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2024年機床工具專業“機械工業科學技術獎”，項目申報及（jí）獲獎情況（kuàng）分析（xī）

2024-10-31 來源：機床協會（huì）作者：-

一、項（xiàng）目申報（bào）情況

2024年度“機械工業科學技術獎”形式審查合格參評項目1158項，有4個專業組參評項目超過100項。今年（nián），機床工具專業申報項目51項（xiàng），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（bú）合格項目有以（yǐ）下幾種情況：（1）同一人在本年度參與（yǔ）多個提名項目；（2）應用未滿兩（liǎng）年（nián）；（3）技術發明獎前三完成人無發明專利（lì）支撐；（4）必備附（fù）件不齊全、不規範，比（bǐ）如技術評價（jià）證明缺失、形式不規範（如組織機構非第三方法人機構：由分（fèn）會組織或單位自行（háng）組織）或過期。機床工具專業組通（tōng）過網（wǎng）評進入到會評（píng）的項目為32項，其中7個項目申報技術發明獎，25個項目申報科技進步獎（jiǎng）。

2014年至2024年申報機械工業科學技術（shù）獎（機床工具專業）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（píng）審的項目在行業（yè）和專業屬性上具有代表麵廣和（hé）覆蓋範圍寬（kuān）的特點，32個項目分別來自切削機床（chuáng）、成形機床、特種機床、磨料磨具（jù）、鑄造設備、木（mù）工機械、功能部件、自動控製係統等多個領域。在項（xiàng）目參與性方麵也表現出多元性和代表性（xìng），國企、民企、專業研究所、大專院校等都有參與。在2024年申報“機械工業科（kē）學技術獎”的單位（wèi）中（zhōng），企業成為主要力量，體現了其是技（jì）術創新（xīn）中的主體地位。在會評（píng）的32個項目中，企業申報以及企業聯合高（gāo）校和科研院所申報的26項，占比81.3%，高校聯合企業申報（bào）6項，占比18.7%。

二、獲獎情況及分析（xī）

經（jīng）機械工業科學技術獎機（jī）床工具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（dìng）18個項目獲獎，獲獎比例為39.1%。18個獲獎（jiǎng）項（xiàng）目中，一等（děng）獎2項、二等獎8項、三等獎8項。2014-2024曆年機床工具專業（yè）獲獎（jiǎng）情況見表2,2024年度機械工業科學（xué）技術獎（jiǎng）機床（chuáng）專業獲獎項（xiàng）目見表3。

表2 2014-2024年機床工具專業曆年（nián）獲獎情況

表3 2023年機械工業科學（xué）技（jì）術獎（機床工（gōng）具（jù）專業）獲獎項目

2024年度獲獎結果具有以下幾個特（tè）點：

第一、從獲獎項目技術屬性（xìng）來看，項目分（fèn）布在金屬切削（xuē）技術（shù）、金屬成形技術、鑄造設備、自動控製係統、功能部件、磨料磨具六個（gè）領域，其中金（jīn）屬切削技（jì）術項目占比最大。從（cóng）獲獎項目完成單位來看（kàn），企業申報以及企（qǐ）業聯合高校和科研院（yuàn）所申報的項目15項，占比83.3%，其中企業獨立申報項目有5項，占比27.8%，體現了企業科技（jì）創新主體地（dì）位，加強了企（qǐ）業主導的產學研深度融合，為逐步實現高水平科（kē）技自立自強奠定基礎。但同時發（fā）現，以（yǐ）企業為第一申報單位（wèi）獲高等級獎的比例較低（dī），主要原因是編寫申報書的質量欠佳，所（suǒ）提（tí）交的資（zī）料重點（diǎn）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，沒有充分闡（chǎn）述技術的先進性，希望以（yǐ）後準備材料更係統，條理清晰，從理論研究、具體實施到（dào）實際應用等全方位進行論述。

第二、2024年申報機械工（gōng）業科學技術獎（機床工具組）的項目質量很高，競爭激烈。

經（jīng）由具有資質的第（dì）三方鑒定（評價）法人機構出（chū）具的三年內科技成果鑒定或技術（shù）評價證明（míng），絕（jué）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（xiān）水平。例如，“泛半導（dǎo）體基片超精高效切磨拋裝備”項目，多（duō）項技術指標優於國際同類產品，整體技術達到國際（jì）先進水平，其中多線切割機的多軸精密傳動係統、九軸同步（bù）穩定智能控製（zhì）技術居國際領先水平。“高（gāo）性能複雜（zá）內（nèi）腔結構零件磨粒流光整加工”項目，技術難度大、創新性強，具有自主知識產權，整體技術達（dá）到國際（jì）先進水平，其中均勻餘量精（jīng）準調控的磨粒流光整加工模具形性協同（tóng）設計技術居國際領先。“高端機床裝備刀庫及自動換（huàn）刀裝置”項（xiàng）目，成果總體達到國際先進（jìn）水平，其（qí）中非接觸（chù）式空間複合凸輪廓麵精度檢測方法與裝置、基於刀柄（bǐng）運動誤差麵積和波動的（de）刀庫換刀運動精度（dù）評價方法為國（guó）際領先。

第三（sān）、獲獎（jiǎng）比（bǐ）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（shí），發（fā）生評審等級低（dī）於提名等（děng）級的項目不予確認，導致很多優秀項目落選。因此，申報時（shí）對（duì）提名等級的選（xuǎn）擇尤其重要。為爭取更多的行業創新成果獲（huò）得表（biǎo）彰（zhāng）的機會，還（hái）需要（yào）行業企業、研究機構、大專院校更加廣泛的參與。

三、部分獲獎項目介紹

1.高性能（néng）複雜內腔結（jié）構零件磨粒流光整加（jiā）工技（jì）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有限責任公司、蘇州斯曼克磨（mó）粒流設備有限公（gōng）司、無錫富島科技（jì）股份有（yǒu）限公司、鄭州磨料磨具磨削研究所有限公（gōng）司、久億航宇科技（大連）有限公司（sī）共（gòng）同完成。本項目針對高（gāo）性能複雜內（nèi）腔結構零（líng）件光（guāng）整加工需求，麵向“拋不到”、“拋不好（hǎo）”、“拋不快”三大技術挑（tiāo）戰，研（yán）發（fā）出高性能複雜（zá）內腔結構零件磨粒流光（guāng）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（yīng）用，解決了包括航空發動機整（zhěng）體葉盤、葉輪和葉環、大型機匣、金屬（shǔ）增材製造旋流器（qì）和燃油（yóu）噴杆內腔等關重零件的精密拋光難題，取得如下技術創新：

（1）揭示了磨料介質與加工表麵作用機理及界麵流變規（guī）律，構建了磨料介質流道流（liú）動力學模型（xíng），發明了均勻餘（yú）量精準調控的磨粒（lì）流光整加工模具形性（xìng）協同設計方法；

（2）建立了粘彈性磨料介質性能的表征（zhēng）方法，發明了磨料介質原料組分遴選及（jí）磨料介（jiè）質化（huà）學反應配置技術，研製出液態、半牛頓流態、鬆散顆粒彈（dàn）性固態三大係列（liè）多種規格的高性能磨料介質；

（3）開發出回轉類零件（jiàn）磨粒流（liú）拋光去毛刺、高光澤（zé）度表麵彈性顆粒磨料介質噴射拋光、內流道表麵擠壓磨（mó）粒（lì）流拋光、大型異形殼體零件外表麵振動光飾等四大類（lèi）工（gōng）藝與裝備，突破了金屬增材（cái）製造行業零件複雜內腔和流道（dào）無法拋光的卡脖子難題和（hé）行業痛點。成果應用取得了顯著（zhe）的經濟和社會效益。

2.泛半導體基片超精高效（xiào）切磨拋裝備關鍵技術及（jí）應用（yòng）

榮獲技（jì）術發明一（yī）等獎。由溫州大學、湖（hú）南宇晶機器股份有限公（gōng）司、湖南大學、湖南工程學（xué）院、湖南紅太陽新能源科技有限公司共同完（wán）成。本項（xiàng）目針對12英寸矽（guī）錠加工的（de）重大需求，發明並研製出高速高效多線切割機/納米級研磨拋光機係列裝備，實現了產業化和（hé）國產化，形成了國（guó）家高端工業（yè）母機裝（zhuāng）備製造能力，奠定了我國芯片國產化和規模化的基礎。取得如下技術發（fā）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，發明了高速高精密傳動（dòng）的四主軸裝置，走線速度提（tí）高（gāo）至3600m/min，一次切割時間縮短了50%。

（2）發明（míng）了多軸傳動、高速往複走線、高可靠張力控製（zhì）技術（shù），搖擺式切割技術和曲麵切割技術，張力誤差降至0.1N，往複換向時間縮短至2-4s，實現了大尺寸（cùn）基片高可靠穩（wěn）定切割。

（3）發明了磨拋機雙氣囊（náng）上、下精確加壓技術（shù）和拋光盤溫度精準（zhǔn）控製技術，實（shí）現了大尺寸基片研磨厚度偏差降至0.5µm、表麵粗糙（cāo）度降至0.1nm，解決了電子級晶圓納米（mǐ）級磨拋難題。

3.高端機床裝備刀（dāo）庫及自動換刀（dāo）裝置（zhì）關鍵技術（shù）與（yǔ）應用

榮獲技術發明二等獎（jiǎng）。由岡田智能（江（jiāng）蘇（sū））股份有限公司（sī）、南京理工大學、吉林大學共同完成。本項目針對刀庫及自動（dòng）換刀裝置的創（chuàng）新設計與關鍵技術難題，從產品新結構開發、複合凸輪自主（zhǔ）研發（fā）、可靠性技術（shù）研究三個核心維度開展了高端機床裝備刀庫及自動換刀裝置研（yán）究。項目產品在臥加（jiā）、龍門、鏜床等高端機床（chuáng）裝備批量配（pèi）套，在國內（nèi）外400餘家機床企業中（zhōng）得到推廣應用，產品銷量世界居前，實現了進口替代。取得了如（rú）下創（chuàng）新成果：

（1）發明了自（zì）鎖刀（dāo）爪、組（zǔ）合刀套、換刀伸縮機構、快速換刀機構等刀庫核心結構件，創新設計（jì）了多種鏈式和盤式刀庫結構，解決了（le）國產（chǎn）刀庫產品類型（xíng）單一的問題（tí）；

（2）發明了非接觸式（shì）空間複合凸輪廓麵（miàn）精度檢測方法和裝置、凸輪式自動換刀機構運動精度檢測方法與裝（zhuāng）置，創（chuàng）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（dòng）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方法，攻克了刀庫及自動換刀裝置可靠性（xìng）試驗與評價方（fāng）法，發明了具備實際工（gōng）況高保真模擬（nǐ）能力的可（kě）靠性試驗係統，提出（chū）了產品綜合性能（néng）和可（kě）靠性保障技（jì）術，有效提升了批量刀庫產品質量和可靠性。

（4）圍繞行（háng）業需求，研製出（chū）達到國際先進水平的高性能刀庫及自動換刀裝置（zhì），發（fā）明了可（kě）提升刀庫安裝調試（shì）精度和效率的裝配方法與輔助裝置，並攻（gōng）克（kè）了刀庫在臥加、龍門、鏜床、車銑複合等高端機（jī）床上（shàng）的適應性技（jì）術和運維技術，實現了在高（gāo）端機床裝備的批（pī）量化配套。

4.麵向（xiàng）複雜零件的高（gāo）速精密五軸（zhóu）加工中心係列化產品及應用

榮獲科（kē）技進步二等獎。由北（běi）京精雕科技集（jí）團有限公司和（hé）廊坊精雕數控機床製造有限公司共同完成。項目從多（duō）軸聯動數控係統（tǒng）、機床結構拓撲（pū）優化和（hé）在（zài）機檢測與智能修正關鍵技術三方（fāng）麵實現了創新性突破，實現了編程、控製、製造、檢測一體化，研製了麵向複雜零件的高速精（jīng）密五軸加（jiā）工（gōng）係列產品，解決了複雜零件加（jiā）工中加工角（jiǎo）度和加工特征極多、易幹涉等難題，實現如諧振子（zǐ）、RV減速器輸出（chū）組件等在（zài）內的業內難加（jiā）工零件的高效、高（gāo）精、穩定生產，實現（xiàn）實質性進口替代。取得了（le）如下技術創新：

（1）發明了一種基於在機測量、高（gāo）速前饋計算與補償的 NC 指令反（fǎn）演再（zài）生的 CAM 內核（hé）一體化 CNC 技術，開發了具有完全自主知識產權的多軸（zhóu）聯動數（shù）控係（xì）統，解決（jué）了五（wǔ）軸機床在提升（shēng）微米（mǐ）級零件加工精度、加工效率和操作安全性上的控（kòng）製難題；

（2）發明了基（jī）於機（jī）床工作狀態的機床主機、功能部件等（děng）結構優化的正向設計（jì）技術，構建了麵向複雜工況條件下機床薄弱環節（jiē）識別和拓撲優化方法，實現了機（jī）床結構的力學性能優化與輕量化設計，提（tí）升了機床的動靜態剛性及精度穩定性，大（dà）幅縮短了新產品開發周期；

（3）發明了在機檢測與智能修正技術（shù）及專用指令集，研發了（le）具有在線測量（liàng）及熱誤差補償功能（néng）的高速精密電主（zhǔ）軸，實現了在機檢測與誤差實時補償，解決了複雜零件高（gāo）精、高效、穩定的規模化生產難題，形成了“製檢合一”新智造模式，為製（zhì）造業提（tí）供新質生產力。

5.超精密單點金剛石車（chē）床關鍵技術研究及產業化

榮獲科技進步（bù）二等獎。由北京海普瑞森超精密技術有（yǒu）限公司（sī）、清華大學、燕山（shān）大學（xué）、昆明（míng）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共同完成。通過項目攻關，共（gòng）研發了9種型號（hào）的超精密單點金剛石車床，並擴展了2種型號的超精密數控磨（mó）床，圍繞超精密（mì）單點（diǎn）金（jīn）剛石車床（chuáng）自主創建了“產品型譜體係-基礎製造（zào）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→整機研發→係統（tǒng）應用→打破壟斷”的跨越式（shì）發展。項目創新如下：

（1）自主創建了超精密（mì）單點金剛（gāng）石車床產品型（xíng）譜體係。研發了（le）單點金（jīn）剛（gāng）石車床基型產品，並擴展了超精密數控磨床等11個（gè）型號係列產（chǎn）品，圍繞產品型譜體係（xì），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、供液濾波、極微量霧（wù）化（huà）冷卻、納米（mǐ）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（chāo）精密機床技術體係；

（2）自主創（chuàng）建了超（chāo）精密（mì）單點金剛石車床基礎製造體係。研發了材料選擇-熱處理-加工精度保障-精度檢測-動平衡跑合的基礎工藝，研製了高（gāo）精度外圓磨床、平麵磨床、立式車磨複合機床等專用裝備，形成基礎工藝標準；

（3）自主創建了超精密單點金剛石車床係統應用體係。麵向10類用戶（hù）需求，研發（fā）了大（dà）口徑反射鏡、離軸鏡、多棱鏡、非球麵鏡、複雜（zá）陣列等不同（tóng）場（chǎng）景的應用工藝，實現了高端製冷芯片背減薄（báo）、多光譜硫化鋅整流球罩和卡塞格林相機主鏡片高（gāo）質（zhì）高效加工。

6.智能化高端蒙（méng）皮拉伸成形（xíng）成套裝備（bèi）開（kāi）發及應用

榮獲科技進（jìn）步二等（děng）獎。由天津市（shì）天鍛壓力機有限公司、陝西飛機工業有限責任公司、北京航空航天大學、河（hé）北工業大學共同完（wán）成。項目開發了複雜蒙皮精準拉伸成（chéng）形新工藝，建立了蒙皮構件高效精確成形的（de）理（lǐ）論基礎和技術原（yuán）型（xíng），實現了基於科學（xué）的製造（zào），保證了產品質量的穩定性，實現了典型應用（yòng）和生產裝備的自主保（bǎo）障。取得了如下技術創新：

（1）提出（chū）了基於回彈仿真誤差的模具補償新模型，建立了複（fù）雜應變路徑下蒙皮構件的多維成形極限，開（kāi）發了蒙皮拉伸數字（zì）化（huà）工藝係統，實現了蒙皮成形自動仿（fǎng）真、自主編程、屈（qū）服點探測及在線檢測，有效解決了多（duō）品種小批量蒙皮成形工藝複雜多變的問（wèn）題；

（2）開發了智能伺服節能控製（zhì）係統，創新應用了伺服節能泵站及節（jiē）能（néng）控製算法，解決了蒙皮（pí）拉伸工藝待機準備和工作時間能源浪費大（dà）的難題，設（shè）備能耗降低10%-30%；

（3）開發了（le）多鉗口（kǒu）柔性蒙皮拉伸夾具係統，具有多自由度鉗口數字仿形、成形切線跟（gēn）蹤等功能，實現了鉗口夾緊壓力無級調節，解決了大曲率複雜截麵零件成形難題。

7.大型變壁厚曲（qǔ）母線超高強度構件旋壓技術及裝備研發

榮獲（huò）科技進步二等獎。由武漢重型（xíng）機床集團有限公司、西安航天動（dòng）力機械有限公司（sī）共同完成。該項目突破了芯模曲母線跟（gēn）蹤旋壓技術、旋壓（yā）成形大推（tuī）力高精度進給（gěi）技術、大型變壁厚曲（qǔ）母線超高強度構件高精度高效旋壓調控（kòng）技術等多項關（guān）鍵核心技術，具有大旋壓力、高精度、智能錄返等功能，實（shí）現了我國免編（biān）程智能旋壓技術的突破。成果主要創新（xīn）點如下（xià）：

（1）創新了芯模曲母線跟蹤旋壓技術，發明了一種旋壓裝備用高精（jīng）度錄返方法（fǎ）。通過芯模母（mǔ）線跟蹤，根據工藝要求形（xíng）成最佳的旋壓控製策略，自動生成加工程序。突破了芯模（mó）精度低及找正誤差大的（de）技術難題，實現了自動編程、智（zhì）能旋壓；

（2）研發（fā）了大流量變率旋（xuán）輪（lún）座伺服油缸、高承載靜（jìng）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（dà）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，創新了大型變壁厚曲母線超高強度構件高精度高效旋（xuán）壓調控技術（shù）。製定合理的旋（xuán）輪進（jìn）給（gěi）比、旋壓間（jiān）隙和旋壓偏離率等工藝參數，克服了大型變壁厚（hòu）曲母線超高強度構件旋壓過程中起皺、破裂等工程難題，提高了（le）旋壓精度和效率。

8.複雜型（xíng）麵薄形零件高效精（jīng）密磨削拋光關鍵技術及數控（kòng）機床

榮獲科技進步（bù）二等獎。由宇環數控機（jī）床股份有限公司、湖南大學、湖南宇環精密製造有限公司、武漢華中數控股份有限公司共同完成（chéng）。項目圍繞複雜型麵薄形零件高效精密磨削拋光工藝及（jí）機床深入研究，發明了複（fù）雜型麵薄形零件高效精密磨削拋光兩種新方法。突破了曲麵零件高效精密磨拋工藝（yì），攻克了機床工作穩定性控製、專用數控係統、精密磨拋機床設計等關鍵技術。研製了係列高效（xiào）精密磨（mó）削與拋光機床，實現了薄形（xíng）零（líng）件曲麵高效精（jīng）密加工。取得了以（yǐ）下主要創新性成果：

（1）發明了薄形複雜曲麵零件多工件多工序集成高效精密磨削（xuē）拋（pāo）光新方法以及磁流變高（gāo）效（xiào）精密拋光新方法，開發（fā）了複合加工磨（mó）拋（pāo）液及磁流變液製備技術，實（shí）現了（le）複雜型麵薄形零件的高效加工；

（2）發（fā）明了一種多層迷宮式循環內（nèi）冷和線圈分區直（zhí）冷方法及裝置，研製出電磁場和（hé）磁流變液溫升（shēng）控製（zhì）係統，發明了多（duō）工件多工位磨拋頭加工壓力及恒去除（chú）技術，研製出磨削拋光壓力檢測對刀實時補償裝（zhuāng）置；

（3）發明了基於PLC運動控製係統及NCUC通訊總線控製技（jì）術，實現了多軸運動獨立控（kòng）製、工件（jiàn）軸和磨拋軸同步（bù）運動，機床五軸（zhóu）聯動，開發出多軸聯動磨拋機（jī）床專用控製係統；

（4）發明了高效精密磨拋機床關鍵功能部件（jiàn）設計技術，開（kāi）發（fā）出相（xiàng）應裝置，研製出係列（liè）多軸聯動複雜型麵高效精密磨（mó）拋機床，實現了批量工業（yè）化應用。

（來源：協會市場（chǎng）部（bù）（沈華紅執筆）責編：張芳麗）

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