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2024年機（jī）床工具專業“機械工業科學技術獎”，項目申報及獲（huò）獎情況分析

2024-10-31 來（lái）源：機（jī）床協會作者：-

一、項目申（shēn）報情況

2024年度“機械工業科學（xué）技術（shù）獎”形式審查合格參評項目1158項（xiàng），有4個專業組參評項目超過100項。今年，機床工具專業申報項目51項，形式審查合（hé）格最終參評項目（mù）46項，形式審查不合格有5項，不合格項目有以下幾種情況：（1）同一人在本年度參與多個提名項目（mù）；（2）應用未滿兩（liǎng）年；（3）技術發明獎前三（sān）完成人無發明專（zhuān）利支撐；（4）必備附件不齊全、不規範，比如（rú）技術（shù）評價證明（míng）缺失、形（xíng）式不規範（如（rú）組織機構非第三方法人機構：由（yóu）分（fèn）會組織或單位自行（háng）組織）或過期。機床工（gōng）具專業組通過網評進入到會（huì）評的項目為32項，其中7個項目申報技術發明獎，25個項（xiàng）目申報科技進步獎。

2014年至2024年申報機械工業科學技術獎（機床工具專業）參評項目數量情況見表1。

表（biǎo）1 2014-2024年機械工業科學技術獎（機（jī）床組）參評項目數

參（cān）與評審的項目在行業和專業屬性（xìng）上具有代表麵廣和覆蓋範圍寬的（de）特點，32個項目分（fèn）別來自切削機床、成形機床、特種機床、磨料磨具、鑄造設備、木工機械、功能部件、自動控製係統等多（duō）個領域（yù）。在項目參與性方麵也（yě）表現出（chū）多元性和代表性，國（guó）企、民企（qǐ）、專業研究所、大專院校等都（dōu）有參與。在2024年申報“機械工業科學技術獎”的（de）單位中，企業成為主要力（lì）量，體現了（le）其是技術創新中的主體地位。在會評的32個（gè）項目中，企業申報以（yǐ）及企業聯合高校和（hé）科研院所申報的26項，占比81.3%，高校聯（lián）合企業申報6項，占比18.7%。

二、獲獎情況及分析

經機械（xiè）工業科學技術獎機床工具（jù）專業評審組評審以及機械工業科學技術獎評審委員會審核批準，申報單位（wèi）確認，最終確定18個項目獲（huò）獎，獲獎比例為（wéi）39.1%。18個獲獎項目中，一等獎2項、二等（děng）獎8項、三等獎8項。2014-2024曆年機床工具專業獲獎情況見（jiàn）表2,2024年（nián）度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（zhuān）業曆年獲獎情況

表3 2023年（nián）機械工業科學技（jì）術獎（機床工具專業）獲（huò）獎（jiǎng）項目

2024年度獲獎結果具有以下幾個特點：

第一、從獲獎項目技術屬性來看，項（xiàng）目分布在金屬切（qiē）削技術、金屬成（chéng）形技術、鑄造設備、自動控製係統、功能部件、磨料磨（mó）具六個領域，其中金屬切削技術項目占比最大。從獲獎項目完成單位來（lái）看，企業（yè）申報以及企業聯合高校和科研院所申報的項目15項，占比83.3%，其中企業獨（dú）立申報（bào）項目有5項，占比27.8%，體現了企業科技創新主體地位，加強了企業主導的產（chǎn）學研深度融合，為逐步實現高水平科技自（zì）立自強奠定基礎。但（dàn）同時發現，以企業為第一申報單位獲高等（děng）級獎的比例（lì）較低，主要原因（yīn）是（shì）編（biān）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（rù），沒有充分闡述技術的先（xiān）進性，希望以後準（zhǔn）備材料（liào）更係（xì）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、2024年（nián）申報機械工（gōng）業科學技術獎（機床工具（jù）組）的項目質量很高，競爭激烈。

經（jīng）由具有資質的第三方鑒定（評價）法人機構出具的三年內科（kē）技成果鑒（jiàn）定（dìng）或技術（shù）評價證明，絕大多數的項目整（zhěng）體技術水平達到國際先進水平，部分達到國際領先水平。例如，“泛半導體基片超精高效切磨（mó）拋裝（zhuāng）備”項目，多項技術指標優於國際同類產品，整體技（jì）術達到國際先進水平，其中多線切割機的多軸精密傳動係統、九軸同步穩定智能控製技術居國際領先（xiān）水平。“高性能複雜內（nèi）腔結構零件磨粒流光整加工”項目，技術（shù）難度大、創新性強，具有自主知識產權，整體技（jì）術達到國際先進水平，其中均勻（yún）餘量精（jīng）準（zhǔn）調控的磨粒流（liú）光整加（jiā）工模具形性協同設計技術居國際領先（xiān）。“高（gāo）端機床裝備刀庫及自動換刀裝置”項目，成（chéng）果總體達到國（guó）際先（xiān）進水（shuǐ）平，其（qí）中非接觸式空間複合凸輪廓麵精度檢測方法（fǎ）與裝置、基於刀柄（bǐng）運動誤差麵積和波動的刀（dāo）庫換刀（dāo）運動精度（dù）評價方法為國（guó）際領先（xiān）。

第三、獲獎比例的調（diào）整。獎勵工作辦公室執行國家相關政策（cè），對於獲獎項目比例有嚴格要求。同時，發生評審等級低於（yú）提名等級的項目（mù）不予確（què）認，導致很多優秀項目落選。因此，申報（bào）時對提名等級的選擇尤其重（chóng）要。為爭取更多的行業創新成果獲得表彰的（de）機會（huì），還需要行業企業、研究機構、大專院校更加廣泛的參與。

三（sān）、部分（fèn）獲獎項目介紹

1.高性能複雜內腔結構零件磨粒流光整加工技術（shù）與（yǔ）裝備

榮獲技術發明一等獎。由大（dà）連理工大學、中國航發沈陽（yáng）黎明航空發（fā）動機有限（xiàn）責任公司、蘇州（zhōu）斯曼克磨粒流設備有限公（gōng）司、無錫富（fù）島科技股份有限公司、鄭州（zhōu）磨料磨（mó）具磨削（xuē）研究所有限公司、久（jiǔ）億航宇科技（大連）有限公司共同完成。本項目針對高性（xìng）能複雜內腔結構零件光整加工（gōng）需（xū）求，麵向“拋不到”、“拋不好”、“拋不快（kuài）”三大技術挑戰，研發出（chū）高性（xìng）能複雜內腔結構零（líng）件磨粒流光整加工技術與成套裝配，在航空（kōng）航天、船舶、能源等重點行業中得到推（tuī）廣應用，解決了包括航空發動機整體葉盤、葉輪和葉環、大型機匣、金屬增材製造旋（xuán）流器和燃油噴杆（gǎn）內腔等關重零件的（de）精密拋光難題，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（jī）理及界（jiè）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（yú）量精準調控的磨粒流光整加工模具形性協同設計方法；

（2）建立了粘彈性磨料（liào）介質性能的表征方法，發明了（le）磨料介質原料組分遴選及磨料介質化學反應配（pèi）置（zhì）技術，研製出液態、半（bàn）牛頓（dùn）流態、鬆散顆粒彈性固態三大係列多種規格的高性能磨料介質；

（3）開發出（chū）回轉類零件磨粒流拋（pāo）光（guāng）去毛刺、高（gāo）光澤度表麵彈性顆粒磨料（liào）介質噴射拋光、內流道表麵擠壓（yā）磨（mó）粒流拋光、大型異形殼體零件外表（biǎo）麵振動光飾等四大類工藝與裝備，突破了金屬增材製造行業零件複雜（zá）內腔和（hé）流道無法拋光的卡脖子難題和行業痛點。成果應用取（qǔ）得了顯著（zhe）的經濟和社會效益（yì）。

2.泛半（bàn）導體基片（piàn）超（chāo）精高效切磨拋裝（zhuāng）備關（guān）鍵技術（shù）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（sī）、湖南大學、湖南工程學（xué）院、湖南紅太陽新能（néng）源科技有限公司共同完成。本（běn）項目針對（duì）12英寸矽錠加工的重大需求（qiú），發明並研製出高（gāo）速高效多線切割機/納（nà）米級研磨拋光機係列裝備，實現了產業（yè）化和國產化，形成了國家高端工業母機裝備（bèi）製造能力，奠定了我國芯片國產化（huà）和規（guī）模化的基礎。取得如下技術發明與（yǔ）創新：

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

（2）發明了多（duō）軸傳動（dòng）、高速往複走（zǒu）線、高可靠張力控製技術，搖擺式切（qiē）割技（jì）術和曲麵切（qiē）割技術，張力誤差降至0.1N，往（wǎng）複（fù）換向時間（jiān）縮短至2-4s，實現了大尺（chǐ）寸基片高可靠穩定切割。

（3）發明（míng）了磨拋機雙氣（qì）囊上、下精確加壓技術和拋光（guāng）盤溫度精準控製技術，實現了大（dà）尺寸（cùn）基（jī）片（piàn）研磨厚度偏差降至0.5µm、表麵粗糙度（dù）降至0.1nm，解決了電（diàn）子級晶圓（yuán）納米級（jí）磨拋難題。

3.高端機床裝備刀庫及自動換（huàn）刀裝置關鍵技（jì）術與應（yīng）用

榮獲技術發明二等獎。由岡田智（zhì）能（江（jiāng）蘇）股份有限（xiàn）公司、南京理工大學、吉林大學共（gòng）同完成。本項目針對刀庫（kù）及自動換刀裝置的創新設（shè）計與關鍵技術難題，從產品新結構（gòu）開發、複合凸輪自主研發、可靠性技術研究三個核（hé）心維度開展（zhǎn）了高端機床裝備刀（dāo）庫及自動換刀裝置研究。項目產品（pǐn）在臥加、龍（lóng）門、鏜床等高端機床裝備（bèi）批量配套，在國內外400餘家機床企業中得到推（tuī）廣應用，產品銷量世界居前，實（shí）現了（le）進口替（tì）代。取得了如下創新成果：

（1）發明了自鎖刀爪、組合刀套、換刀伸縮機構、快速換刀機構等刀庫核心（xīn）結（jié）構件，創（chuàng）新設計了多種鏈（liàn）式和盤式刀庫結構，解決了國（guó）產刀庫產品類型單一的問題；

（2）發明了非（fēi）接觸（chù）式空間複合凸輪廓麵精度檢測方（fāng）法和裝置、凸輪式自動換刀機（jī）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（zì）動換刀裝置的自主研發和產業化；

（3）提出了刀庫運動精度檢測和評價（jià）方法，攻克了（le）刀庫及自動換刀裝置可靠性試（shì）驗與評價方法，發明了具備實際工況高保真模擬能力的可靠性試驗係統，提出了產品綜合（hé）性能和可靠性保障技術，有效（xiào）提升了批（pī）量（liàng）刀庫產（chǎn）品質量和可靠性。

（4）圍繞行業需求，研製出達到國際先進水平的高（gāo）性能刀庫及自動換刀裝置，發明了可提（tí）升（shēng）刀庫安裝調試精（jīng）度和效率的裝配方法與輔助裝置，並攻克了刀庫在（zài）臥加、龍門、鏜床、車銑複合等（děng）高端機床上的（de）適應性技術和運維技術，實現了在高端機床（chuáng）裝備的批量化配套。

4.麵向複雜零件的高速精密五（wǔ）軸加工中心（xīn）係列化產品及應用

榮獲（huò）科（kē）技進步二（èr）等（děng）獎。由北（běi）京精雕科技集團有限公司和廊坊精雕數控機床製造有（yǒu）限公司（sī）共同完成。項目從多軸聯動數控係統、機床結構拓撲優化和在機檢測與（yǔ）智能修正關鍵技術三（sān）方（fāng）麵實現了創新（xīn）性突破，實現了編程、控製、製（zhì）造、檢測一體（tǐ）化，研製了麵向複雜（zá）零件的高速精密五軸加工係列產（chǎn）品（pǐn），解決了複雜零件加工中加工（gōng）角度和加工特征（zhēng）極多、易幹（gàn）涉（shè）等難題，實（shí）現如諧振子、RV減速器輸出組件等在內的業內難加工零件的高效、高精、穩定（dìng）生產，實現實質性進口替代。取得了如下技術創新（xīn）：

（1）發明了一種基於在機（jī）測量、高速前（qián）饋計算與補償的（de） NC 指令反演再生的 CAM 內核一體化 CNC 技術，開發了具有完全自主知識產權的多軸聯動（dòng）數控係統，解決（jué）了五軸機床在提升微（wēi）米級零件加工精度（dù）、加工效率和操作安全性上的控製難題；

（2）發明了基於機床工作狀態的（de）機床主機、功能部件（jiàn）等結構優化的（de）正向設計技術，構建了麵向複雜工況條件（jiàn）下（xià）機床薄弱環節識別和拓撲優化方法，實現了機床結構（gòu）的力學性能優化與輕量化設計，提升了（le）機床的動（dòng）靜態剛性（xìng）及（jí）精度穩定性，大幅縮（suō）短了新產品開發周期；

（3）發（fā）明（míng）了在（zài）機檢測與智能修正技（jì）術及專用指（zhǐ）令（lìng）集，研發了（le）具有在線測量及熱誤差補償功能的高速精密電主軸，實現了在機檢測與誤差實時補償，解決（jué）了複雜零件高精、高效、穩定的（de）規（guī）模化（huà）生產難（nán）題，形成了“製檢合一”新智造模（mó）式，為製造業提供新質生產力。

5.超精（jīng）密（mì）單點金剛石車床關鍵技術研究及產業化

榮獲科（kē）技（jì）進步二（èr）等獎。由北京海普瑞森超精密技術有限公司、清華大學（xué）、燕（yàn）山（shān）大學、昆明物理研究所、安徽光（guāng）智科技有限公司、愛博諾德（北京）醫療科技股份有限公司（sī）共同完成。通過項目攻關，共研發了9種型號（hào）的超精密單點金剛石車床，並擴展了2種型號的超（chāo）精密數控磨床，圍（wéi）繞超精密單點金剛石車床自（zì）主創建了“產品型譜體係-基礎製造體係-係統應用（yòng）體係”，實現了產業化，成（chéng）功替代進口，完成了“基礎理論→整機研發→係統應用→打破壟斷”的跨越式發展。項目創新如下：

（1）自主創（chuàng）建了超精（jīng）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（chǎn）品，並（bìng）擴展了超（chāo）精密數控磨床等11個型號係列產品，圍繞產品型譜體係，突破了超精密靜壓（yā）主軸、轉台（tái）、導軌（guǐ）副、整機（jī）特性優化、主動換熱、振動消除、供液濾（lǜ）波、極微量霧化冷卻、納米級精度控製等10項關鍵技術，創建了支撐產品型譜發展的超精密機床技術體係；

（2）自（zì）主創建了（le）超（chāo）精密單（dān）點金（jīn）剛石車床基礎製造體係。研發了材料選擇-熱處理-加工精度保（bǎo）障-精度檢測-動平衡跑合的基礎工藝，研製了高精度外圓磨床、平麵磨床、立式（shì）車磨複（fù）合機床等專用裝備，形（xíng）成基礎工藝標準；

（3）自主創建了超精密單點金剛石車床係統應用體（tǐ）係。麵向10類用（yòng）戶需求，研發了大口徑反（fǎn）射鏡、離軸鏡、多棱鏡、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、多光譜硫化鋅整流球罩（zhào）和卡塞（sāi）格林相（xiàng）機主鏡片高質高效加工。

6.智能化高端蒙皮拉伸成形成套裝備開（kāi）發及（jí）應用

榮獲科技進步二等（děng）獎。由天津市天鍛壓力機有限公司、陝西（xī）飛機工業有限責（zé）任公司、北京航空航天大（dà）學、河北工業大學共（gòng）同完成。項目開發了複雜蒙皮（pí）精準拉伸成形新工（gōng）藝，建立了（le）蒙皮構件高效精確成形的（de）理論基礎（chǔ）和技術原型，實現了基於（yú）科學的製造，保證了產品質量的穩定性，實現了典型應用和（hé）生產裝備的（de）自主保障。取得了（le）如（rú）下技術創新：

（1）提出了基於回彈仿真誤差（chà）的模具補償新模型，建立了複雜應變（biàn）路徑下蒙皮構（gòu）件的多維成形極限，開發了蒙皮拉（lā）伸數字化工藝（yì）係統，實現了蒙皮成形自動仿真、自主編程（chéng）、屈服點探測及（jí）在線檢測，有效解決了多（duō）品種（zhǒng）小批量蒙皮成（chéng）形工藝複雜多變（biàn）的（de）問題；

（2）開發了智能伺服（fú）節能控製係統，創新應用了伺服節能泵站及節能控製（zhì）算法，解決了蒙皮拉伸工藝待機準備（bèi）和工作時間能源浪費大的（de）難題，設備能耗降（jiàng）低10%-30%；

（3）開發了多鉗口（kǒu）柔（róu）性蒙皮拉伸夾（jiá）具係統，具有多（duō）自由度鉗口數（shù）字（zì）仿形、成形切線（xiàn）跟蹤等功能（néng），實現了鉗口夾緊壓力無級調節（jiē），解決了大曲（qǔ）率複雜截麵（miàn）零件成形難題。

7.大型變壁厚曲母線（xiàn）超高強度（dù）構件（jiàn）旋壓技術及裝備研發

榮獲科技進步二等獎。由武漢重型機床集團有限公司、西安航天（tiān）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（xuán）壓成形大推力高精（jīng）度（dù）進給技術、大型變（biàn）壁厚曲母線超高強度構件（jiàn）高精度高效旋壓調控技術（shù）等多項關鍵核心技術，具有大旋壓力、高精度（dù）、智能錄返等功能，實現了我國免（miǎn）編程智能旋壓技術的突破。成果主要創新點如下：

（1）創新了芯模（mó）曲母（mǔ）線跟蹤旋壓技術，發明了一種旋壓裝備用高精度錄返方法。通過芯模母線跟蹤，根據工藝要求形成（chéng）最佳（jiā）的旋壓控製策略（luè），自動生成加工程序。突（tū）破了芯模（mó）精度低及找正誤差大（dà）的（de）技術難題，實現了自動（dòng）編程、智能旋壓；

（2）研發了（le）大流量（liàng）變率旋輪座伺服油缸、高承（chéng）載靜壓（yā）導軌及其執行單元與（yǔ）工藝過程（chéng）的動態匹配技術（shù）。解決了大推力高精度進給技術（shù）難題，提升了加工精度和效率；

（3）揭示了封頭旋（xuán）壓及卸載回彈特征，優化設計旋壓芯模（mó），創新了大型變壁厚曲母（mǔ）線（xiàn）超高強度構件高精度高效旋壓調控技術。製定（dìng）合理的旋（xuán）輪進給比、旋壓（yā）間隙和旋壓偏離率等工藝參數，克服了（le）大型變壁厚曲母線超高（gāo）強度構件旋壓過程中起皺、破裂等工程難題，提高了（le）旋壓精度和效（xiào）率（lǜ）。

8.複雜（zá）型麵（miàn）薄（báo）形零件高效（xiào）精密磨削拋光關鍵技術及數控機床

榮獲科（kē）技進（jìn）步二等獎。由宇環數控機床股份有限公司、湖南大學、湖南宇環精密製造有限公司、武漢華中（zhōng）數控股份有限公司共同完成。項目圍繞複雜型麵薄形零件高效精密（mì）磨削拋光（guāng）工（gōng）藝及機床深（shēn）入研究，發明了複（fù）雜型麵薄（báo）形零件高效（xiào）精密磨削拋光兩種（zhǒng）新方法。突破了（le）曲麵零件高效精密磨拋工（gōng）藝，攻克了機床工作穩定（dìng）性控製、專用數控（kòng）係統、精密磨拋（pāo）機床設計（jì）等關鍵技術。研製了係列高效精密磨削與拋光機床，實現了薄形（xíng）零件曲麵高效精密（mì）加（jiā）工。取得了以（yǐ）下主要創新性成果：

（1）發（fā）明了薄形複雜曲麵零件多工件多工（gōng）序集成高效精密磨削拋光新方法以及磁流變高效精密拋光新方法，開發了複合（hé）加工磨拋液（yè）及磁流變液（yè）製備技術，實現了（le）複雜型麵薄形零件的高效（xiào）加工；

（2）發（fā）明了一種多層迷（mí）宮式循環內冷和線圈分區直冷（lěng）方法及裝置，研製出電磁場和磁（cí）流變液溫升控製係統，發明了多工件多工位磨拋（pāo）頭加工壓力及恒去除技術，研（yán）製出磨削拋（pāo）光壓力檢測對刀實時（shí）補償裝置；

（3）發明了（le）基於PLC運動控製係統及NCUC通訊總線控（kòng）製技術，實現了多軸運動獨立控製、工（gōng）件軸和磨拋軸同步運動，機（jī）床（chuáng）五軸聯動，開發出多（duō）軸聯動磨拋機床專用控製係統；

（4）發明了高效精（jīng）密磨拋機（jī）床關鍵功能部件設計技（jì）術（shù），開發出相應（yīng）裝置，研製出係列多軸聯動複雜（zá）型麵高效精密磨拋機床，實現了批量工業化（huà）應用。

（來源：協會市場（chǎng）部（bù）（沈華紅執筆）責編：張芳麗）

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