項(xiàng)目成果名稱(chēng) 高精度軸承超精密加工關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
推薦單位 浙江省教育廳
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目的發(fā)明成果所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)椋簷C(jī)械制造工藝與設(shè)備。
高精度軸承是高檔數(shù)控機(jī)床、高速列車(chē)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等高端裝備發(fā)展的重要基礎(chǔ)件之一，軸承的制造水平可作為衡量一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)，高精度軸承一直被歐美發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷，我國(guó)高精度軸承主要依靠進(jìn)口，嚴(yán)重影響到我國(guó)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，并危及到我國(guó)的產(chǎn)業(yè)安全和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量。為改變這一被動(dòng)局面，本項(xiàng)目歷經(jīng)十余年研發(fā)，發(fā)明了原創(chuàng)的高精度軸承高效超精密加工方法并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)和裝備。項(xiàng)目原創(chuàng)性成果形成了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，解決了高精度軸承大批量高效高一致性超精密加工難題，打破了國(guó)外高技術(shù)封鎖，成功地實(shí)現(xiàn)了高精度軸承的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，替代了進(jìn)口產(chǎn)品并廣泛應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、汽車(chē)等領(lǐng)域。不僅打破了高精度軸承由歐美發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷的局面，而且使我國(guó)高精度軸承躋身世界軸承行業(yè)前八強(qiáng)。項(xiàng)目成果對(duì)我國(guó)由軸承大國(guó)到強(qiáng)國(guó)的根本性轉(zhuǎn)變具有重要推動(dòng)作用，應(yīng)用前景廣闊，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益巨大。
主要技術(shù)發(fā)明：
一、發(fā)明了基于“加工軌跡均勻全包絡(luò)成型原理”的高精度軸承球和高精度軸承圓柱滾子批量高效加工新方法，建立了加工軌跡均勻性的定量分析方法，有效地解決了傳統(tǒng)加工方法所存在的球體和圓柱滾子成型精度一致性低的關(guān)鍵技術(shù)難題。
    二、發(fā)明了高精度軸承球及高精度軸承圓柱滾子的“化學(xué)機(jī)械拋光”高效超精密加工方法，有效地降低了陶瓷球及圓柱滾子表面加工損傷。
三、研發(fā)了拋光工藝專(zhuān)家數(shù)據(jù)庫(kù)、拋光加工參數(shù)精確過(guò)程控制及拋光盤(pán)精密在線修整等一系列超精密拋光關(guān)鍵技術(shù)，研制出基于加工軌跡均勻全包絡(luò)原理的高效高精度球體及圓柱滾子拋光機(jī)，成功實(shí)現(xiàn)了高精度軸承球和高精度軸承圓柱滾子的高效超精密加工。
 
 
排序 主要完成單位
1 浙江工業(yè)大學(xué)
2 清華大學(xué)
3 人本集團(tuán)有限公司
排序 主要完成人 技術(shù)職稱(chēng)       工作單位 對(duì)本項(xiàng)目的技術(shù)貢獻(xiàn)
1 袁巨龍 教授 浙江工業(yè)大學(xué) 研磨軌跡均勻全包絡(luò)加工原理主要發(fā)明人
2 呂冰海 研究員 浙江工業(yè)大學(xué) 研磨軌跡均勻全包絡(luò)加工原理主要發(fā)明人
3 雒建斌 院士 清華大學(xué) 圓柱滾子化學(xué)機(jī)械拋光液主要發(fā)明人
4 趙  萍 副教授 浙江工業(yè)大學(xué) 高精度球體變曲率溝槽加工原理主要發(fā)明人
5 鄧乾發(fā) 講師 浙江工業(yè)大學(xué) 高精度球體及圓柱滾子研磨設(shè)備主要發(fā)明人
6 趙文宏 教授級(jí)
高工 浙江工業(yè)大學(xué) 高精度球體及圓柱滾子研磨設(shè)備控制系統(tǒng)主要發(fā)明人
7 姚蔚峰 博士生 浙江工業(yè)大學(xué) 圓柱滾子研磨軌跡均勻全包絡(luò)加工原理主要發(fā)明人
8 江  亮 博士生 清華大學(xué) 圓柱滾子化學(xué)機(jī)械拋光液主要發(fā)明人
9 郭長(zhǎng)建 高級(jí)工程師 人本集團(tuán)有限公司 低噪音軸承制造技術(shù)主要發(fā)明人
10 陳思錢(qián) 高級(jí)工程師 人本集團(tuán)有限公司 低噪音軸承制造技術(shù)主要發(fā)明人
11 夏衛(wèi)華 高級(jí)工程師   人本集團(tuán)有限公司 低噪音軸承制造技術(shù)主要發(fā)明人
完成單位提供支撐情況：
1.浙江工業(yè)大學(xué)：為本項(xiàng)目提供發(fā)明的高精度軸承滾動(dòng)體超精密加工技術(shù)及裝備。
2.清華大學(xué)：為本項(xiàng)目提供高精度軸承滾動(dòng)體的化學(xué)機(jī)械拋光液技術(shù)。
3.人本集團(tuán)有限公司：為本項(xiàng)目提供高精度軸承套圈加工技術(shù)及低噪音高精度軸承的制造技術(shù)，并進(jìn)行高精度軸承的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。
 
 
經(jīng)濟(jì)效益：
通過(guò)本項(xiàng)目的技術(shù)應(yīng)用，近3年產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益20億元。
 
代表性論文專(zhuān)著及作者：
[1]      袁巨龍. 功能陶瓷的超精密加工技術(shù)[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2000.
[2]      袁哲俊，王先魁，袁巨龍等.編著《精密和超精密加工技術(shù)》[M].機(jī)械工業(yè)出版社.北京.2007.
[3]      Yuan J L, Lu B H, Lin X, Zhang LB，Ji SM. Research on Abrasives in the Chemical Mechanical Polishing Process for Silicon Nitride Balls[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2002, 129(1): 171-175.
[4]      Yuan J L, Wang ZW, Hong T, Deng Q F, Wen D H, Lu B H. A semi-fixed abrasive machining technique [J]. Journal of Micromechanics & Microengineering, 2009, 19(19): 977-986.
[5]      Yuan J L, Yao W F, Zhao P, Lyu B H, Chen Z X, Zhong M P. Kinematics and trajectory of both-sides cylindrical lapping process in planetary motion type [J]. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2015, 92: 60-71.
[6]      Jiang L, Yao W F, He Y, Cheng Z D, Yuan J L, Luo J B. An experimental investigation of double-side processing of cylindrical rollers using chemical mechanical polishing technique [J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016, 8(1-4): 523-534,
[7]      Yu Wei, Binghai Lv, Julong Yuan, Yugang Ren. Analysis of the Kinematic Model for Cylindrical Parts in Double-sided Lapping Process [J]. International Journal of Nanomanufacturing, 2014, 10(3): 295-308.
[8]      Fenfen Zhou, Julong Yuan, Binghai Lyu, Weifeng Yao, Ping Zhao. Kinematics and trajectory in processing precision balls with eccentric plate and variable-radius V-groove [J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, DOI 10.1007/s00170-015-7855-y (on line)
[9]      Ping Zhao, Weigang Guo, Ming Feng, Binghai Lyu, Qianfa Deng, Julong Yuan. A Novel Lapping Method for High Precision Balls Based on Variable-Radius V-Groove. Journal of Micro- and Nano-Manufacturing, 2013, 1: 041007 1-6,
[10]  郁煒，呂冰海，姚蔚峰，袁巨龍. 基于ADAMS的球體雙自轉(zhuǎn)研磨方式下研磨盤(pán)轉(zhuǎn)速優(yōu)化研究. 中國(guó)機(jī)械工程, 2013, 24(7): 866-881
[11]  郁煒，呂冰海，袁巨龍. 精密陶瓷球體研磨過(guò)程中材料去除模型的研究. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),  2014, 42(2): 74-76,
[12]  J.L.Yuan, L.N.Chen, P.Zhao, et al. Study on sphere shaping mechanism of ceramic ball for lapping process. Key Engineering Materials, 2004, 259: 195-200
[13]  呂冰海, 袁巨龍, 戴勇. 氮化硅陶瓷球研磨過(guò)程中磨損形式的研究. 摩擦學(xué)報(bào), 2008, 28(5): 416-421
 
主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)及發(fā)明人：
1.發(fā)明專(zhuān)利：一種高精度球高效研磨/拋光加工方法，200910099188.9袁巨龍、呂冰海、王志偉、范紅偉
2.發(fā)明專(zhuān)利：一種球形零件的固著磨粒研磨方法，200710071326.3 袁巨龍, 許秦, 王志偉, 俞冬強(qiáng)
3.發(fā)明專(zhuān)利：一種精密圓柱形零件的加工方法，201110391364.3袁巨龍，鄧乾發(fā)，呂冰海，姚蔚峰，劉國(guó)文，趙萍
4.發(fā)明專(zhuān)利：基于介電泳效應(yīng)的保持架偏心轉(zhuǎn)擺式雙平面研磨/拋光圓柱形零件設(shè)備，CN201310333313.4鄧乾發(fā)，姚蔚峰，呂冰海，袁巨龍，鐘美鵬，郭偉剛，王潔，趙天晨，周芬芬
5.發(fā)明專(zhuān)利：多級(jí)粒度磨�；旌系陌牍讨�磨粒磨具，200710156516.5袁巨龍、楊  翊、王志偉、陳美偉、文東輝、鄧乾發(fā)、陳鋒、呂冰海、 戴勇
6.發(fā)明專(zhuān)利：一種研磨設(shè)備的自動(dòng)加壓方法, 201310426125.6呂冰海, 董晨晨, 紀(jì)宏波, 彭巖, 孫磊, 周文華, 馮明, 鄧乾發(fā), 袁巨龍
7.軟件著作權(quán)：Olymball-D600雙自轉(zhuǎn)高效球體研磨機(jī)上位機(jī)控制軟件，2010SR004718，浙江工業(yè)大學(xué)
8.軟件著作權(quán)：Olymball-D600雙自轉(zhuǎn)高效球體研磨機(jī)磨盤(pán)壓力控制軟件，2010SR004721，浙江工業(yè)大學(xué)
9.軟件著作權(quán)：Olymball-E600偏心式高效球體研磨機(jī)上位機(jī)控制軟件，2010SR004719，浙江工業(yè)大學(xué)
10.軟件著作權(quán)：Olymball-E600偏心式高效球體研磨機(jī)磨盤(pán)壓力控制軟件，2010SR004720，浙江工業(yè)大學(xué) 
 
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