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高档数控机床与基础制造装备

“高档数控机床与基础制造装备”

科技重大专项

2011年度课题申报指南

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项

实施管理办公室

二O一O年五月

第一章申报须知

一、指南说明

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项（以下简称“数控机床专项”）根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》的要求设立，其内容的依据是国务院常务会议审议通过的《数控机床专项实施方案》。

本次公开发布的课题申报指南，通过评审选择课题承担单位。

二、申报条件

1、凡在中华人民共和国境内注册、具有独立法人资格的内资或内资控股的生产企业、事业单位、大专院校等均可申报，不接受个人申报。

2、对课题责任单位的要求

（1）申报单位须是相关领域的生产企业或研究单位，具备较强的研究开发能力、良好的运行管理机制，能够提供足够数量的配套资金和相关的配套条件，单位财务状况良好。

（2）成立时间在2008年5月1日（含）之前。

3、对课题组长的要求

（1）具有中华人民共和国国籍；

（2）1950年5月1日（含）以后出生；

（3）具有副高级（含）以上职称；

（4）每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过3个月；

（5）过去三年内在申报和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录。

（6）中央和地方各级政府工作人员不得作为课题负责人及主要参加人员申报课题。

（7）为保证课题组长及主要研究人员能将主要精力投入本专项课题研究工作，已承担（在研）数控机床专项的课题组长，不得作为本次申报的课题组长；申报课题的课题组长及主要研究人员，已参与数控机床专项的课题数（在研和本次申报合计）不超过两项；课题组长及主要研究人员参与数控机床课题（在研和本次申报合计）投入时间不超过100%。

4、鼓励“产、学、研、用”联合申报课题。

多个单位联合申报的，各方须签订联合申报合作协议，明确约定课题申报单位、参与单位承担的研究任务、考核指标、专项经费比例和知识产权归属等，并作为课题申报书的附件。

5．每个申报课题须对所研究的内容进行科技查新，并提供由部省级以上科技查新部门出具的查新报告，查新时间应在2010年1月1日以后。

6、申报单位应按照指南的要求提供相应的配套经费，否则不予受理。

7、课题申报书应经课题责任单位所在省（自治区、直辖市）或计划单列市工业主管部门盖章并签署意见。

8、关于课题申报名称的要求：

申报单位应针对各自申报内容的主要特点，在所申报课题名称上添加相关定语或使用具体名称，原则上不要直接使用指南上的课题名称。

9、课题预算申报书请按照《民口科技重大专项资金管理暂行办法》（以下简称“办法”），由申报单位财务部门组织编写；申报后补助支持方式的课题，办法中规定，在课题验收前一般只拨付不超过中央财政经费30%的启动经费，其余中央财政经费待通过验收后方予拨付。

10、专项实施管理办公室将对课题申报书进行形式审查。

凡不符合申报要求的，视为无效，不进入评审程序。

形式审查的要点公示如下：

（1）课题组长应具有中华人民共和国国籍，年龄在60岁（含）以下，具有副高级（含）以上职称；课题组长应为牵头申报单位员工；

（2）已承担（在研）数控机床专项的课题组长，再次作为课题组长申报；申报课题的课题组长及主要研究人员，已参与数控机床专项的课题数（在研和本次申报合计）超过两项；课题组长及主要研究人员参与数控机床专项课题（在研和本次申报合计）投入时间累计超过100%；以上三类情况视为形式审查不合格；

（3）课题申报书：

封面应加盖课题责任单位公章；“一、课题基本信息”，必填；“十、审核意见”，法定代表人签字、加盖单位公章，省（自治区、直辖市）或计划单列市工业主管部门盖章并签署意见；“十一、声明”课题组长签字、课题责任单位法定代表人签字；

（4）课题预算申报书：

封面课题责任单位盖章、法人代表、课题组长、财务负责人签章；“承诺书”，法人代表、课题组长、财务负责人签章；“中央财政资金以外其他渠道资金来源证明”，加盖出资单位（自筹、地方配套）公章；表3-3-1，填写课题总预算表、预算说明及分年度预算表、预算说明；各科目、各年度数据，分项数据与合计数据应保证平衡；

（5）企业须附营业执照，大学及科研院所可附营业执照或组织机构代码证复印件（附在课题申报书后）；

（6）申报条件中如要求地方配套资金比例的，须提供地方配套资金承诺函（原件至少一份，附在课题预算申报书中）；

（7）多个单位联合申报的，须提供联合申报合作协议（原件至少一份，必须包含经费分配比例，附在课题申报书后）；

（8）科技查新报告（原件至少一份，由省部级以上有资质的科技查新部门出具，委托查新时间应为2010年1月1日以后，附在课题申报书后）；

（9）申报条件中如要求提供采购合同的，则必须提供（附在课题申报书后）；

（10）凡提供自筹经费的企业单位（牵头及参加单位），需附2008、2009两个年度的财务报表（资产负债表、损益表和现金流量表，附在课题预算申报书后）；

（11）申请中央财政经费支持的方式，应与课题指南中的要求一致；

（12）课题申报书和课题预算申报书数据应保持一致。

三、申报要求

1、课题申报单位须提交下列申报资料，并按顺序装订：

（1）《数控机床专项课题申报书》；

（2）《数控机床专项课题预算申报书》；

（3）课题申报书汇总表与课题预算申报书汇总表；

（4）申报单位（含参加单位）营业执照（大学或科研院所可提供组织机构代码证）（复印件，附在课题申报书后）；

（5）联合申报合作协议（原件至少一份，必须包含经费分配比例，附在课题申报书后）；

（6）国家或部省级以上科技查新部门出具的查新报告（原件一份，附在课题申报书后）；

（7）自筹及地方配套资金承诺函（原件一份，附在课题预算申报书中）；

（8）凡提供自筹经费的企业单位（牵头及参加单位），需附2008、2009两个年度的财务报表（资产负债表、损益表和现金流量表，附在课题预算申报书后）；

（9）其他附件。

2、申报文件一律用A4纸，宋体小四号字打印，双面印刷（含附件），用订书机简单装订成册（不要加塑料封皮，不要胶订）。

3、课题申报书一式十二份（正本一份，在封面注明）；课题预算申报书一式五份（正本一份，在封面注明）；课题申报书汇总表、课题预算申报书汇总表各一式一份，以上三类申报文件请分别装订；并附电子版（光盘）一份，光盘标签及电子版文件名称应为：

“课题号—单位简称—课题名称”。

4、申报资料应经所在省（自治区、直辖市）或计划单列市工业主管部门审核，汇总报送至专项实施管理办公室。

5、自课题申报指南发布之日起开始受理课题申报，送达申报文件的截止时间为2010年6月7日17：

00时整，过时不予受理。

6、申报文件送达地址

地址：

北京市西城区三里河路46号5019房间数控机床专项实施管理办公室秘书处

邮编：

100823

联系人：

周云波、张海珠、苏铮

联系电话：

、

申报过程中，如对课题申报指南和申报程序有疑问，请及时与联系人进行联系。

第二章课题申报指南内容

项目一、重点领域成套装备

课题1、内高压成形成套装备

1、研究目标：

填补国内内高压成形技术及装备制造的空白,开发大吨位内高压成形成套装备。

2、考核指标：

建立副车架类内高压成形零件的产品设计、成形工艺和模具制造标准。

开发内高压成形机及典型零件成形模具一套，并形成3种以上典型零件的成形应用。

内高压成形设备主要参数：

设备主要包括液压系统，内高压成形系统及控制系统。

合模压力机：

床身四立柱结构，框架及床身刚性设计。

合模力≥5000吨，工作台尺寸≥3000mm×2000mm，滑块行程1000mm，滑块下行速度≥350mm/s，工作台可移出。

模具功能轴：

至少4轴水平缸伺服控制，理论流量≥150l/min，最大压力25MPa；4个开关阀用于液压冲孔功能缸，理论流量≥50l/min，最大压力25MPa。

水系统：

快速充液泵，流量≥200l/min，最大工作压力≥1MPa；预成形泵，流量≥50l/min，最大工作压力≥8MPa；增压器最大压力为400MPa，压力精度不低于最大压力的±2%，增压器容积≥1.5L；水箱容积≥1000L。

控制系统：

适合内高压成形工艺人机界面软件。

可实现对位置、速度和力的精确控制，通过操作终端进行编程并进行存储。

安全系统：

符合国家安全标准，有保护光栅等安全装置。

形成不少于5项内高压成形设备相关技术规范与标准；完成样机开发并在生产中应用验证。

3、研究内容：

制订典型内高压成形零件设计、成形工艺和模具设计制造标准，掌握大吨位内高压成形设备的设计、制造技术。

4、实施年限：

2011年1月～2013年6月

5、课题设置及经费要求：

拟支持1项课题研究；中央财政投入应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究，建立相关试验装置和整机性能测试条件；自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:

1，其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式：

后补助。

6、申报条件：

课题牵头单位应为国内汽车生产企业，申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报；在该研究领域具有一定的技术基础和开发队伍，具备较完善的试验、生产条件，有较好的市场影响力；优先支持集成应用本专项前期开发成果的单位申报；鼓励“产、学、研、用”联合申报。

本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题2、汽车结构件高强度钢板热冲压成形成套装备

1、研究目标：

满足汽车、航空航天等行业超高强度零部件的应用需求，开展超高强度钢板热冲压核心技术、关键装备和集成控制系统研究，建成示范生产线，关键技术指标达到国际先进水平，并形成行业推广能力。

2、考核指标：

（1）开发基于中央控制的自动化生产线，该生产线可以生产高强度钢板材料的冲压件规格尺寸为长宽≥1500mm×1000mm，热冲压批量件精度达到±0.5mm，硬度组织均匀，热成形后钢板强度可以达到1400MPa以上；

（2）生产线生产节拍≥2件/分钟，生产热成形冲压件质量CPK≥1.33，年产能力达60万件以上；

其中，生产线上关键主机设备的主要考核指标为：

①开发满足生产线考核指标的加热炉；加热方式为电或电气混合，最高加热温度＞980℃，最大料片尺寸（长×宽）＞1500mm×2300mm，最大料片重量（每批）＞24kg，加热能力＞4700kg/h；并具有气体保护系统；

②开发满足热成形生产要求的高速液压机，主要考核指标为：

最大压力≥800T，滑块行程≥1200mm，闭合速度＞700mm/s，工作台面≥3000mm×2200mm，装模高度1000mm～2200mm；并自带高速运动的输送料机构；

③研制出具有自主知识产权的热冲压专用模具，模具材料要求导热率高和热稳定性好，模具型面冷却速度≥100℃/SEC。

热冲压模具寿命达２0万次以上。

（3）获得3～5项专利技术，形成不少于5项相关技术规范与标准。

成果在国产自主品牌轿车或商用车上获得量产应用。

形成产业化能力。

3、研究内容：

重点研究超高强度钢板热冲压批量生产工艺；成形-淬火一体化热冲压模具设计制造；面向高强度钢板材料的加热炉与气体保护系统；具有冷却系统、进料系统的高速液压机技术；冲压件自动输送及全生产线智能控制系统等集成技术；基于中央控制的自动化生产线开发及应用示范；基于虚拟现实的生产线系统设计与优化技术。

4、实施年限：

2011年1月～2013年6月

5、课题设置及经费要求：

拟支持1项课题研究；中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究，建立相关试验装置和整机性能测试条件；自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2：

1，其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式：

后补助。

6、申报条件：

课题牵头单位应为国内机床生产企业，在上述技术领域具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额；优先支持集成应用本专项前期开发成果的单位申报；鼓励“产、学、研、用”联合申报。

本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题3、低压铸造成套设备

1、研究目标：

研制开发轿车铝合金缸盖铸造成套装备及船舶、发电领域关键部件的铜合金低压铸造成套设备。

部分采用国产功能部件，可靠性和稳定性等技术指标达到国际先进水平；提升我国铝合金及铜合金低压铸造生产技术水平，促进行业技术进步。

2、考核指标：

分为两个研究方向：

（1）轿车铝合金缸盖铸造成套装备，包括自主开发的500kg铝合金缸盖用低压铸造机、20kg专用射芯机、40kg专用除芯单元、100kg双吊钩专用抛丸清理机，并在实际生产中应用。

完成轿车铝合金缸体潮模砂铸造成套设备的总体方案设计,包括自主开发的铝合金缸体潮模砂铸造专用造型生产线（生产率60件/h）、800kg铝合金缸体专用低压自动铸造机、40吨/h专用砂处理系统。

形成2-3项专利技术或专有技术，形成不少于3项相关技术规范与标准。

（2）船舶、发电领域铜合金低压铸造成套设备。

铜合金容量：

5000Kg；工作压力：

0.6Mpa；液面上升速度：

10-100mm/s之间可调；压力补偿设计，保证所加压力稳定；实现工艺过程数字化控制，升液速度分阶段设定；计算机（动态）显示升液充型过程。

形成不少于3项相关技术规范与标准。

上述设备均要形成产业化能力。

3、研究内容：

（1）轿车铝合金缸盖铸造成套装备：

浸入式加热保温炉的试验研究；液面伺服加压控制技术；“时间控制+温度控制”的24通道模具自动水冷控制技术；射芯充填工艺；高频大振幅振动除芯技术；满幕帘流幕式丸渣分离技术；铝件抛丸防爆技术;铝合金缸体专用潮模砂造型生产线：

造型工艺参数和压实密封技术的研究；砂箱结构和翻转技术的研究；铝合金液层流充型技术；缸套在线加热和镶嵌技术；潮模砂的混制、冷却和分离技术。

（2）船舶、发电领域铜合金低压铸造成套设备：

研究开发加压过程计算机控制技术；大流量快速建压及压力补偿设计技术；自动化低压铸造装备控制系统；压力罐内高温铜液保温技术；升液管保护技术；铜合金低压铸造压力罐设计；多工位组型台车设计；铜合金低压铸造装备集成设计；可靠性、稳定性考核验证。

4、实施年限：

2011年1月-2013年6月

5、课题设置和经费要求：

拟支持2项课题研究，其中每个研究方向各支持1项课题研究；中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究，建立相关试验装置和整机性能测试条件；自筹与地方配套资金合计与中央财政投入经费比例不低于2:

1，其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式：

后补助。

6、申报条件：

课题牵头单位应为国内铸造企业，在上述领域应具有较强的技术基础和开发队伍，具有较完善的试制条件和配套能力；申报单位应对其中一个研究方向的全部研究内容和考核目标进行申报；鼓励“产、学、研、用”联合申报；本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

课题4、轿车变速箱齿轮加工自动生产线

1、研究目标：

集成应用本专项开发的成果，形成具有自主产权的轿车变速器齿轮自动生产线，提升国内变速器制造水平与汽车齿轮成套装备的制造能力。

2、考核指标：

（1）综合应用专项开发的高速数控车床及车削中心、数控高速滚齿机、数控磨齿机、数控系统、刀具及共性技术等10项以上成果，分期建成年15万套轿车变速箱齿轮自动生产线，生产线节拍2分钟以内；

（2）自动生产线所有装备均使用国产设备，国产化率100%；

（3）齿轮加工精度达到国标6级，整条线的工序能力指数Cpk≥1.33，物流系统实现自动装夹与传送，关键工序实现在线检测，并实现网络化管理、监控等信息系统集成。

（4）自动生产线平均无故障运行时间（MTBF）800小时以上；

（5）开展国产加工装备和生产线性能验证、可靠性测评及国外同类产品对比研究；

（6）以上机床要求配套专项支持研发的国产数控系统比率达到50%以上，并优先配套专项支持研发的功能部件和刀具。

3、研究内容：

轿车齿轮自动生产线设计及自动控制系统开发：

多类型的轿车齿轮生产装备混合自动集成控制技术；面向变结构、复合需求的机械手对接技术与装置；自动生产线可靠性保障技术；自动检测控制系统；面向柔性可重组的自动生产线模块化接入结构设计。

高速干切滚齿机床关键技术研究：

重点研究高速干切状态下热变形自动监测与自动补偿技术、高速干切滚齿工艺与刀具技术；面向自动生产线综合效率最大化的关键装备工艺参数优化设计技术。

轿车齿轮自动生产线网络化现场生产管理与监控系统开发：

任务管理与动态生产调度支持系统；生产进度监控与控制系统；数控编程与工艺参数优化支持系统；质量信息采集与分析监控系统；生产线装备运行状态监控快速处理系统；自动生产线与同企业信息化系统的网络化集成运行技术。

4、实施年限：

2011年1月-2013年6月

5、任务设置及经费要求：

拟支持1项课题研究；中央财政投入应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究，建立相关试验装置和整机性能测试条件；自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:

1，其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式：

前补助。

6、申报条件：

课题牵头单位应为国内汽车整车或零部件生产企业，在上述领域具有较强的技术基础和开发队伍，具备较完善的试验、生产条件，有较好的市场影响力；要求与本专项数控机床主机产品类课题的承担单位联合申报；鼓励“产、学、研、用”联合申报。

课题5、AP1000主管道数控加工镗铣复合加工机床

1、研究目标：

突破AP1000关键件制造技术制约，实现AP1000主管道空间弯曲内外复杂形状的精密加工，解决其加工精度和效率的难题，掌握大型复合精密机床设计制造中保证刚度、精度的核心技术。

2、考核指标：

满足主管道弯曲变形前预加工及弯曲变形后终加工的需求：

加工材料：

SA376、TP316LN、2.25Cr1MoV、18MND5、45#（HB216-300）、16Mn；

机床参数：

加工管嘴外形轮廓专机的主要技术参数：

工作台尺寸：

16000×8000mm；工作台承重：

200T；X/Y/Z行程：

6000/7000/3000mm；滑枕伸出：

2000mm；主轴直径：

250mm；主轴最高转速：

8000rpm；主轴功率：

60KW；数控角铣头加工范围：

-110°～+110°（y.z平面）；-90°～+90°（x.z平面）

加工弯制后内孔的专机主要技术参数：

工作台尺寸：

12000×5000mm；工作台承重：

50T；数控镗铣内孔直径范围：

φ700mm－φ850mm；镗孔时吃刀深度：

5-10mm；进给速度：

150～200mm/min；主轴功率：

40KW。

带有多坐标数控测量装置，可根据工件在线测量结果，控制弯曲后管道内孔加工。

精度要求：

尺寸误差：

产品的长度尺寸、内孔、外圆尺寸、空间角度尺寸等的尺寸公差控制在GB/T1804-2000的≥m级。

形位误差：

产品的同轴度、圆度、圆柱度、直线度、壁厚等形位公差控制在GB/T1804-2000的≥H级

刀具寿命：

典型精加工半精加工刀具使用寿命：

φ125的刀盘能够在吃刀深度2mm、主轴转速1500转/min、走刀速度1000mm/min，刀片单刃可连续使用50min以上。

研究成果要满足AP1000主管道加工要求，在机床重要结构方面形成发明专利，形成设计规范，形成重要结构的制造工艺规范和不少于3项技术标准。

3、研究内容：

数控多轴联动万向角铣头联动匹配和加工刚性；大型设备复杂系统的运行监控、报警、故障诊断技术的研究与应用；弯曲后外管形状的在线测量与加工内管时壁厚均匀性的反馈控制；提高效率、保证精度的切削轨迹控制；机床切削动力学与切削刚度研究。

4、实施年限：

2011年1月～2013年6月

5、课题设置及经费要求：

拟支持1项课题研究；中央财政投入应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究，建立相关试验装置和整机性能测试条件；自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:

1，其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式：

后补助。

6、申报条件：

课题牵头单位应是国内机床生产企业，在上述技术领域具有较强的技术基础和技术开发队伍，具有较完善的试验、生产条件和一定的市场份额。

本课题要求落实最终用户并附有采购合同；优先支持使用专项支持研发的国产数控系统、功能部件、刀具的单位申报。

课题6、12500KN/3500KN组合式油压机生产线

1、研究目标：

开发适应空心件热压型、冲盂、拔伸等工序的组合式油压机生产线，掌握设计、制造、综合性能检测等关键技术，形成弹体毛坯批量生产能力。

2、考核指标：

完成1台12500KN单工位三冲头冲孔油压机与3500KN双冲头四模圈拉伸油压机连接组线的12500KN/3500KN组合式油压机生产线开发。

压机能力（26MPa）：

12500KN/3500KN；滑块回程力：

1250KN/1750KN；滑块行程：

1700mm/4000mm；工作台与滑块间最大距离（上行）：

3000mm，工作台与滑块间最大距离（下行）：

1300mm；导轨距离：

1200mm；压机工作台尺寸：

1150×1400mm；滑块空程速度（上升、下降）：

700mm/s、730mm/s；滑块工作速度：

170mm/s、620mm/s；滑块回程速度：

720mm/s、730mm/s；顶出器顶出力：

1600KN，冲头数量（可移动交替使用）：

5个；拉伸模圆数量：

5个；工作状态全行程冲头与工作台中心定位孔位置度偏差≤Φ0.15mm。

完成在国内某生产企业的示范应用。

形成2～3项专利技术或专有技术，形成不少于5项相关技术规范与标准，形成自主知识产权。

3、研究内容：

12500KN单工位三冲头冲孔油压机与3500KN双冲头四模圈拉伸油压机的机械连接技术；空心件热压、冲盂及拔伸工艺技术；生产线组线集成技术；精度控制技术等。

4、实施年限:

2011年1月～2013年12月

5、课题设置及经费要求：

拟支持1项课题研究；中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与生产线组线集成系统研究，自筹与地方配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2：

1，其中地方配套资金不低于中央财政投入经费的20%。

中央财政投入经费支持方式：

前补助。

6、申报条件：

课题牵头单位应是国内装备制造企业，须在上述研究领域具有较强的技术研发队伍和技术基础，具备较完善的试验、测试和生产条件。

鼓励集成应用本专项前期研究成果。

本课题要求落实最终用户并附有采购合同。

项目二、重点领域关键装备

课题7、高速、精密数控车、磨复合加工机床

1、研究目标：

针对用于生产CVT（自动变速箱）主动轮与被动轮高精度轴套类（高硬度材料）零件的车、磨复合加工需求，研究开发可在一次装夹中实现外圆、端面、内孔及内沟槽的高效、高精度连续车削、磨削的复合加工机床，并在生产中实现应用。

替代进口，促进产业结构调整和升级。

2、考核指标：

最大车削直径Φ200mm，最大磨削内孔径Φ50mm，最大磨削锥面直径Φ200mm，内沟槽独立磨削单元轴向磨削长度≥45mm;X、Z轴快移速度分别≥80m/min、30m/min；重复定位精度X:

<0.002mm、z：

<0.003mm，工件轴分度精度±5″；工件轴最高转速3000rpm，内孔磨头最高转速40000rpm，沟槽磨头最高转速36000rpm，锥面磨头最高转速15000rpm。

形成2-3项专利技术或专有技术，形成不少于5项技术规范与标准；完