极致平衡——超精密机床主轴抑振技术拓荒者

简介

工业母机是智能制造的“心脏”。大国重器关键工业产品如机匣与叶片、高精度转子轴承等零件的性能均受加工精度的限制，超精密机床是提升其精度的唯一手段，然而我国超精密机床的核心装置主轴动平衡系统仍受国外技术封锁，严重桎梏了国产机床进入超精密加工领域。 我国现有技术存在识别不精确、补偿不到位、执行不迅速的问题，制约动平衡精度等级突破。国产化高精度动平衡系统的研发迫在眉睫。 【实践过程】踏遍5省12市，走访企业33家，累积测试数据超300亿。历时六年，团队聚焦机床主轴抑振领域，持续研究复杂干扰下振动信号提取技术，研制了具有完全自主知识产权的高精度在线平衡装置，开发了自适应平衡方法，主轴动平衡精度突破至最高标准G0.4。产品获得秦川、通用等企业一致好评，助力国产工业母机步入亚微米级加工时代。 【创新意义】项目创新点包括： 1.全球首创基于三点法误差分离的全息谱失衡矢量辨识技术，业内首次从动态误差中分离出主轴转子圆度误差，不平衡特征回转误差由3μm降低至0.1μm，让不平衡矢量看得清； 2.全球首创一体化行波驱动的压电型平衡终端，选取稳定可靠的激励频率，使平衡转速提高至10000rpm，使系统故障发生率降至1%，使动平衡执行机构调的准； 3.国内首创无试重变步长模糊在线平衡方法，克服了传统定步长平衡方法难以兼顾平衡精度和平衡效率的问题，平衡后主轴振动由3μm降至0.5μm，平衡效率提升了70%，使工业应用成为可能。 【发展前景】团队已成立西安极致平衡科技有限公司，以公司申请发明专利5项，团队成员申请及授权专利31项，软件著作权3项，成员一作发表高水平论文12篇。 随着我国对高档数控机床的需求不断增长，在线动平衡系统的市场规模可达1000亿元。公司目前已获得40万元实际到款，并与秦川机床、洛阳轴承等企业签署三百余万元意向销售合同，和中国航发西控等公司达成了技术合作协议，1896资本对我们公司估值5000万元并签署500万元投资意向。 【团队协作】团队成员涵盖技术、管理、运营等多领域优秀本硕博人才。中国工程院院士卢秉恒教授、中国机床工具工业协会秘书长毛予锋等校内外专家担任专家顾问，为项目保驾护航。 【社会价值】我们突破了传统加工技术主轴振动大，加工精度低的痛点，填补了国内超精密加工核心技术的空白，解决了我国大国重器关键零部件加工的卡脖子难题。铸大国重器，强中国之梦。