深圳机械 30 年风云人物工业匠心奖”，昌红科技也荣获“工业匠心培育基地”，“广东工业大学产学研基地”，为行业培养了一批产业英才。公司与广东工业大学共建“广东省精密注塑模具(昌红)工程技术研究中心”，共建研究生培养基地，具有长期良好的产学研合作关系。产学研合作成果获广东省科技进步一等奖。

广东原点智能技术有限公司

        广东原点智能技术有限公司（以下简称“公司”）专注研发五轴高速加工中心、五轴立式加工中心、车铣复合中心、多轴控制数控系统及激光复合机；其中，公司与申报单位、参与单位3共同研发的五轴三联动皮秒飞秒激光复合装备，具有三轴联动激光加工功能，采用矿物质床身，机床稳定性好，以直线电机作为直线轴驱动，定位精准，快速响应能力强，属国际领先、国内独创。公司拥有一批高水平、高素质的研发队伍，于2012年与NUM集团在瑞士共建数控系统研发中心，深入研究NUM数控系统并对其进行优化改造；2013年，与申报单位、西北工业大学、西安交通大学、广东机械技师学院校企共建多轴数控加工中心研发团队；2015年，公司整合资金、市场、技术等资源，进行重组，并致力于研发、生产、销售五轴高速加工中心及八轴五联动激光复合加工中心。公司拥有多台五轴联动加工中心、三坐标、激光干涉仪、逻辑分析仪及其他数控系统机床制造相关的检测检验设备，设备总价值超500万元。公司生产研发占地面积2400平方米，其中生产基地1800平方米、恒温恒湿检测室700平方米、数控系统研究中心500平方米。公司与广东工业大学具有长期深入的合作关系，共同承担省部级项目多项。

中国科学院西安光学精密机械研究所

       创建于1962年，是中国科学院在西北地区最大的研究所之一。经过五十多年的创新历程，已经发展成为一个以战略高技术创新与应用基础研究为主的综合性科研基地型研究所。西安光机所主要研究领域与方向：在基础光学领域主要研究方向为瞬态光学与光子学理论与技术；在空间光学领域主要研究方向为高分辨可见光空间信息获取和光学遥感技术、干涉光谱成像理论与技术；在光电工程领域，主要研究方向为高速光电信息获取与处理技术、先进光学仪器与水下光学技术。 

       研究所科研体系设有四大研究部，分别是基础科研部、光电技术部、空天技术部、先进制造部，下设26个研究单元，科研体系包括一个国家重点实验室、三个中科院重点实验室、两个陕西省工程技术中心、一个陕西省重点实验室，依托相应研究单元建设运行。并拥有完整的技术支撑体系。研究所与广东工业大学联合成立了“激光微细加工联合实验室”， 在PCB、光电与半导体材料、航空叶片等激光加工方面，联合培养研究生，开展合作研究。

       ACTCC高效精密制造技术与装备实验室

       高效精密制造技术与装备实验室（Institute of Manufacturing Technology,简称“IMT”）致力于全面提高高效、精密、绿色制造技术的应用基础理论、应用基础工艺、工具与装备的研究与技术创新能力，构建机械制造科学中的高性能零件/构件的精密制造基础科学理论体系，是国内最早从事高速加工、硬脆材料加工、印制电路板加工、生物组织切除与医疗器械和涂层刀具研究等的主要研究机构之一。实验室将努力建设成为解决粤港澳大湾区加工技术中的重大科学问题和关键共性技术问题的重要研究基地，为广东省制造业的高端装备、通信技术、新能源汽车、新材料、高性能医疗器械、海洋工程、轨道交通等的长远发展，提供基础性、战略性、前瞻性的先进制造技术知识储备、技术和人才支撑。