“高檔數控機床與基礎制造裝備”

科技重大專項

2013年度課題申報指南

“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技前大專項實施管理辦公室

二。一二年四月

第一章申報須知

一、指南說明

“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項（以下簡稱“數控機床專項”）根

據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》的要求設立，其內容的依

據是國務院常務會議審議通過的《數捽機床專項實施方案》。本次發布的課題申報指南,

通過評審選擇課題承擔單位。

二、申報條件

1、凡在中華人民共和國境內注冊、具有獨立法人資格的內資或內資控股的生產企業、事業

單位、大專院校等均可申報，不接受個人申報。

2、對課題責任單位的要求

（1）申報單位須是相關領域的生產企業或研究單位，具備較強的研究開發能力、良好的運

行管理機制，能夠提供足夠數量的配套資金和相關的配套條件，單位財務狀況良好。

（2）成立時間在2010年4月1日（含）之前。

3、對課題組長的要求

（1）具有中華人民共和國國籍；

（2）1952年4月1日（含）以后出生；

（3）具有副高級（含）以上職稱；

（4）每年（含跨年度連續）離職或出國的時間不超過3個月；

（5）過去三年內在申報和承擔國家科技計劃項目中沒有不良信用記錄。

（6）中央和地方各級政府工作人員不得作為課題負責人及主要參加人員申報課題。

（7）為保證課題組長及主要研究人員能將主要精力投入本專項課題研究工作，數控機床專

項在研課題的課題組長，不得作為本次申報的課題組長；申報課題的課題組長及主要研究人

員，已參與數控機床專項的課題數不超過兩項；課題組長及主要研究人員參與數控機床課題

投入時間不超過100%,專項總體組專家不得作為課題組長申報課題。

（8）為避免分散資源，鼓勵各單位在自身優勢領域深入開展研究工作，建議各申報單位集

中力量參與本單位優勢領域課題的申報與研究工作。各單位（包括企業、高校和科研院所）

應避免本年度同時牽頭或參與多項課題的申報。

（9）目前仍有在研（即2013年1月之后進行驗收）課題的責任單位，如在同一技術領域有

2項以上尚未驗收的課題，原則上不得申報專項2013年度課題。

4、鼓勵“產、學、研、用”聯合申報課題。多個單位聯合申報的，各方須簽訂聯合申報合

作協議，明確約定課題申報單位、參與單位承擔的研究任務、考核指標、專項經費比例和知

識產權歸屬等，并作為課題申報書的附件。

5.每個申報課題須對所研究的內容進行科技查新，并提供由部省級以上科技查新部門出具

的查新報告，查新時間應在2012年1月1日以后。

6、申報單位應按照指南的要求提供相應的配套經費，否則不予受理。

7、課題申報書應經課題責任單位所在省（自治區、直轄市）或計劃單列市工業主管部門蓋

章并簽署意見。

8、關于課題申報名稱的要求：申報單位應針對各自申報內容的主要特點，在所申報課題名

稱上添加相關定語或使用具體名稱，原則上不要直接使用指南上的課題名稱。

9、課題預算書請按照《民口科技重大專項資金管理暫行辦法》（以下簡稱“辦法”），由

申報單位財務部門組織編寫；申報事前立項事后補助支持方式的課題，辦法中規定，在課題

驗收前一般只撥付不超過中央財政經費30%的啟動經費，其余中央財政經費待通過驗收后方

予撥付。

10、申請事后立項事后補助支持方式課題的申報單位，只需編報課題申報書，不必編報課題

預算書。

11、專項實施管理辦公室將對課題申報書進行形式審查。凡不符合申報要求的，視為無效，

不進入評審程序。

形式審查的要點公示如下：

（1）課題組長應具有中華人民共和國國籍（千人計劃引進人員除外），年齡在60歲（含）

以下，具有副高級（含）以上職稱；課題組長應為課題責任單位員工；

（2）已承擔（在研）數控機床專項的課題組長，再次作為課題組長申報；申報課題的課題

組長及主要研究人員，已參與數控機床專項的課題數超過兩項；課題組長及主要研究人員參

與數控機床專項課題投入時間累計超過100%；以上三類情況視為形式審查不合格；

（3）課題申報書：封面應加蓋課題責任單位公章；“一、課題基本信息”，必填；“十、

審核意見”，法定代表人簽字、加蓋單位公章，省（自治區、直轄市）或計劃單列市工業主

管部門蓋章并簽署意見；“十一、聲明”課題組長簽字、課題責任單位法定代表人簽字；“承

諾書”，法人代表、課題組長、財務負責人簽章；“中央財政資金以外其他渠道資金來源證

明”，加蓋出資單位（自籌、地方配套）公章；

（4）課題預算書：封面課題責任單位蓋章、法人代表、課題組長、財務負責人簽章；（5）

企業須附營業執照，大學及科研院所可附營業執照或組織機構代碼證復印件（須加蓋公章，

并附在課題申報書后）；

（6）申報條件中如要求地方配套資金比例的，須提供地方配套資金承諾函（原件至少一份,

附在課題申報書中）；

（7）多個單位聯合申報的，須提供聯合申報合作協議（原件至少一份，必須包含經費分配

比例，附在課題申報書后）；

（8）科技查新報告（原件至少一份，山省部級以上有資質的科技查新部門出具，委托查新

時間應為2012年1月1日以后，附在課題申報書后）；

（9）申報條件中如要求提供采購合同的，則必須提供（附在課題申報書后）；

（10）凡提供自籌經費的企業單位（牽頭及參加單位），需附加蓋公章的2010、2011兩個

年度財務報表（資產負債表、損益表和現金流量表，附在課題預算書后）；

（11）申請中央財政經費支持的方式，應與課題指南中的要求一致；

（12）課題申報書和課題預算書數據應保持?致。

三、申報要求

1、課題申報單位通過所下載的申報軟件編制相關申報材料，須提交下列申報資料，并按順

序裝訂：

（1）《數控機床專項課題申報書》；

1國家或部省級以上科技查新部門出具的查新報告（原件至少一份，附在課題申報書后）；

1申報單位（含參加單位）營業執照（大學或科研院所可提供組織機構代碼證）（復印件,

附在課題申報書后）：

1聯合申報合作協議（原件至少一份，必須包含經費分配比例，附在課題申報書后）；

1自籌及地方配套資金承諾函（原件至少一份，附在課題申報書中）；

1中央以外渠道資金來源證明（原件至少一份，附在課題申報書中）

1其他附件。

（2）《國家科技重大專項項目預算書》（事后立項事后補助課題不必填報）；

1凡提供自籌經費的企業單位（牽頭及參加單位），需附2010、2011兩個年度的財務報

表（資產負債表、損益表和現金流量表，附在課題預算書后）；

1其他附件。

2、申報文件一律用A4紙，宋體小四號字打印，雙面印刷（含附件），必須膠訂成冊，不要

加塑料封皮。

3、課題申報書一式十二份（正本一份，并在封面注明，副本十一份）；課題預算書一式五

份（正本一份，在封面注明，副本四份）：以上兩類申報文件請分別裝訂；并附電子版（光

盤）一份，光盤標簽及電子版文件名稱應為：“課題號一單位簡稱一課題名稱”。

4、申報材料應經所在省（自治區、直轄市）或計劃單列市工業主管部門審核匯總，行文統

一報送至專項實施管理辦公室。

5、申報材料報送時間為2012年5月23日—24日，5月24日17：00時截止（不接受郵寄

申報材料），過時不予受理。

6、申報材料送達地址

地址：北京市西城區百萬莊大街22號3號樓10層會議室

郵編：100037

聯系人及聯系電話：王/p>

吳振/p>

宋桃/p>

申報軟件技術支持聯系方式：

王曉飛電話807手機/p>

徐聳電話804手機/p>

預算編報系統軟件技術支持：

聯系電話1（煤科總院軟件所）

申報過程中，如對課題申報指南和申報程序有疑問，請及時以聯系人進行聯系。

第二章課題申報指南內容

課題1大型翻板臥式加工中心

1、研究目標

針對大型航空結構件臥式加工工藝及設備需求，對國產數控系統、功能部件進行應用驗證,

研制大型翻板臥式加工中心，掌握相關核心技術，并進行生產試驗驗證。

2、考核指標

（1）工作臺規格（寬度X長度）：2000mmX4000mm,工作臺承載》2000Kg；行程：X/Y/Z

>4000/2000/600mm;主軸：轉速210000r/min。

工作臺規格（寬度X長度）：2000mmX6000mm,工作臺承載》3000Kg；行程：X/Y/Z2

6000/2000/600mm；主軸：轉速210000r/min。

機床幾何精度滿足飛機結構件精度要求；機床定位精度（X/Y/Z）^0.040/0.030/0.020mm,

機床重復定位精度（X/Y/Z）<0.020/0.015/0.010mm；翻板重復定位精度W0.080mm。

（2）針對兩種規格分別完成1臺樣機試制；對國產數控系統和功能部件（絲杠、導軌、轉臺、

刀庫、主軸五類部件中至少選配三種，不包括自制及集團內部單位配套部件）進行應用驗證;

加工用戶典型試件，精度符合HB5800-99要求。

（3）每一臺（套）機床、數控系統、功能部件交付用戶使用前，應分別在機床（系統、部

件）制造企業處分別進行2000小時以上、10000小時以上、10000小時（刀庫100萬次）以

上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（4）課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）機床、數控系統、功能部件的運行故

障予以記錄，并形成故障統計和分析報告。

（5）滿足用戶使用要求，所有機床在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（6）形成5項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、5項以上發明專利。

（7）課題牽頭單位建立起不少于15人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人20人以上。

3、研究內容

研究航空結構件加工工藝（加工工藝方案、加工工藝參數、加工程序、工裝、刀具及工件檢

測等）；研究機床總體布局；研究機床關鍵結構，對關鍵部件引入可靠性設計理念；針對性

的進行相關數控系統功能試驗研究。整機結構動靜剛度及優化設計技術、工作臺翻轉機構、

大排屑量的排屑裝置、切削熱變形及補償技術的研究。

4、實施期限

2013年1月-2016年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投入經費應主要用于產品關鍵技術研究、性能測試與工藝技

術研究，自籌與地方配套資金合計數與中央財政投入經費比例不低于1：1,其中地方配套

資金不低于中央財政投入經費的20%?

中央財政經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應是國內機床制造企業或飛機制造企業，具有較強的技術基礎和技術開發隊

伍，具有較完善的試驗、生產條件；申報單位須針對指南提出的全部研究內容和考核指標進

行申報；牽頭申報與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作的證明材料（具體要求參見

附件：數控機床專項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本條件）：參加本項課題研究

的每?個數控機床主機企業均應提交本單位制造的五軸聯動加工機床“S試件”檢測報告

（至少1份，由國家級或行業級檢測機構出具）。原則上申報課題的參與單位不超過5家，

支持具備前期良好合作基礎的“產學研用”聯合申報（參與單位可提交在本課題研究領域與

牽頭單位前期合作研究的證明材料）。要求落實最終用戶（應為國內主要飛機制造企業）。

課題2國產高檔數控機床與數控系統在飛機結構件制造中的研究應用

1、研究目標

構建面向多主機廠的國產數控機床數字化生產線，實現國產數控機床在飛機結構件加工中批

量應用；構建基于用戶生產環境的國產高檔數控系統測試平臺，建立數控系統生產應用測試

規范，實現國產數控系統在飛機結構件加工中的研究應用；突破系列關鍵技術并技術集成，

實現共性技術成果的規范化和工具化，開發國產數控機床應用技術集成平臺，為國產數控機

床與數控系統供應商提供面向航空制造的整體解決方案，提升機床行業的整體技術水平、服

務能力和用戶企業的技術水平。

2、考核指標

（1）構建數控系統試驗平臺一套，配置不少于3種國產高檔數控系統，形成面向飛機結構

件制造的數控系統應用測試規范一套。

（2）構建國產數控機床飛機結構件數字化批量生產線不少于3條，用于飛機框、梁、壁板

等結構件的加工。3條生產線應用國產數控機床數量不少于50臺，其中五軸加工機床不少

于15臺。國產數控系統配套比例不低于30%（其中配套國產五軸數控系統應用不少于3套），

國產功能部件（絲杠、導軌、轉臺、刀庫、主軸五類部件中至少選配三種，不包括自制及集

團內部單位配套部件）配套比例不低于10%,國產刀具配套比例不低于60%。

（3）每一臺（套）機床、數控系統、功能部件交付用戶使用前，應分別在機床（系統、部

件）制造企業處分別進行2000小時以匕、10000小時以上、10000小時（刀庫100萬次）以

上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（4）提出飛機結構件加工機床和生產線可靠性評價要求，國產機床設備完好率不低于80%。

課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）機床、數控系統、功能部件的運行故障予以

記錄，并形成故障統計和分析報告。

（5）建設面向七機主機廠的國產高檔數控機床應用技術支持平臺，實現多軸聯動加工、故

障預警與診斷、在線監測及零件質量控制、數字化生產管理等技術的集成。

（6）滿足用戶使用要求，所有機床在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（7）形成20項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、30項以上發明專利。

（8）課題各研究單位建立起不少于30人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中

級職稱的技術人員和技術工人50人以上。

3、研究內容

（1）建設國產高檔數控系統測試平臺，研究基于用戶生產環境的數控系統測試技術，并進

行基于生產環境的國產數控系統功能擴充和工程化應用測試，實現數控系統遠程監控、信息

實時采集、狀態監測與故障預警、精度控制與補償、自適應控制等在國產高檔數控系統的集

成，并進行生產驗證與推廣應用。

（2）開展基于國產高檔數控機床的數字化制造技術研究，面向批生產現場的信息化、網絡

化制造技術研究；建成智能生產管控中心，實現國產生產線的遠程實時監控，實現數控機床

網絡化加工。

（3）結合航空制造企業設備維護制度，提出飛機結構件加工機床和生產線可靠性評價要求;

開展傳感器網絡化技術研究，實現對數控機床故障的預警、記錄及回放，提高加工效率和設

備利用率。

（4）制定基于S樣件切削的五軸聯動加工機床精度檢測規范；研究航空零件加工過程的精

度預測、控制、補償及在線檢測技術，建立生產線零件加工過程質量保障技術體系。

（5）建立國產數控機床高性能加工及成果轉化平臺，擴展工藝知識庫和切削參數庫，重點

開展典型飛機結構件基于特征的智能編程、加工過程仿真、精度與質量控制、綠色制造等技

術在航空制造業的推廣應用。

4、實施期限

2013年1月-2016年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投入經費應主要用于產品關鍵技術研究、性能測試與工藝技

術研究，自籌與地方配套資金合計數與中央財政投入經費比例不低于1:1,其中地方配套

資金不低于中央財政投入經費的20%?

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應是國內飛機制造企業，具有較強的技術基礎和技術開發隊伍，具有較完善的

試驗、生產條件；申報單位須針對指南提出的全部研究內容和考核指標進行申報；牽頭申報

與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作的證明材料.（具體要求參見附件：數控機床專

項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本條件）；參加本項課題研究的每?個數控機床

主機企業均應提交本單位制造的五軸聯動加工機床“S試件”檢測報告（至少1份，由國家

級或行業級檢測機構出具）。原則上申報課題的參與單位不超過8家，支持具備前期良好合

作基礎的“產學研用”聯合申報（參與單位可提交在本課題研究領域與牽頭單位前期合作研

究的證明材料）。

課題3飛機復雜結構件數控加工成套生產線

1、研究目標

推進“十一五”重大專項主機類產品的產業化，集成“十一五”進行的切削工藝、刀具的相

關研究及各科技計劃進行的有關數據庫成果，通過航空結構件加工工藝、中高檔數控產品開

發和關鍵技術、航空結構件成線技術等研究,提升國產數控系統和國產數控機床的綜合性能,

提高航空結構件/系統件的加工效率和加工質量，實現國產中高檔數控機床在航空領域的廣

泛應用；同時針對網絡化管理系統、設備狀態實時監控、設備保障體系等成線關鍵技術開展

研究。在航空制造企業內應用國產中高檔數控機床建成面向航空結構件/系統件加工的生產

線并進行示范推廣，為國產中高檔數控機床設計制造水平提升提供支撐。

2、考核指標

（1）開發及應用不少于4個種類、45臺以上面向飛機結構件加工的高檔數控機床。

（2）完成鈦合金/鋁合金航空結構件高效加工工藝技術研究，形成支撐生產線運行的數據庫。

研究內容包括基于三維模型的工藝設計技術、國產數控機床加工仿真技術、國產設備后置優

化技術、建立切削參數數據庫等，以上研究內容需在本課題研發的生產線上進行驗證。

（3）完成國產高檔數捽機床DNC傳輸及監控管理系統、生產制造及執行管理系統、集成物

流系統、自動上下料、半自動化搬運、生產線集成關鍵技術等技術研究，以上研究內容需在

本課題研發的生產線上進行驗證。

（4）組建飛機結構件數控加工成套生產線，實現基于MES的生產線集成；該生產線設備供

應單位至少包括兩家以上國產數控系統廠家，三家以上主機廠。所有設備中國產數控系統配

套比例不低于50%,國產功能部件（絲杠、導軌、轉臺、刀庫、主軸五類部件中至少選配三

種，不包括自制及集團內部單位配套部件）配套比例率不低于30%,國產刀具配套比例不低

于80%?

（5）每一臺（套）機床、數控系統、功能部件交付用戶使用前，應分別在機床（系統、部

件）制造企業處分別進行2000小時以上、10000小時以上、10000小時（刀庫100萬次）以

上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（6）課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）機床、數控系統、功能部件的運行故

障予以記錄，并形成故障統計和分析報告。

（7）滿足用戶使用要求，所有機床在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（8）形成20項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、30項以上發明專利。

（9）課題牽頭單位建立起不少于30人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人50人以上。

3、研究內容

利用重大專項在數控系統、國產功能部件、可靠性技術方面的研究成果，開發面向航空結構

件的五軸聯動鈦合金強力切削機床、高速多軸聯動立臥式加工中心及精速高效數控車床及車

削中心，配以自動化物流系統，形成加工飛機大型鈦合金結構件生產線，加工鋁合金結構件

生產線，加工精密系統結構件生產線。

進行鈦合金/鋁合金航空結構件高效加工工藝技術研究，包括基于三維模型的工藝設計技術

研究、國產數控機床加工仿真技術研究、國產設備后置優化技術研究、多軸聯動數控加工快

速裝夾技術研究、切削參數數據庫構建技術研究等。

面向多系列航空結構件加工的國產高檔數控機床成線支撐技術研究,包括國產高檔數控機床

DNC傳輸及監控管理系統研究、生產制造執行及管理系統、航空結構件的加工生產線集成關

鍵技術等研究

4、實施期限

2013年1月-2016年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投入經費應主要用于產品關鍵技術研究、性能測試與工藝技

術研究，自籌與地方配套資金合計數與中央財政投入經費比例不低于1:1,其中地方配套資

金不低于中央財政投入經費的20%。

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應為國內機床制造企業，具有上述領域的研究基礎，具備較強的專業研發團隊

和完善的試驗、研究和開發條件。申報單位須針對指南提出的全部研究內容和考核指標進行

申報。牽頭申報與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作的證明材料（具體要求參見附

件：數控機床專項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本條件）；參加本項課題研究的

每一個數控機床主機企業均應提交本單位制造的五軸聯動加工機床“S試件”檢測報告（至

少1份，由國家級或行業級檢測機構出具）。原則上申報課題的參與單位不超過8家，支持

具備前期良好合作基礎的“產學研用”聯合申報（參與單位可提交在本課題研究領域與牽頭

單位前期合作研究的證明材料）。

課題4飛機鈦合金尾段制造關鍵成套裝備及示范應用

1、研究目標

針對飛機鈦合金尾段制造裝備能力瓶頸，研發大型鈦合金薄壁構件塑性成形、高效焊切、清

潔熱處理、數字化裝配的成套裝備與技術，實現鈦合金尾段的精準制造，完成典型零件的生

產應用，提升飛機關鍵制造裝備的自主保障能力。

2、考核指標

（1）突破鈦合金薄壁構件高效等溫熱成形、雙作用激光焊接、高真空熱處理并聯五軸自動

鉆鉀等關鍵工藝，開發鈦合金塑性成形、高效焊切、清潔熱處理、數字化裝配四大工藝9

臺套關鍵制造裝備，形成飛機鈦合金零部件關鍵制造裝備自主保障能力。

1）開發鈦合金薄壁件拉伸成形裝備1臺。將鈦合金薄壁件熱拉伸成形工藝和熱蠕變成形工

藝相結合，實現高強低塑鈦合金薄壁件的一次精確成形，貼模精度小于0.3mm。

2）開發鈦合金型材精密三維拉彎裝備1臺。突破空間復雜鈦合金型材的精確成形工藝，拉

伸精度：±lmm。

3）開發鈦合金薄壁結構大型超塑成形/擴散連接裝備1臺。針對飛機大尺寸多層空心構件，

采用超塑成形/擴散連接技術實現一次性整體成形，主機公稱壓力9000KN,工作臺尺寸2500

X1800mm,最高工作溫度1050C。

4）開發飛機鈦合金構件等溫熱成形成套裝備1套。實現模具在熱態下的快速裝卡以及預熱、

成形、緩冷環節的熱態轉運，較進口單臺熱成形設備的生產效率提高2倍以上。

5）開發整體壁板T型接頭雙作用激光焊接裝備1臺。突破薄壁板焊接熱變形控制工藝瓶頸,

具備筋條自動定位壓緊和焊縫自動跟蹤功能,實現鈦合金整體壁板T型接頭空間曲線?次焊

接雙側成型，加工范圍4000mmX2300mmX750mmo

6）開發飛機鈦合金承力結構件激光修復裝備1臺。實現飛機鈦合金承力結構件的激光快速

再制造，節約制造成本，行程5000mmX2500mmX1500nim?

7）開發超高壓水切割設備1臺。實現大厚度、大尺寸鈦合金板材高效切割加工及大型結構

件的輪廓粗加工，最大切割厚度100mm。

8）開發超大鈦合金結構件高真空熱處理設備1套。解決超大鈦合金壁板類、框類等真空除

氫、消除應力熱處理問題，實現超大鈦合金零件的均衡受熱，提高熱處理生產效率，有效加

熱區5000mmX2400mmX1200mm。

9）開發并聯五軸高速高效自動制孔翎接系統1臺。實現飛機鈦合金尾段高效高精度快速制

孔、鉤窩、裝釘、釧接、銃平等工藝，工作范圍5000mmX5000mmX2000mm。

（2）結合專項前期成果，針對大厚度鈦合金結構件開展高壓真空電子束焊接裝備示范應用，

設備真空室尺寸8500mm義4000mmX2500mm：針對變厚度鈦合金方形件焊接及壁板加強筋焊

接，開展激光-電弧（TIG）復合焊接設備示范應用，加工范圍4000mmX2700mmX1000mm。

（3）開展針對鈦合金塑性成形、焊切、熱處理、裝配制造工藝優化與集成技術研究。結合

工藝優化結果，對上述設備的設計制造提出6-8項優化方案。

（4）提供用上述裝備制造的飛機鈦合金典型零部件50件以上。

（5）每一臺（套）設備交付用戶使用前，應在設備制造企業處進行2000小時以上模擬實際

工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（6）課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）設備的運行故障予以記錄，并形成故

障統計和分析報告。

（7）滿足用戶使用要求，所有設備在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（8）形成20項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、30項以上發明專利。

（9）課題牽頭單位建立起不少于30人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人50人以上。

3、研究內容

(1)開發飛機鈦合金尾段制造關鍵成套裝備。圍繞鈦合金塑性成形、高效焊切、清潔熱處

理和數字化裝配工藝，開展鈦合金薄壁件拉伸成形、大型構件熱成形和超塑成形/擴散連接、

超大厚度結構件電子束焊接、承力結構件激光修復、大厚度大尺寸鈦合金板材高壓水切割、

高真空度超大結構件真空熱處理、并聯五軸自動制孔鉀接、整體壁板T型接頭雙作用激光焊

接及變厚度結構件激光-電弧復合焊接等工藝技術研究，突破相關裝備關鍵技術，開發關鍵

裝備。

(2)研究鈦合金構件制造工藝優化與集成技術。基于上述設備，針對鈦合金構件制造流程,

開展工藝研究，包括基于三維模型的工藝設計技術、工藝參數與知識庫技術、工藝仿真技術、

工藝與裝備融合的集成控制與監測技術、基于輕量化模型的設備使用與維修三維可視化技

術、面向航空應用的裝備規范化設計技術。

4、實施期限

2013年1月-2016年12月

5、課題設置和經費安排

擬支持1項課題研究，中央財政投入應主要用于關鍵技術研究、工藝技術研究、關鍵技術裝

備研制等，自籌與地方配套資金合計數與中央財政投入經費比例不低于1:1,其中地方配套

資金不低于中央財政投入經費的20%o

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應為國內E機制造企業,在鈦合金零部件生產上具有較強的技術基礎和較顯著

的工作'業績，合作單位在研發鈦合金零件制造成套設備和技術具有良好的前期儲備，具有完

善的試驗基本條件和專業團隊：申報單位須針對指南提出的全部研究內容和考核指標進行申

報;牽頭申報與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作的證明材料(具體要求參見附件:

數控機床專項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本條件)。原則上申報課題的參與單

位不超過8家，支持具備前期良好合作基礎的“產學研用”聯合申報(參與單位可提交在本

課題研究領域與牽頭單位前期合作研究的證明材料)。

課題5航空發動機葉片數控磨削加工單元

1、研究目標

根據葉片不同區域特征，開發航空發動機葉片全型面無余量/小余量磨削加工單元，包括葉

身磨削、進排氣邊自適應磨削、樣頭加工和型面拋光，將葉片數控磨削與葉片在機測量結合

起來實現葉片復雜型面精密加工。在滿足葉身加工、葉片前后緣加工精度的基礎上，實現

300mm長度葉片磨削時間不超過60分鐘/片的效率要求。

2、考核指標

（1）研制葉片數控磨削機床2臺，葉片拋光設備1臺。

（2）技術指標：300mm長度葉片磨削扭轉變形量土8’、葉身加工精度＜0.03nm、葉片前后

緣加工精度VO.05mm、表面粗糙度RaWO.4口m、葉片型面線輪廓度WO.05mm、葉片型面波

紋度＜0.01mm；效率指標：磨削加工300mm以下長度葉片的工時不超過60分鐘/片；

（3）完成1條葉片磨削生產單元建設、完成4-8種葉片200件以上的磨削加工生產驗證；

單臺機床MTBF》1500h,Tk215000h；至少一臺采用國產數控系統、國產功能部件和國產磨

料磨具。

（4）每一臺（套）機床、數控系統交付用戶使用前，應分別在機床（系統、部件）制造企

業處分別進行2000小時以上、10000小時以上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（5）課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）機床、數控系統的運行故障予以記錄,

并形成故障統計和分析報告。

（6）滿足用戶使用要求，所有機床在用I戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（7）形成10項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、10項以上發明專利。

（8）課題牽頭單位建立起不少于15人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人20人以上。

3、研究內容

葉片全型面（包含葉身、進排氣邊、梯頭）磨削加工生產線數字化、模塊化設計、制造、控

制及數據管理技術；葉片磨削成套夾具設計制造及葉片磨削加工變形抑制技術；葉片在機檢

測及自適應磨削技術；葉片自動拋光工藝技術研究；磨削、拋光表面質量控制及工藝參數優

化技術；葉片磨削及拋光工藝過程優化技術；高效高精度葉片檢測技術；提出提高生產線可

靠性和加工精度穩定性的方法，開展相關技術規范或技術標準研究。

4、實施期限

2013年1月-2015年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投入經費應主要用于關鍵技術研究、性能測試與工藝技術研

究，自籌與地方配套資金合計數與中央財政投入經費比例不低于1:1,其中地方配套資金不

低于中央財政投入經費的20%。

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應是國內航空發動機制造企業或機床制造企業，在復雜曲面磨削機床制造、工

藝研究和檢測技術等領域具有較強的技術基礎和技術開發隊伍。申報單位須針對指南提出的

全部研究內容和考核指標進行申報;牽頭申報與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作

的證明材料（具體要求參見附件：數控機床專項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本

條件）。原則上申報課題的參與單位不超過5家，支持具備前期良好合作基礎的“產學研用”

聯合申報（參與單位可提交在本課題研究領域與牽頭單位前期合作研究的證明材料）。

課題6超快激光微細加工機床

1、研究目標

研發航空發動機關鍵部件微孔冷加工工藝的數控機床，開展高功率超快激光數控機床的性能

和可靠性研究，建立不同材料的航空發動機葉片、火焰筒、噴油嘴等關鍵部件微孔加工的工

藝數據庫，增強超快激光器技術水平及國產高端高檔數控機床的成套能力。

2、考核指標

（1）研究開發3套針對航空發動機不同零件微孔加工的皮秒激光數控機床和1套針對碳化

硅陶瓷基復合材料（CMC-SiC材料）微孔加工的飛秒激光數控機床。其中皮秒激光器平均功

率：＞50瓦；脈沖寬度：WIOps；飛秒激光器平均功率：220瓦；脈沖寬度：W500fs。加

工圓孔孔徑范圍：200微米一1500微米；孔徑精度：W2%孔徑；深寬/孔徑比：》20:1；加

工效率：002立方毫米/秒；具有簸箕孔、異型槽等加工功能。

（2）皮秒激光數控機床的微孔加工工藝：在國際航空檢測標準下，滿足銀基單晶材料加工

無重鑄層、無微裂紋、無再結晶等指標，形成一套完整的加工工藝方法和工藝參數數據庫（容

量21GB）。

（3）飛秒激光數控機床的微孔加工工藝：解決戰略型CMC-SiC耐高溫材料微孔（直徑1mm

以下）、微槽等微加工無法加工的技術空白，實現加工后的微孔無氧化層、無微裂紋等目標,

形成一套完整的加工工藝方法和工藝參數數據庫（容量》1GB）。

（4）皮秒激光數控機床和飛秒激光數控機床在至少1家航空發動機公司進行示范應用。

（5）課題牽頭單位應對投入實際使用的每臺機床的運行故障予以記錄，并形成故障統計

和分析報告。

（6）滿足用戶使用要求，所有設備在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（7）形成10項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、10項以上發明專利。

（8）課題牽頭單位建立起不少于15人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人20人以上。

3、研究內容

通過提升高功率皮秒激光器、匕秒激光器、復合光學掃描模塊等超快激光數控機床關鍵部件

的各項性能指標及可靠穩定性，集成開發穩定可靠的（皮秒、飛秒）數捽機床；針對航空發

動機鍥基單晶葉片氣膜孔、燃燒室噴油嘴，火焰筒等零部件，研究開發皮秒激光微孔無重鑄

層、無微裂紋加工機床和工藝解決方案；針對耐高溫碳化硅陶瓷基材料的直徑小于1mm的微

孔加工工藝難題，研究開發飛秒激光高質量微孔加工機床及工藝方法；建立航空發動機關鍵

部件和戰略型耐高溫碳化硅陶瓷基材料的加工工藝數據庫。

4、實施期限

2013年1月-2015年1月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投經費主要用于產品關鍵技術研究、性能測試、工藝技術研

究與檢測驗證；自籌與地方配套資金合計數與中央財政經費比例不低于1:1,其中地方配套

資金不低于中央財政投入經費的20%?

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應是國內航空發動機制造企業或機床制造企業，課題牽頭單位須有研發超快激

光數控機床整機開發的基礎，具備較完善的試驗、激光器制造條件；申報單位應針對指南全

部研究內容和考核指標進行申報。牽頭申報與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作的

證明材料（具體要求參見附件：數控機床專項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本條

件）。原則上申報課題的參與單位不超過5家，支持具備前期良好合作基礎的“產學研用”

聯合申報（參與單位可提交在本課題研究領域與牽頭單位前期合作研究的證明材料）。要求

落實最終用戶。

課題7中小型航空發動機零件銃車加工、檢測關鍵裝備研制

1、研究目標

針對中小型航空發動機葉片、葉輪、機匣、盤、軸等關鍵零件銃削、車削加工和檢測的特殊

要求，研制中小葉片、葉輪、機匣類零件的五軸加工中心、盤類零件超硬車削機床、細長軸

類雙主軸雙刀塔車削中心，掌握高性機床結構分析設計制造、高速五軸銃削控制及在線測量

技術，弱剛性零件定位夾緊、工藝參數優化等技術，并在航空發動機制造企業應用。機床功

能、主要技術參數、工作可靠性和穩定性達到國際先進水平。

2、考核指標

研制航空發動機葉片五軸聯動加工中心1臺、葉輪加工五軸聯動加工中心1臺、機匣加工五

軸聯動加工中心1臺、超硬材料盤類零件加工精密數控車床1臺、細長軸類雙主軸雙刀塔車

削中心1臺。

(1)葉片五軸聯動加工中心。工作臺直徑6320mm；X、Y、Z軸行程:300mm、250mm、640mm;

定位精度0.006mm,重復定位精度0.003mm：A、C軸定位精度7",重復定位精度3"；主

軸最高轉速：24000r/min;直線軸移動速度30m/min;在線測量精度0.006+0.06XL/1000mm。

(2)葉輪加工五軸聯動銃削加工中心。工作臺直徑：480mm,X、Y、Z軸行程：1100mm、

500mm、300mm，定位精度0.008mm,重復定位精度0.004mm；A、B軸定位精度8",重復定位

精度4"；加速度1g；最大扭矩130Nm；最高轉速：15000r/min;移動速度:X、Y、Z軸48m/min、

40m/min、40m/min。

(3)機匣加工五軸聯動加工中心?工作臺尺寸:800X800mm,X、Y、Z軸行程:1400mm.1200mm、

1400mm;定位精度0.006mm,重復定位精度0.003mm；A、B軸定位精度6",重復定位精度3"；

擺動軸擺動范圍：A軸-60°?+90°,B軸360°回轉；主軸最高轉速8000r/min;直線軸移

動速度32m/min。

（4）盤類零件超硬數控車。機床主軸跳動：＜0.0003mm,X/Z軸重復定位精度：0.0002mm,

運動控制分辨率：O.Olum；最高轉速：6000r/min；回轉直徑：6200mm；X、Y軸行程：

300nlm;直線軸移動速度：15m/min。

（5）長軸類零件雙主軸雙刀塔車削中心。最大加工直徑：200mm；第一、第二主軸最高轉

速：5000/5000r/min；快速進給（X/Z軸）＞42/42m/min；主軸徑向跳動W0.001mm；

主軸軸向跳動WO.002mm；進給分辨率0.0002mm；刀塔的重復定位精度1.6";零件最大加

工長度1500mm。

（6）完成中小型航空發動機葉片、葉輪、機匣、盤、軸類等5類零件各10件以上的應用驗

證，機床MTBF21500h,Tk215000h；五軸聯動機床要進行S試件切削，精度滿足標準要求;

其中至少有2臺采用國產數控系統、國產功能部件（絲杠、導軌、轉臺、刀庫、主軸五類部

件中至少選配兩種，不包括自制及集團內部單位配套部件）和國產刀具。

（7）每一臺（套）機床、數控系統、功能部件交付用戶使用前，應分別在機床（系統、部

件）制造企業處分別進行2000小時以上、10000小時以上、10000小時（刀庫100萬次）以

上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（8）課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）機床、數控系統、功能部件的運行故

障予以記錄，并形成故障統計和分析報告。

（9）滿足用戶使用要求，所有設備在用I戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（10）形成10項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、10項以上發明專利。

（11）課題牽頭單位建立起不少于15人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中

級職稱的技術人員和技術工人20人以上。

3、研究內容

掌握中小型發動機關鍵零件加工機床的結構分析優化技術、多軸動態誤差調試與補償技術、

五軸聯動機床驅動參數優化技術、高精度靜壓主軸技術、雙驅技術、葉片和機匣零件的自適

應夾具技術、葉片葉輪測量技術、葉輪葉片銃削加工及難加工材料盤、軸類車削加工工藝優

化與刀具優選技術等研究；提高中小航空發動機葉輪、葉片、機匣、盤、軸類零件的加工效

率和質量。

4、實施期限

2013年1月-2015年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投經費主要用于產品關鍵技術研究、性能測試、工藝技術研

究與檢測驗證；自籌與地方配套資金合計數與中央財政經費比例不低于1:1,其中地方配套

資金不低于中央財政投入經費的20虬

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應為國內航空發動機制造企'也，具有上述領域的研究基礎，具備較強的專業研

發團隊和完善的試驗、研究和開發條件。申報單位須針對指南提出的全部研究內容和考核指

標進行申報。牽頭申報與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作的證明材料?（具體要求

參見附件：數控機床專項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本條件）；參加本項課題

五軸聯動加工機床研究的每?個數控機床主機企、也均應提交本單位制造的五軸聯動加工機

床“S試件”檢測報告（至少1份，由國家級或行業級檢測機構出具）。原則上申報課題的

參與單位不超過5家，支持具備前期良好合作基礎的“產學研用”聯合申報（參與單位可提

交在本課題研究領域與牽頭單位前期合作研究的證明材料）。

課題8大型航空發動機機匣成套裝備

1、研究目標

針對航空發動機機匣的加工特點，研發適合航空發動機機匣加工特點的國產高效加工及檢測

裝備，掌握此類設備的設計、制造、檢測和系統集成等關鍵技術，主要功能、技術參數與精

度指標達到當前國際先進水平。

2、考核指標

研制立式車銃復合加工中心1臺、五軸鎮銃加工中心1臺和大型五軸測量裝置1臺。

(1)立式車銃復合加工中心

用于航空發動機機匣內外表面的車削加工和端面形狀銃削以及孔系加工。

加工工件直徑62500mm,高度1800mm；主軸轉速：低速2-40r/min,高速40-120r/min；

主軸最大扭矩：》67000Nm,主軸功率：230kW；銃削頭扭矩21000Nm,銃削頭轉速：》

4500r/min;定位精度：0.01mm;重復定位精度：0.005mm；機床驗收標準VDI；快速移動

速度：32m/min；空間任意位置在線測量誤差：0.01+8*L/1000；刀庫容量232把；具有在

機測量功能，實現加工尺寸的快速高效測量。

(2)五軸鑲銃加工中心

用于航空發動機機匣零件的外輪廓形狀銃削、型面及端面裝配孔鑲銃加工；

工作臺：2500X2500mm；最大轉速：26000r/min；主軸扭矩：N1400Nm；主軸功率：237kW：

回轉A軸轉動范圍：+110°/-110°,軸扭矩：21400Nm；回轉C軸：360°；C軸扭矩：

>1400Nm；X/Y/Z快速速度:32m/min；A軸快速速度：6r/min；C軸快速速度：5r/min；

X/Y/Z定位精度:0.01mm;X/Y/Z重復定位精度：0.005mm；A軸定位精度：5"；A軸重復

定位精度：3"；C軸定位精度：8"；C軸重復定位精度：5"；機床驗收標準VDI；在線測

量誤差：0.01+8*L/l000mm；聯動軸數：5軸；刀庫容量：N60把；具有在機測量功能。

(3)大型五軸測量裝置

用于航空發動機機匣零件幾何特性檢測。

測量范圍：X軸3000mm;Y軸2000mm;Z軸1500mm;C軸0-360°;B軸0-360°;精度:空間測

量精度0.004+4*L/1000mm;旋轉軸定位精度2"；裝備功能：實現Y軸雙驅動機構;可實現兩

旋轉軸無極分度；可激光掃描測量與接觸測頭互換。

（4）加工出至少兩種典型機匣零件10件以上；機床MTBF》1500h,Tk>15000h；五軸鎮銃

加工中心要進行S試件切削，精度滿足標準要求；其中至少有1臺采用國產數控系統、國產

功能部件（絲杠、導軌、轉臺、刃庫、主軸五類部件中至少選配三種，不包括自制及集團內

部單位配套部件）和國產刀具，完成一套國產數控系統的在線測量模塊。

（5）每一臺（套）機床、數控系統、功能部件交付用戶使用前，應分別在機床（系統、部

件）制造企業處分別進行2000小時以上、10000小時以上、10000小時（刀庫100萬次）以

上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（6）課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）機床、數控系統、功能部件的運行故

障予以記錄，并形成故障統計和分析報告。

（7）滿足用戶使用要求，所有設備在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（8）形成10項以上技術標準（企、業標準、行業標準、國家標準）、10項以上發明專利。

（9）課題牽頭單位建立起不少于15人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人20人以上。

3,研究內容

掌握設計、制造和檢測技術；結構分析與優化技術；雙驅技術、伺服優化技術、動態精度調

試與補償技術:高溫合金加工工藝技術的研究,形成國產刀具在國產設備上加工參數數據庫;

機匣在機測量技術的研究；

4、實施期限

2013年1月-2015年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投經費主要用于產品關鍵技術研究、性能測試、工藝技術研

究與檢測驗證；自籌與地方配套資金合計數與中央財政經費比例不低于1:1,其中地方配套

資金不低于中央財政投入經費的20%?

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應為國內航空發動機制造企業，具有上述領域的研究基礎，具備較強的專業研

發團隊和完善的試驗、研究和開發條件。申報單位須針對指南提出的全部研究內容和考核指

標進行申報。牽頭申報與參與單位均應提供單位前期開展可靠性工作的證明材料?（具體要求

參見附件：數控機床專項申報年度課題單位應具備的可靠性研究基本條件）；參加本項課題

研究的每一個數控機床主機企業均應提交本單位制造的五軸聯動加工機床“S試件”檢測報

告（至少1份，由國家級或行業級檢測機構出具）。原則上申報課題的參與單位不超過5

家，支持具備前期良好合作基礎的“產學研用”聯合申報（參與單位可提交在本課題研究領

域與牽頭單位前期合作研究的證明材料）。

課題9航空發動機整體葉盤高效強力復合數控銃床

1、研究目標

針對航空發動機整體葉盤類復雜零件加工，研發整體葉盤高效強力復合數控銃床，大幅提高

整體葉盤加工精度、效率和表面質量，顯著降低制造成本；掌握設計、制造、綜合性能檢測

等關鍵技術：主要技術參數、可靠性與精度穩定性達到當前國際同類產品水平，并形成批量

生產能力。

2、考核指標

（1）加工產品范圍為6500?1000mm整體葉盤高效強力復合數控銃床研制，并在實際生產

中應用，采用國產數控系統和國產功能部件（絲杠、導軌、轉臺、刀庫、主軸五類部件中至

少選配兩種，不包括自制及集團內部單位配套部件）；機床MTBF：1500小時；機床Tk：15000

小時。

設備技術指標如下：

銃削主軸最高轉速》8000r/min,扭矩N900Nm；盤銃最高轉速：250r/min,扭矩與19000Nm；

快移速度（X/Y/Y'/Z軸）220m/min；工作臺尺寸：0800mm,承重：1500kg；控制軸數：7,

聯動軸數：5。

機床主要行程參數：X軸行程23000mm,Y軸行程21200mm,Y'軸行程21200mm,Z軸行程

>1400mm,A軸行程：-15°-105°,B軸行程：-90°-90°,C軸行程：0°-360°。

機床定位精度：X/Y/Y'/Z：±0.02/1000mm,A/B/C：±8"；重復定位精度:X/Y/Y'/Z：

0.016/1000mm,A/B/C：7”。

（2）開發出與七軸整體葉盤高效強力復合銃數控裝備配套的數控加工專用編程軟件系統1

套，并申請軟件著作權；

（3）采用國產刀具完成2種整體葉盤強力復合銃加工生產驗證，使整體葉盤通道開槽粗加

工與現有工藝和裝備相比，效率提高3-4倍；

（4）每一臺（套）機床、數控系統、功能部件交付用戶使用前，應分別在機床（系統、部

件）制造企業處分別進行2000小時以上、10000小時以上、10000小時（刀庫100萬次）以

上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

（5）課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺（套）機床、數控系統、功能部件的運行故

障予以記錄，并形成故障統計和分析報告。

（6）滿足用戶使用要求，所有設備在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（7）形成5項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、5項以上發明專利。

（8）課題牽頭單位建立起不少于15人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人20人以上。

3、研究內容

整體葉盤高效強力復合數控銃床設計與制造技術研究;整體葉盤高效強力復合銃機床動態特

性研究；整體葉盤高效強力復合加工工藝方法研究；整體葉盤高效強力復合盤插銃切削余量

和區間優化技術研究；整體葉盤高效強力復合盤插銃多軸數控加工編程技術研究；整體葉盤

高效強力復合盤插銃無干涉刀具軌跡規劃技術研究;刀具參數優化和工藝參數優化技術研究

及刀具優選與切削參數評價優化軟件；整體葉盤高效強力復合銃數控加工編程系統、曲面結

構復雜母線刀具寬行銃削等軟件開發。

4、實施期限

2013年1月-2015年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財政投入經費應主要用于產品關鍵技術研究、性能測試與工藝技

術研究；自籌與地方配套資金合計數與中央財政投入經費比例不低于1：1,其中地方配套

資金不低于中央財政投入經費的20%?

中央財政投入經費支持方式：前補助。

6、申報條件

課題牽頭單位應為國內航空發動機制造企業，具有上述領域的研究基礎，具備較強的專業研

發團隊和完善的試驗、研究和開發條件。申報單位須針對指南提出的全部研究內容和考核指

標進行申報，要求落實航空發動機企業做為最終用戶。牽頭申報與參與單位均應提供單位前

期開展可靠性工作的證明材料（具體要求參見附件：數控機床專項申報年度課題單位應具備

的可靠性研究基本條件）；參加本項課題研究的每一個數控機床主機企業均應提交本單位制

造的五軸聯動加工機床“S試件”檢測報告（至少1份，由國家級或行業級檢測機構出具）。

原則上申報課題的參與單位不超過5家，支持具備前期良好合作基礎的“產學研用”聯合申

報（參與單位可提交在本課題研究領域與牽頭單位前期合作研究的證明材料）。

課題10大幅三維空間曲面高功率高精度激光焊接技術與裝備

1、研究目標

針對大型夾層筒狀與箱體結構合金構件的激光深熔對接焊、角焊、搭接焊等制造需求，重點

研究其激光自熔焊、填絲焊及焊縫跟蹤工藝技術，研發三維五軸數控焊接機床、三維大幅空

間曲面工裝夾具、五軸聯動數控軟件集成控制系統；滿足并保證焊接質量與整體變形控制，

掌握核心工藝技術；實現三維大幅空間曲面高性能高精度高功率激光焊接的示范應用。

2、考核指標

(1)開發三維五軸數控焊接機床和三維大幅面構件工裝夾具成套裝備一套

不銹鋼材料夾層筒狀構件規格：最大15m*①1.5m,最大厚度10mm。鋁合金箱體構件規格：

最大1.5*1.5,最大厚度5mm。高架龍門大幅面焊接機床：X、Y、Z軸行程分別為4000mm、

2000mm.lOOOmin,三軸定位精度±0.04,重復定位精度±0.02；三維焊接頭：A軸旋轉角度

±200°,B軸旋轉角度±160°,兩軸定位精度±0.015°,重復定位精度±0.005°,搭載

焊縫跟蹤系統：視場深度6.5mm,視場寬度6mm；實現五軸聯動控制，使用五軸坐標轉換功能,

計算補償聚焦實際控制點的旋轉運動帶來焊接頭中心的附加移動。

(2)激光焊接工藝技術。夾層大型筒狀與鋁合金箱體構件的激光深熔對接焊、角焊、搭接

焊：不銹鋼最大熔深10mm,鋁合金最大熔深5nwi,焊接速度：0.8?2.5/min,激光填絲焊接

工藝：實現激光熱絲和冷絲填絲焊接。焊縫跟蹤:橫向分辨率土0.05mm,深度分辨率土0.04mm；

焊縫成形良好，焊接變形控制在3mm以內。

(3)設備采用國產控制系統和關鍵功能部件比例不低于50%。

(4)每一臺(套)設備交付用戶使用前，應分別在設備制造企業處分別進行2000小時以上

以上的模擬實際工況運行試驗，并編寫試驗報告。

(5)課題牽頭單位應對投入實際使用的每一臺(套)設備的運行故障予以記錄，并形成故

障統計和分析報告。

(6)滿足用戶使用要求，所有設備在用戶處實際應用一年以上方可申請驗收。

（7）形成10項以上技術標準（企業標準、行業標準、國家標準）、10項以上發明專利。

（8）課題牽頭單位建立起不少于15人的專職研發團隊和技術合作組織，新增具有高、中級

職稱的技術人員和技術工人20人以上。

3、研究內容

高架龍門大幅面三維焊接機床研究：整機精度和動態性能（剛度）優化研究：三維焊接頭研

制；基于RTCP的多通道五軸聯動控制技術，焊縫軌跡示教錄返編程，自診斷、報警、功能

檢測、急停、故障內容顯示及功率在線調試研究；在線焊縫跟蹤系統和送絲系統集成。曲面

型面修正、曲面定位、曲面與曲型型材拼接、曲面分段激光拼焊裝配工藝優化與工裝定位方

法研究。高功率激光精密對接焊、角焊、搭接（含未熔透搭接焊接）自熔焊，填絲焊專家數

據庫建立；高功率激光深熔焊接多相瞬態耦合行為、傳熱傳質、冶金過程與組織性能調控、

焊接缺陷控制方法研究；大型夾層筒狀構件焊接變形規律和變形控制方法研究。

4、實施期限

2013年1月-2015年12月

5、課題設置及經費要求

擬支持1項課題研究；中央財