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        國家精密工具工程技術研究中心
        精密工具生產力促進中心
        中國機床工具工業協會工具分會
        中國儀器儀表學會機械量測試儀器分會
        中國機械工程學會生產工程分會切削專業委員會
        中國機械工業金屬切削刀具技術協會
        全國量具量儀標準化技術委員會
        全國刀具標準化技術委員會
        國家精密工具工程技術研究中心
         
            根據國科計字[1998]012號《關于對一九九七年國家工程技術研究中心組建項目計劃任務書的批復》文件精神,一九九八年八月十五日,國家精密工具工程技術研究中心(以下簡稱工程中心)以機械工業部成都工具研究所為依托正式掛牌成立。
            一、 組建工程中心的背景
            現代機械制造加工技術是先進制造技術的重要組成部分,金屬切削刀具和機械量測量儀器統稱為工具,是先進制造技術的關鍵和基礎。現代刀具集新材料、切削機理、新工藝、表面處理等各項現代技術于一身,近年來獲得飛速發展,對提高加工效率和產品質量、降低成本發揮了重要作用。
            先進刀具和高檔量儀有著巨大的市場需求,以轎車刀具為例,一汽--大眾年產15萬輛捷達轎車,一年所用刀具價值1億元人民幣。到2000年,隨著我國轎車產量達到135萬輛時,年消耗刀具價值將超過10億人民幣。此外,我國數控加工業的發展,到2000年我國數控刀具的年需求量達到18.5億元人民幣。全國每年用于進口高檔量儀的費用約2500萬美元。從國外看,世界上的轎車大國也都是刀具大國,其轎車刀具在整個刀具產業中的份額達到30%-40%。據統計,由于刀具配套等方面的原因,我國數控機床的平均利用率只有發達國家的37%。目前國內引進轎車生產線和數控加工所用的刀具以及高檔量儀大部分依靠國外,這不但造成了嚴重的浪費,也制約了民族工業的發展,不能不引起我們的關注。
            我國工具行業通過"六、五"、"七、五"、"八、五"的技術引進和技術改造,也形成了一定的刀具和量儀的生產制造能力。據九個行業重點企業的不完全統計,共引進了近7000萬美元的各種裝備。這些裝備也為國內機械、汽車工藝提供了一定數量的先進刀具。正是由于分散引進和開發能力不足等原因,引進的裝備和技術未能充分發揮作用,生產規模不大,難以為轎車工業和數控加工業提供成套高效精密刀具和高檔量儀。在此情況下,外國公司乘虛而入,占領了我國先進刀具和高檔量儀的大部分市場,現在國內引進轎車生產線的刀具絕大多數依靠進口。
            我國在刀具和量儀的研究、設計、開發等方面具有相當的實力,經過科技攻關和開發,整體水平有較大的提高,有些成果已接近或達到世界先進水平。機械工業部成都工具研究所憑借在刀具材料、設計、工藝和表面處理上的綜合優勢,為寶山鋼廠和天津鋼管公司開發高精密石油管螺紋梳刀,成功地替代了進口;其"弧錐齒輪測量技術及其裝備"向世界著名的齒輪公司Klingelnberg的技術轉讓等事例說明中國刀具和量儀是有能力在與國外公司的競爭中占有一定位置的。可是由于觀念、機制和手段、知識產權難以保護、科研投入不足等方面的原因,使產、學、研脫離,成果的二次開發和工程化的周期長,阻礙了科技成果及時有效地產業化和商品化,也就難以實現科技是第一生產力的作用。
            綜上所述,我國工具行業的技術水平和綜合實力與國外相比還有較大的差距,但通過四十多年的建設也具備了一定的基礎。為振興民族的工具工業,為國民經濟重點產業服務,沖破觀念和機制上障礙,加強產、學、研的結合,加快成果工程化、產業化的步伐,把工具行業的力量組織起來為國民經濟重點產業服務是目前工作的當務之急,就在這種背景形勢下,形成了一個完整的組建國家精密工具工程技術研究中心的思路。
            二、 工程中心的組建方案
            按照國家科技部關于加強產學研的結合,加快成果的二次開發和工程化、產業化進程為要求,根據工具行業的實際情況,成都工具研究所依靠行業骨干廠和重點用戶,聯合高校與國內外知名企業,以有限責任公司為形式組建了國家精密工具工程技術研究中心。探索市場經濟條件下科技與經濟緊密結合,加速科技成果轉化的新機制,組織全行業的力量為國民經濟重點產業服務,推動工具行業的科技進步和產業結構的調整。
            工程中心以資產為紐帶,把上下游單位的用戶聯系在一起,把高校、研究所的人才優勢和企業的裝備優勢結合起來,加快成果為二次開發和工程化進程,提高工具行業為國民經濟重大項目提供成套先進刀具和高檔量儀的能力,把分散引進所形成的加工制造能力組織起來,從研究→開發→生產→使用→服務的各個環節下,全方位地為國民經濟支柱產業服務。
            三、 依托單位基礎條件
            成都工具研究所是我國工具行業唯一的綜合性科研機構,主要從事金屬切削刀具、精密量儀兩大領域的共性技術研究及高檔技術產品的開發和生產。專業領域包括刀具方面的新材料、切削理論、復雜刀具CAD/CAM、刀具制造工藝及專用裝備,刀具表面處理技術;量儀方面有測量原理、傳感元器件、測量軟件和大型精密測量儀器的研究和開發等。
            全所職工980人,其中專業技術人員505人,高級技術職稱107人,三人獲國家有突出貢獻中青年專家稱號。成都工具研究所還是國家刀具產品質量監督及檢測中心、成都工具檢測研究所、中國機械工業金屬切削刀具技術協會、工具行業協會、機械量測試學會的掛靠單位,由國家投資建設的金屬切削數據庫和聯合國援建項目"精密量儀研究開發中心"皆設于此。
            成都工具研究所建所40年,承擔國家、部、地方大量的科技攻關和科技開發任務。自全國科技大會以來,我所獲省級以上科研成果98次。這些具備國際國內先進水平的成果和新技術在行業內外廣泛推廣轉讓,促進了我國工具工業的發展。
            四、 工程中心的目標
            工程中心的主要目標是以市場為導向,在借鑒國外先進技術和提高工具成果工程化能力的基礎上,重點突破數控自動化加工急需的高效精密刀具的精密量儀的關鍵技術,不斷地進行工程化研究開發和成果轉化,以工具成果工程化研究為中心,聯合上下游單位形成既有技術優勢和研究開發優勢又有中試生產和實行技術開放服務的我國精密工具工程技術研究中心,帶動全行業的科技進步和新產品的發展,全面提高我國切削加工和機械量測量的技術水平,成為推動我國先進制造技術發展的工程中心。
            五、 工程中心的任務
            1、 工程化技術的研究開發
            根據我國工具行業的實際,圍繞數控加工和轎車工業的需求,以轎車、數控刀具國產化率50%為目標,確定工程中心的任務:
            刀具材料的開發
            工程中心刀具材料是針對轎車缸體、連桿、曲軸、齒輪、傳動軸等零件的毛坯材料和切削參數開發車、銑類硬質合金牌號和涂層基體,按一汽--大眾的要求,國產刀具材料的性能達到進口刀具的80%-90%。
            涂層裝備、牌號及工藝的開發
            工程中心的涂層工藝技術與裝備開發室將在現有的基礎上提高CVD、PVD涂層工藝水平,開發TiAlN、MoS2等新涂層牌號和PVCD大型涂層裝備,促進我國硬質合金涂層刀具的比例從現在的10%提高到20%左右。
            新型刀具及其CAD/CAM的技術開發
            工程中心與江蘇理工大學共同承擔轎車工業用典型刀具包括缸體大平面密齒銑刀、缸孔精密鏜刀、曲軸車拉刀、鋁合金件高速鏜、銑刀、差速器殼體、球面鏜刀以及缸蓋汽門座、導管孔復合鏜刀等刀具的HSK刀具柄部動態剛度試驗技術、轎車刀具動平衡與復合技術以及刀具的部分CAD/CAM軟件等方面的進行開發。
            光電和激光傳感器
            工程中心與西安理工大學合作重點開發激光干涉儀,西安理工大學承擔激光聲光調制技術的研究,工程中心進行單頻激光干涉儀及應用軟件的開發,儀器分辨率為0.005μm,測量速度300-500mm/s。
            大型量儀及工位量儀技術
            工程中心與西安理工大學承擔量儀誤差修正技術、量儀可靠性技術、三坐標測量機及齒輪測量中心、主動量儀筆式傳感器等共性技術的研究。工程中心將發展齒輪整體誤差測量理論,提高國產齒輪量儀的可靠性和應用范圍。
            2、 開放任務
            工程中心堅持向全社會開放的原則,實行技術開放和人員開放。技術開放就是加強工程中心開放試驗室同各大專院校、科研院所、企業之間的聯系,共同參與工程化研究的全過程,把技術帶進來,通過工程中心的工程化加工形成生產型產品,推廣到生產廠。工程中心和企業之間在相互協作中共同提高。
            · 承擔國家下達的精密工具基礎、共性技術的工程化開發任務,聯合并組織上、下游單位共同實施,不斷提高我國精密工具基礎技術的工程化水平。
            · 發揮行業整體優勢,由工具行業共同承擔國家重點工程急需的任務,其它成套工程及引進消化任務,將自行開發或聯合上、下游單位委托開發和分包。
            3、 中試生產
            工程中心的開發室、中試部及其下游單位從事中試生產任務,對金屬切削刀具和精密量儀和工程化技術進行推廣應用。工程中心的產品如雙頻激光干涉儀、新型齒輪量儀、涂層裝備和技術等,還有下游單位的中試產品如轎車刀具等,將分別達到或接近國際先進水平,從而對工業行業起到工程化成果的示范作用。中試生產成為工程中心實現經濟上的良性循環的重要手段。
            六、 工程中心重點試驗室配置
            數控刀具開發室
            該室的主要任務是針對工具行業發展數控刀具和轎車刀具以及工程中心中試生產的主導產品的需要,開發CAD/CAM技術和應用軟件,使刀具開發的工程化技術建立在計算機應用技術的基礎上。
            刀具材料開發室
            該室的主要任務是開發硬質合金材料新牌號并從事制造工藝的工程化研究,在下游企業實現批量生產,該室同時直接提供高性能的材料用以制造刀具。
            涂層工藝及裝備試驗室
            該室集涂層工藝裝備工程化開發和中試生產為一體,主要任務是開發刀具PVD、CVD、PCVD涂層工藝技術及裝備并就具體的涂層工藝進行工程化研究。在此基礎上以技術轉讓方式承接工具廠涂層車間成套建設項目,推廣涂層技術,提高產品性能;同時進行中試生產,逐步建成專業化涂層中心,開展對外服務工作。
            量儀傳感器技術開發室
            該室以發展激光干涉儀及其測量技術和應用為主,開展CCD光電傳感器的研究,并進行測量誤差修正技術和應用軟件的開發,進行激光干涉儀的工程化研究和中試生產。
            精密復雜量儀開發室
            該室的主要任務是開發以齒輪量儀及其系列產品為主的大型精密量儀,包括圓柱齒輪測量儀、錐齒輪測量儀、滾刀檢查儀、蝸輪副檢查儀、齒輪測量中心、精密絲杠檢查儀和凸輪軸、曲軸檢測儀等,并進行精密量儀軸系、導軌等關鍵工藝的工程化研究以及精密量儀應用軟件的開發,重點用戶生產線成套測量技術及測量儀器的開發。
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