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863计划先进制造技术领域“高效、精密电加工技术与装备”重点项目课题申请指南
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一、指南说明 “十一五”863计划先进制造领域“高效、精密电加工技术与装备”重点项目是依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《国家高技术研究发展计划（863计划）“十一五”发展纲要》的任务要求设置的。 高效、精密电加工技术是国家航空、航天、军工、能源、汽车、模具、微电子等领域不可或缺的核心支撑技术之一。高效、精密电加工装备是先进制造领域与诸多国民经济领域可持续发展的一个重要保障条件。尤其是高端电加工装备不仅仅是重要的生产工具，而是国家的重要战略物资，是一个国家国民经济和科学技术综合实力的体现，也是工业与国防现代化得以实现的重要技术基础。 项目总体目标：针对航空、航天、军工、汽车、能源、微电子等行业需求，瞄准国际技术前沿，研究复杂形面零件精密加工、特殊材料零件高效加工、特殊功能结构零件微细加工技术，突破若干以电加工为主的特种加工关键工艺技术，重点开发若干具有国际先进水平的高效、精密电加工装备，实现技术创新，提升我国电加工行业的核心竞争力与可持续发展能力。 项目主要任务：开发五轴联动精密电火花加工、高效精密单向走丝线切割加工、特殊材料高效数控放电铣削加工和复杂形面电解加工、脆性材料放电铣削及超声辅助复合加工、微细结构多功能电加工等6种特种加工装备，重点攻克装备设计控制和加工工艺关键技术，主要性能指标达到国际同类产品技术水平。 项目申请要求：本项目包含6个课题，按课题申请。课题申请者应针对指南内容，围绕课题目标和任务进行申请。课题申请单位原则上应为装备制造商，必须采用“产学研用”联合方式组织课题申请团队（同一个人只能参加一个申请团队），申请团队中应包括高校/科研院所和用户单位。课题申请单位和参加单位应具有良好的前期工作基础和产学研联合攻关成功经验，有很强的技术开发、系统集成和行业推广应用能力，课题申请单位与参加单位应就课题申请签订合作协议，并落实必要的配套经费。本项目采取评审择优的方式确定项目和课题承担单位。 二、指南内容 (一) 项目名称 高效、精密电加工技术与装备 (二) 项目主要研究内容、技术指标、经费来源及构成 课题1、五轴联动精密电火花加工技术与装备 1．主要研究内容 针对钛合金、耐热合金材料带叶冠整体式涡轮盘类零件和复杂模具高效精密加工需求，研究五轴联动精密数控电火花加工技术，开发相关装备。包括五轴联动专用数控系统与精度补偿技术；高效电火花加工脉冲电源及其控制系统；特殊材料零件高效加工工艺与数据库；复杂成形工具电极检测、预调与快速更换技术及系统；典型复杂零件五轴联动电火花加工CAD/CAM软件包等。 2．目标与具体指标 开发出五轴联动数控电火花加工机床，掌握设计控制核心技术，针对带叶冠整体式涡轮盘的高效精密加工，与用户合作开发出成套工艺及数据库，并示范应用，加工零件达到用户要求，申请发明专利2项以上。 具体指标：机械性能：X/Y/Z轴全闭环，行程≥500/400/350 mm，各轴定位精度≤5μm，重复定位精度≤2μm, A、C轴最大角速度≥15r/min, 各轴回转精度≤±0.003°, 装夹电极最大重量5 kg。电气性能：脉冲电源最小峰值电流0.1 A，最大工作电流200A，具有闭环自动稳压、短路、过流、过压、缺相保护等功能，电机驱动精度1µm，驱动当量≤0.1µm。加工性能：最佳表面粗糙度Ra≤0.2µm（钛合金）、Ra≤0.08µm（模具钢），最高加工效率≥400mm3/min，（耐热合金、钛合金），最高加工效率≥2000mm3/min（模具钢），最小电极损耗≤0.1%。加工样件符合50吨级氢氧发动机带叶冠整体涡轮盘技术要求。 3．经费来源及构成 本课题总经费700万元，其中863计划专项经费不超过350万元，自筹配套经费不少于350万元。 课题2、高效精密单向走丝线切割加工技术与装备 1. 主要研究内容 针对特殊材料复杂型面零件高效精密加工的需求，研究高效精密单向走丝数控线切割关键技术，开发相关装备。包括自动穿丝系统、恒张力恒速走丝系统、电导率及温度自控工作液系统；高效加工和微精加工脉冲电源；细丝切割技术；放电加工过程工艺策略及专用五轴四联动数控系统；具有引导、拐角、变厚度切割等功能的控制算法和工艺专家系统。 2. 目标与具体指标 开发出高效精密单向走丝型数控线切割机床，掌握设计控制核心技术，结合重要应用领域3种以上典型特殊材料复杂型面零件研制，与用户合作开发出成套工艺及数据库，并示范应用，加工零件达到用户要求，申请发明专利2项以上。 具体指标：坐标轴行程X500mm/Y350mm/Z270mm/U70mm/V70mm，最大切割效率≥350mm2/min，加工表面最佳粗糙度≤Ra0.2μm，切割精度≤±0.003mm，可用0.05mm的细丝切割，最大切割厚度≥260mm，切割锥度30/100mm，具备切入引导、拐角及变厚度加工等控制策略，以及自动穿丝、防电解等功能。 3. 经费来源及构成 本课题总经费800万元，其中863计划专项经费不超过400万元，自筹配套经费不少于400万元。 课题3、特殊材料高效数控放电铣削加工技术与装备 1．主要研究内容 针对特殊材料零件高效加工需求，研究高效数控放电铣削加工关键技术，开发相关装备。包括加工状态快速检测技术、防烧弧自适应控制策略及高效大电流脉冲电源技术；放电加工过程工艺策略及专用多轴联动数控系统；电极损耗在线检测和实时补偿技术；专用主轴结构及工作液系统；复杂型面高效放电铣削工艺。 2. 目标与具体指标 开发出高效数控放电铣削加工专用设备，掌握设计控制核心技术，结合重要应用领域3种以上典型特殊材料复杂型面零件研制，与用户合作开发出成套工艺及数据库，并示范应用，加工零件达到用户要求，申请发明专利2项以上，提交1项国家标准草案。 具体指标：数控轴数6，各轴行程X800mm/ Y600mm/ Z800mm /W500mm/ A360/ B90，最大加工电流300A，最大加工效率3000mm3/min, 最佳表面粗糙度Ra≤2.5μm，具有电极损耗在线检测及自动补偿功能，除交换电极外整个加工过程自动完成。 3．经费来源及构成 本课题总经费400万元，其中863计划专项经费不超过200万元，自筹配套经费不少于200万元。 课题4、特殊材料复杂形面电解加工技术与装备 1. 主要研究内容 针对航空发动机压气机叶片弯扭、超薄等特点，研究这类叶片精密电解加工关键技术，开发相关专用装备。包括三维电解加工电极几何形状逆向设计系统；高频脉冲电流条件下钛合金和镍基高温合金溶解特性和电解可加工性；可满足叶盆、叶背和缘板不同精度要求的电极运动轨迹规划；高温合金叶片精密电解加工工艺及数据库。 2．目标与具体指标 开发出三面进给叶片精密电解专用加工装备，掌握设计控制核心技术，结合耐高温合金压气机叶片研制，与用户合作开发出成套工艺及数据库，并示范应用，加工零件达到用户要求，申请发明专利2项以上。 具体指标：X/Y/Z轴行程 ≥150mm，定位精度≤10μm/150mm，重复定位精度≤4μm，快进速度≥150mm/min，最大加工效率1mm/min，加工精度≤25μm，叶片型面表面粗糙度Ra ≤ 0.63μm。 3. 经费来源及构成 本课题总经费500万元，其中863计划专项经费不超过250万元，自筹配套经费不少于250万元。 课题5、脆性材料放电铣削及超声辅助复合加工技术与装备 1. 主要研究内容 针对异型复杂形面硬脆性材料零件高效精密加工需求，研究集放电粗加工及超声辅助精加工于一体的复合加工关键技术，开发相关装备。包括放电粗加工大电流脉冲电源技术；超声辅助振动切削与磨削激励源、核心部件；超声振动切削与磨削工艺及数据库；高刚性、高精度整机设计制造技术；5轴联动专用数控系统；复杂形面工件原位测量及评价技术。 2. 目标与具体指标 开发出脆性材料放电铣削及超声辅助复合加工专用设备，掌握设计控制核心技术。结合重要应用领域3种以上异型复杂形面硬脆材料零件研制，与用户合作开发出成套工艺及数据库，并示范应用，加工零件达到用户要求，申请发明专利2项以上。 具体指标：5轴联动，X/Y/Z轴行程≥200mm/200mm/200mm，定位精度≤0.010mm，重复定位精度≤0.005mm，主轴转速≥3000rpm，A轴-10°~180°，C轴±180°，超声频率18-30kHz，具有电极损耗在线检测及自动补偿功能，加工精密光学模具表面粗糙度≤Ra 0.2μm。 3. 经费来源及构成 本课题总经费1000万元，其中863计划专项经费不超过500万元，自筹配套经费不少于500万元。 课题6、微细结构多功能电加工技术与装备 1. 主要研究内容 针对微细构件精密加工需求，研究微细孔、二维阵列微细结构及三维微细复杂结构多功能电加工关键技术，开发相关装备。包括在线制作、修复和再生微细电极技术，高深宽比阵列电极，电化学电极绝缘膜制备技术；高频微能脉冲电源及加工状态检测技术；微细电极进给、伺服控制及电极损耗自动补偿技术；微细孔、阵列微细结构及三维微细结构加工工艺。 2. 目标与具体指标 开发出微细构件多功能电加工装备，掌握设计控制核心技术。装备配备电火花、电化学、超声和复合加工模块，可完成微孔、槽、二维阵列及三维微细结构加工。结合重要应用领域用户需求，利用功能模块各完成2种典型微细构件的精密加工，并在用户单位示范应用，申请发明专利2项以上。 具体指标：三轴联动，XYZ行程≥100mm/100mm/100mm，重复定位精度≤±1μm；脉冲电源最小脉宽≤100ns；工件最小加工特征尺寸≤30μm，最佳表面粗糙度≤Ra0.1μm。 3. 经费来源及构成 本课题总经费600万元，其中863计划专项经费不超过300万元，自筹配套经费不少于300万元。 （三） 项目支持年限 2008年9月至2010年11月 （四） 项目经费来源及构成 本重点项目总经费为4000万元，其中国拨经费不超过2000万元，承担单位自筹配套不少于2000万元。 三、注意事项 1、项目申请者应根据本项目申请指南的规定和要求，按课题进行申请，编写《国家高技术研究发展计划（863计划）项目课题申请书》，根据申请指南的课题研究内容、目标和指标，提出具体课题实施方案。 2、项目课题必须由法人（单位）提出申请，且须指定一名自然人担任申请负责人。课题批准后，法人是当然的课题依托单位，申请负责人是当然的课题负责人。课题申请单位可以是多家单位的组合（但协作单位不得超过5家）。 3、课题依托单位应符合的基本条件：在中华人民共和国境内登记注册一年以上、过去两年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录的企事业法人单位，包括：大学、科研机构等事业法人；中方控股的企业法人。 4、课题负责人应符合的基本条件： （1）具有中华人民共和国国籍； （2）年龄在55岁（含）以下（按指南发布之日计算）； （3）具有高级职称或已获得博士学位； （4）每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过6个月； （5）过去三年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录。 课题负责人还应具备：具有较丰富的实际工作经验和较强的组织管理协调能力。 5、具备以下条件的港澳台和海外华人科技人员具备以下条件的可作为课题负责人： 对于港澳台的科技人员，在满足上述（第4条）2-5项条件的情况下，只要有正式的合作协议或受聘于课题依托单位，合作期或聘任期覆盖课题的执行期，且每年在课题依托单位工作时间不少于6个月的，并由课题依托单位出具相关证明材料。 对于海外华人科技人员，包括取得外国国籍和永久居留权的，在满足上述（第4条）2-5项条件的情况下，只要正式受聘于课题依托单位，且聘任期覆盖课题的执行期，每年在课题依托单位工作时间不少于6个月的，并由课题依托单位出具相关证明材料。 6、课题负责人及主要参加人员不得违反以下限项申请的规定： 为保证科研人员能够高质量地开展研究工作，国家科技计划实行限制申请及承担课题数量规定。每人同期只能主持一项国家主要科技计划（包括863计划、973计划、支撑计划）课题，作为主要参加人员同期参与承担的国家主要科技计划课题数（含负责主持的课题数）不得超过两项。申请者应按照上述要求进行申请，且在同一批发布的申请指南中只能申请一项课题或项目。 7、申请者提出的申请经费不得高于项目申请指南规定的经费控制额，并应按照项目申请指南的要求提供相应的配套经费，否则不予受理。 8、申请者要遵守科学道德，以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写项目申请书，保证项目申请书的真实性，避免出现夸大和不准确的内容。同时，不得将研究内容相同或者近似的项目进行重复申请。863计划对申请者在申报过程中进行信用记录，对于故意在课题申请中提供虚假资料、信息的，一经查实，记入信用档案，并对单位在两年内取消其申报863计划资格、对个人在三年内取消其申报863计划资格。 9、申请程序和要求：项目申请采取网上集中申报。申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行，网址为program.most.gov.cn，有关申请的程序、要求和其他注意事项详见《“十一五”国家高技术研究发展计划（863计划）申请指南》。 10、课题申请受理的截止日期为2008年11月6日17时。 11、咨询联系人及联系方式 联系人：科技部高技术研究发展中心 陈智立、区和坚 电 话：010-88374398、68338038 电子邮件：czl@htrdc.com 国家863计划先进制造技术领域办公室 二○○八年九月十七日 |
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