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2024年機床（chuáng）工具專業“機械工（gōng）業科學技術（shù）獎”，項目申報及獲獎情（qíng）況分析

2024-10-31 來源：機床協會作者：-

一、項目（mù）申報情況

2024年（nián）度“機械（xiè）工（gōng）業科學技術獎”形（xíng）式審查合格參評項目1158項，有4個專（zhuān）業組參評項目超過100項。今年，機（jī）床工具專業申報項目51項，形式審查合格最終參評項目46項，形式審查不合格有5項，不合格項（xiàng）目（mù）有以下幾種情況：（1）同一人在本年度參與多個提名項目；（2）應用未滿兩年（nián）；（3）技術發明獎前三完成人無發明專利（lì）支撐（chēng）；（4）必備附件不齊全、不規範（fàn），比（bǐ）如技術評價證明缺失、形式（shì）不規範（如組織機構非第三方法人機構：由分會組織或單位自行組織）或過期。機床工具專業組（zǔ）通過網評進入到會（huì）評的項（xiàng）目（mù）為32項，其中7個項目申報技術發明獎，25個項目（mù）申報科（kē）技進步獎。

2014年至（zhì）2024年申報機械工業（yè）科學技術獎（機（jī）床（chuáng）工具專業（yè））參評項目數量情況見表1。

表1 2014-2024年機械工業科學技術獎（機床組）參評項目數

參與評審的（de）項（xiàng）目（mù）在（zài）行業和專業屬性上具（jù）有代表（biǎo）麵廣和覆蓋範圍寬的特點，32個項目分別來自（zì）切削機床、成形機床、特種機床、磨料磨具、鑄造設備、木工機械、功能部件、自（zì）動控製係統（tǒng）等多個領域。在項目參與性方麵也表現出多元（yuán）性和代表性，國企、民（mín）企、專（zhuān）業研究（jiū）所（suǒ）、大專院校等都有（yǒu）參與。在2024年申（shēn）報“機械工業科學技術獎”的單位中，企業成為主要力量，體現了其是技術創新中的（de）主體地位。在會評的32個項目（mù）中，企業申報以及企業聯合（hé）高校和科研院所申報的26項，占比81.3%，高校聯合（hé）企業申報6項（xiàng），占比18.7%。

二、獲獎情況及分析

經機械工業科學技術獎機床工具專業評審組評審以及機械（xiè）工業科學技術獎評審（shěn）委員會審核批準，申報單位確認，最終確定18個項目獲獎，獲獎比例為（wéi）39.1%。18個獲獎項目中，一等獎2項、二等獎（jiǎng）8項、三等獎8項。2014-2024曆（lì）年機床工具專業獲獎情況見表2,2024年度（dù）機械工業科學技術獎機床專業獲獎項目見表3。

表2 2014-2024年機床工具專業曆年獲獎情況

表3 2023年機械工業科學技術獎（機床工具專業）獲獎項目

2024年度獲獎結果具有以下幾個特點：

第一、從（cóng）獲獎項目技術屬性來看，項目分（fèn）布在金屬切削技（jì）術、金屬成形技術、鑄造設備、自動控製係統（tǒng）、功能部件、磨料磨具六個領（lǐng）域，其中金屬切削技術項目占比最大。從（cóng）獲獎項目完成單位來看，企業申報以及企業聯合高校和科研院所申報的項目（mù）15項，占比（bǐ）83.3%，其中企業獨立（lì）申報（bào）項目有5項，占比27.8%，體現了企業科技創新主（zhǔ）體地位，加強了企業主導的產（chǎn）學研深度融合，為逐步實（shí）現高水平科技自（zì）立自強奠定基礎（chǔ）。但（dàn）同時發現，以企業為第一申報單位獲高等級獎的比例較低，主要原因是（shì）編寫申報書的質量欠佳，所提交的資料重點在說明怎麽做和實際應用情況，對技術理論和數據分析不夠深入，沒（méi）有充分闡述技術的先進性，希望以後準（zhǔn）備材（cái）料更係統，條理清晰，從理論研究、具體實施到實際應用等全方位進行論述。

第二（èr）、2024年申報機械工業科學技術獎（機床工（gōng）具組）的（de）項目質量很高，競（jìng）爭激烈（liè）。

經由具（jù）有資質的第三（sān）方鑒定（評價）法人機構出具的三年內（nèi）科技成果鑒定或技術評價證明，絕大多數的項目整體技術水平達到國際先進水平，部（bù）分達到國際領先水平。例如，“泛半導體基（jī）片超精高效切磨拋裝備”項目（mù），多項技術指標優於國際同（tóng）類產品，整體技術達（dá）到國際先進水平，其中多線切割機的多軸（zhóu）精密傳動係（xì）統（tǒng）、九（jiǔ）軸同步穩定智能控製技術居國際領先水平。“高性能複雜（zá）內腔結構（gòu）零（líng）件磨粒（lì）流光整加工（gōng）”項目（mù），技術難度大、創新性強，具（jù）有自主（zhǔ）知識產權，整體技術達到國際先進水平，其中均勻（yún）餘量精（jīng）準調控的磨粒流光整加（jiā）工模具形性協同設計技術居（jū）國際領先。“高（gāo）端機床裝備（bèi）刀庫及自動換刀裝置”項（xiàng）目，成果總體達到國際先進水平（píng），其中非接觸（chù）式空間複合凸輪廓麵精度檢測方法與裝置、基於刀（dāo）柄運動誤差麵積和波動的刀庫換刀運動（dòng）精度評（píng）價方法為國際領先。

第三、獲獎比例的調整。獎勵工作辦公室執行國家相關政策，對於獲獎項目比例有嚴格要求。同時，發生評審（shěn）等（děng）級低於（yú）提名等級的項目不予確（què）認，導致很多優秀項目落選。因此，申報時對提名（míng）等級的選擇尤其重要（yào）。為爭取更多的行業創（chuàng）新成（chéng）果獲得表彰的機會，還需要行（háng）業企業、研（yán）究機構、大專院校更加廣泛的參與。

三、部分獲獎（jiǎng）項目介（jiè）紹

1.高性能（néng）複雜內腔結構零件磨粒流光整加工技術與裝備

榮獲技術發明一等獎。由大連理工大學、中國航發沈陽黎明航空發動機（jī）有限責任公司、蘇州斯曼克磨粒流設備有（yǒu）限公司、無錫富島科技股份有限公司、鄭（zhèng）州磨料磨具磨削研究所有（yǒu）限（xiàn）公司、久億航宇科技（大連）有限公司共（gòng）同完成（chéng）。本項（xiàng）目針對高性能複雜內腔結構零件光整加工（gōng）需求，麵向“拋不到”、“拋不好”、“拋不快”三大技術挑戰，研發出高性能複雜內（nèi）腔結構零件磨粒流（liú）光整加工技術與成套裝配，在航空航天、船舶、能源等重點行業中得到推廣應用，解決了包括航空發動機整體葉盤、葉輪和葉環、大（dà）型機匣、金（jīn）屬增材製造旋流（liú）器和燃油噴杆內腔等關重零件的精密拋光（guāng）難題，取得如下技術創新：

（1）揭示了磨料介（jiè）質與加工表麵作用機理及界麵流變規律，構建了磨料介質流道流動力學模型，發明了均勻餘量精（jīng）準調控（kòng）的磨粒流光整（zhěng）加工模具形性協同設（shè）計方法；

（2）建立（lì）了粘彈性磨（mó）料介質性能的表征方法，發明了磨（mó）料介質原料組分遴選及磨料介質化（huà）學（xué）反應配（pèi）置技術，研製出液態、半牛頓流（liú）態、鬆散顆粒彈性固態三大係列多種（zhǒng）規格的高性能磨料介（jiè）質；

（3）開發出回轉（zhuǎn）類零件磨粒流拋光去毛刺、高光澤度表麵彈性顆（kē）粒磨料介質噴射拋光、內流道表麵擠壓磨粒流拋光、大型異形殼體零件外（wài）表麵振動光飾等四大類工藝（yì）與裝備，突破了金屬增材製造行業零件複雜內腔（qiāng）和流道無法拋（pāo）光的卡脖子（zǐ）難題和行業（yè）痛點。成果應用取得了顯著的經濟和社（shè）會效益（yì）。

2.泛（fàn）半導體基片超精高效切磨拋裝備關鍵技術及應用

榮獲技術發明一等獎。由溫州大學、湖南宇晶機器股份有限公司、湖南大學、湖南工程學（xué）院、湖南紅太陽（yáng）新（xīn）能源科技有限公司共同完成。本項目針（zhēn）對12英寸矽錠加（jiā）工的重大需求，發明並（bìng）研製出高（gāo）速高效多線切割機/納米級研磨拋光機係列裝備，實現了（le）產業化和國產化，形成了國（guó）家高端工業母機裝備製造能力，奠（diàn）定了（le）我國芯片國產化和規模化的基（jī）礎。取得如（rú）下技術（shù）發明與創新：

（1）首創U型布局的高速高效多線切割係（xì）統架構，發明了高速高精密傳動的四主軸裝置，走線速度提高至3600m/min，一次切割時（shí）間縮短了50%。

（2）發（fā）明了多軸傳動、高速往複走線、高可靠張力控製技術，搖擺式切割技術和曲麵切割技（jì）術，張力誤差降至0.1N，往（wǎng）複換向時間縮短至2-4s，實現了（le）大尺寸基片高（gāo）可靠穩定切割。

（3）發明了磨（mó）拋機雙氣囊上、下精確加壓技術和拋光盤溫度精準控製技術，實現了大尺寸基片研磨厚度偏差降至0.5µm、表麵粗糙度降至0.1nm，解決了電子級晶圓納米級磨拋（pāo）難題。

3.高端（duān）機床（chuáng）裝備刀庫及（jí）自動換刀裝置關鍵技術與應用

榮獲技術發明二等獎。由岡田智能（江蘇）股份有限公司、南京理工大學（xué）、吉林大學共同完成。本項目針（zhēn）對刀庫及自（zì）動換刀裝置的創新設計與關鍵技術難（nán）題，從產品新結構開發、複合凸輪自主研發、可靠（kào）性技術研究三個核心維度開展了（le）高端（duān）機床裝備刀庫及自動換刀裝置研究。項（xiàng）目產品在臥加、龍門（mén）、鏜床等高端機床裝備批量配套，在國內外400餘家機床企（qǐ）業中得到推廣應用，產品（pǐn）銷量世界居前，實現了進（jìn）口替代。取得了如下創新成果：

（1）發明了自（zì）鎖刀爪、組合刀套、換刀（dāo）伸縮機構、快速換刀機構等刀庫核心結構件（jiàn），創新設（shè）計了多種鏈式和盤式刀庫結構，解決（jué）了國產刀庫產品類型（xíng）單一的問題；

（2）發明了非接觸式空間複合凸輪廓麵精度檢（jiǎn）測方法和裝（zhuāng）置、凸輪（lún）式自動換刀機構運動精度檢測方法與裝置，創新開發了刀庫複合凸輪製造工藝和五軸專用加工裝備，實現了刀庫凸輪及自動換刀裝置（zhì）的自主研發（fā）和產業化；

（3）提出了刀庫（kù）運動精度檢測和評價方法，攻克了刀（dāo）庫及自動換刀裝（zhuāng）置（zhì）可靠性試驗（yàn）與評價方法，發明了具備實際工（gōng）況高保真（zhēn）模擬能力的可靠性（xìng）試驗係統，提出了產（chǎn）品綜合（hé）性能和可靠性保障技術，有效提升（shēng）了批量刀庫產（chǎn）品質量和可靠性。

（4）圍繞行業（yè）需求，研製出達到國際先進水（shuǐ）平的高性能刀庫及自動換刀（dāo）裝置，發明了可（kě）提升刀庫安裝調試精度和效率的（de）裝（zhuāng）配方法（fǎ）與輔助裝置，並攻（gōng）克了刀庫在臥加、龍（lóng）門、鏜床、車銑複合等高端機床上的適應性技術和（hé）運維技術（shù），實現了在高端機床裝備的批量化（huà）配（pèi）套（tào）。

4.麵向複雜零件的高速（sù）精密五軸加工中心係列（liè）化（huà）產品及應用

榮獲科技（jì）進步二等獎。由（yóu）北京精雕（diāo）科技集團有限公司和廊（láng）坊精雕數控機床製造有限公司共同完成（chéng）。項目從多軸（zhóu）聯動數控係統、機床結構拓撲優化和在機檢測與智（zhì）能修正關（guān）鍵技（jì）術三（sān）方麵實現了創新性突破，實現了編程、控製、製造、檢測一體化，研（yán）製了麵向（xiàng）複雜零件的高速精密五軸加工係（xì）列產品，解決了複雜（zá）零件加工（gōng）中加工（gōng）角度和加（jiā）工特征極多、易幹涉等難題，實（shí）現如諧振子、RV減速（sù）器輸出組件等在內的業內難加工零件的高效、高精、穩（wěn）定（dìng）生產（chǎn），實現實（shí）質性進口替代（dài）。取（qǔ）得了如下技術創新：

（1）發明了一種基於在機測量、高速前（qián）饋計（jì）算與（yǔ）補償的 NC 指令反演再生的 CAM 內核一體化 CNC 技（jì）術，開發了具（jù）有完全自主知（zhī）識產權的多軸聯動數控係統，解決了五軸機床在提升微米級零（líng）件（jiàn）加（jiā）工精度、加工效率和操作安（ān）全性上的控製難題；

（2）發明了基於機床工作狀態的機床主機、功能部件等結構優化的正向設計技（jì）術，構建了麵向複雜工況條件下機床薄弱環節識別和（hé）拓撲優化方法，實現了機床結構的力（lì）學性能優化與輕量化設計，提升了機床（chuáng）的（de）動（dòng）靜態剛性及精度穩（wěn）定性，大幅縮短了新產品開發周期；

（3）發明（míng）了在機檢（jiǎn）測與智能修正技術及專用指令集，研發了具（jù）有在線（xiàn）測量及熱誤差補（bǔ）償功（gōng）能的高速（sù）精密電主軸，實現了在機檢測與誤差實時補償，解決了複雜零件高精、高（gāo）效、穩定的規（guī）模化生產難題，形成了“製檢合一”新智造模式，為製造業提供新質生產力。

5.超精密單點金剛石車床關鍵技術研究及產業化

榮獲科技進步二等獎。由北（běi）京海普瑞森超精密技術有限公司、清華大學、燕山大（dà）學、昆明物（wù）理研究所、安徽光智科技有限公司（sī）、愛博諾德（北京）醫療科技股份有限公司共同完成。通過項目攻關，共研發了9種型號的超精密單點金剛（gāng）石車床，並擴展（zhǎn）了2種型號的超精密數控磨床，圍繞超精密單點（diǎn）金剛石車（chē）床自主創建了“產品型譜體係-基礎（chǔ）製（zhì）造體係-係統應用體係”，實現了產業化，成功替代進口，完成了“基礎理論→整機研（yán）發（fā）→係統應用→打破壟斷”的（de）跨越式發展。項目創新如下：

（1）自（zì）主創建了超精密單點金剛石車床產品型譜體係。研發了單點金剛石車床基型產品，並擴（kuò）展了超精密數控（kòng）磨床等11個型號係（xì）列產（chǎn）品，圍繞產品型譜體係，突破了超精密靜壓主軸、轉台、導軌副、整機特性優化、主動換熱、振動消除、供液（yè）濾波（bō）、極微（wēi）量霧化冷卻、納米（mǐ）級精度控製等10項關鍵（jiàn）技術，創（chuàng）建（jiàn）了支撐產品型譜發展的超精密機床技術體係；

（2）自主創建了超精密單點金剛石車床（chuáng）基礎製造體（tǐ）係。研發了材料選擇-熱處理-加工精度保障-精度檢測-動平衡跑合的基（jī）礎工藝，研製了高精度外（wài）圓磨床、平麵磨（mó）床、立式車磨複合機床等專用裝（zhuāng）備，形成基礎工藝標準；

（3）自主創建了超精密單點金剛（gāng）石車床係統應用體係。麵向10類用（yòng）戶需求，研發了（le）大口徑反射鏡、離軸鏡、多棱（léng）鏡（jìng）、非球麵鏡、複雜陣列等不同場景的應用工藝，實現了高端製冷芯片背減薄、多（duō）光（guāng）譜硫化鋅整（zhěng）流球罩和卡塞格林相機主鏡片高（gāo）質高效加工。

6.智能化高端蒙皮拉伸成形成（chéng）套裝備開發及（jí）應用

榮獲科技進（jìn）步二等獎。由天津市（shì）天鍛壓力機有限公司、陝西飛機工（gōng）業有限責任公司、北京航空航天大學、河北工業（yè）大學共同完成。項目開發了複雜蒙皮精準（zhǔn）拉伸成形新工藝，建立了蒙皮構件高效精確成形的理論基礎和技術原型（xíng），實現了基（jī）於科學的（de）製造，保證了產品質量的穩定性，實現了典型（xíng）應用和生產裝備的自主保障。取（qǔ）得了如（rú）下技術創新：

（1）提出了基於回彈仿（fǎng）真誤差的模具補償新模（mó）型（xíng），建立了複雜（zá）應變路徑（jìng）下蒙皮構件的多維成形極限，開發了蒙皮拉伸數字化工藝係統，實現了蒙皮成（chéng）形自動仿真、自主編程、屈服（fú）點探測及在線檢測，有效解決了多品種小批（pī）量蒙皮成形工藝複雜多（duō）變的問題；

（2）開發了智（zhì）能伺服節能控製係統，創（chuàng）新應用了（le）伺服（fú）節能泵站及節能控製算法，解決了蒙皮拉伸工（gōng）藝待機準備和工作時間能源浪費大的難題（tí），設備能耗降低10%-30%；

（3）開發（fā）了多鉗口柔性蒙皮拉伸夾（jiá）具係統，具有多自由（yóu）度鉗口數字仿形、成形切線跟蹤等功能（néng），實現了鉗口夾（jiá）緊壓力無級調節，解決了大曲率複雜截麵零件（jiàn）成形難題。

7.大型變壁厚曲母線超（chāo）高強度構件旋壓技術及裝備研發

榮獲科技進步二（èr）等獎。由武漢重型機床集團有限公司、西安航天動力機械有限公司共同完成。該項目突破了芯模曲母線跟蹤旋壓技術、旋壓成形（xíng）大推力高精度（dù）進給技術、大型變壁厚曲母線超高強度構件高精度高效旋壓調控技術等多項關鍵核心技術，具有大旋壓力、高精度、智（zhì）能錄返（fǎn）等功（gōng）能，實現了我國（guó）免編程智能旋（xuán）壓技術的突破。成果主要創新（xīn）點（diǎn）如下：

（1）創新了芯模曲母線跟蹤旋壓（yā）技術，發明了一種旋（xuán）壓裝備（bèi）用高精度（dù）錄返方法。通過芯（xīn）模母線跟蹤，根（gēn）據（jù）工藝要（yào）求形成最佳（jiā）的旋壓控製策略，自動生成（chéng）加（jiā）工程序。突破了芯模（mó）精（jīng）度低及找正誤差大的技術難題，實現了自動編程、智能旋壓；

（2）研發了大流量變率旋輪座伺服油缸、高承載靜壓導軌及其執行單元與工藝過程的動態匹配技術。解決了大推力高精度進（jìn）給技術難題，提升了加工精（jīng）度和（hé）效率；

（3）揭示了（le）封頭旋壓及卸載回彈特征，優化設計旋壓芯模，創新了大型變壁厚曲（qǔ）母（mǔ）線超高強度構件高（gāo）精度高（gāo）效旋壓調控技術。製定合理的旋輪進給比、旋壓間隙和旋壓偏離（lí）率等工藝參數，克（kè）服了大型變壁厚曲母線超高強度構件旋壓過程中起皺、破裂等工程（chéng）難題，提高了旋（xuán）壓精度和效（xiào）率。

8.複雜型麵薄形零件高效精密磨（mó）削拋光關鍵技術（shù）及數控機床（chuáng）

榮獲科技進步二等獎。由宇環數控機床股份有限公司、湖（hú）南大學、湖南宇環精密製造有限公司、武漢華中數控股（gǔ）份有限公司共同完成。項目圍繞複雜型麵薄形零件（jiàn）高效精密磨削拋光（guāng）工藝及機床深入（rù）研究，發明了複雜型麵（miàn）薄形零件高效精密磨（mó）削拋光兩種新方法。突破了曲麵零（líng）件高效精密磨拋工藝，攻克了機床工作（zuò）穩定性控製、專用（yòng）數控係統、精密（mì）磨拋機床設計等關鍵技術。研製了係列高效精密磨削與（yǔ）拋光機（jī）床，實現了薄形零件曲麵高效精密（mì）加工。取得了以下主要創新性成（chéng）果：

（1）發明了薄形複雜曲麵零件多工（gōng）件多工序集成高效精密磨削拋光新方法以及磁（cí）流變高效精密拋光新方法，開發了複合（hé）加工磨拋液及磁流變液製備技術，實（shí）現了複雜型麵薄形零件的高效加工；

（2）發明了一種多層迷（mí）宮式循環內冷和（hé）線圈分（fèn）區（qū）直冷方法（fǎ）及裝置，研製出電磁場和磁流變液溫升控製係統，發明了多工件多工位磨拋頭加工壓力及恒去除技術，研（yán）製出磨削拋光壓力檢測對刀實時補償（cháng）裝置；

（3）發明（míng）了基於PLC運動控製係（xì）統及NCUC通訊（xùn）總線（xiàn）控製技術，實現了多（duō）軸運動（dòng）獨立控（kòng）製、工件軸和磨拋軸同步運動，機床（chuáng）五軸聯動，開發出多軸聯動磨拋機床（chuáng）專用控製係統；

（4）發明了（le）高效精密磨（mó）拋機床關（guān）鍵功能部（bù）件設計技術（shù），開發（fā）出相應裝置，研製出係列（liè）多軸（zhóu）聯動複雜型麵高效精密磨拋機床，實現了批量工（gōng）業化應用。

（來源：協會市場部（bù）（沈華（huá）紅執筆）責編：張芳麗）

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