齿轮刀具

1 引言受中国机床工具工业协会工具分会特约，作者于2001-2019年间参访两年一度在北京举办的国际机床展览会，并撰写了十届展会的量具量仪述评。十届展会时间跨度近20年，我国经历了改革开放、加入WTO以及金融和经济风险等诸多重大历史事件和风雨涤荡，机床工具制造业及量具量仪行业在经受风雨历练的同时，就整体制造能力而言，无论在技术质量水平和产品品种性能上，都得到了显著的提升和蓬勃的发展。基于对精密测量仪器的感触体验，作者撰文回顾了近二十年来我国齿轮测量技术和仪器的发展历程和部分成果。我国齿轮量仪的生产始于哈量，哈量建厂源于苏联的156项经济援助项目；在国家经济改革开放时期，通过精密传感技术、数字技术、数控技术、计算机技术和坐标测量仪精密量仪制造技术的引进开发和自我发展，推动了我国齿轮测量技术和仪器向基于计算机的数字化数控坐标式测量技术和仪器的发展。CNC齿轮测量中心代表了当今齿轮测量技术和仪器的先进水平，也是齿轮及齿轮刀具制造精度质量检测领域的主流需求。从上世纪80年代开始到90年代，CNC齿轮测量中心逐步形成了系列化产品，同时也是精密机械制造技术、精密位移探测传感技术、数字信息技术、计算机技术和数控技术在齿轮测量仪器上集成的结晶。它基于坐标式几何解析测量原理，对齿轮单项几何形状误差进行测量，是坐标式齿轮测量仪器发展中的一个里程碑。CNC齿轮测量中心实质上是由笛卡尔式直角三坐标系和一个回转角坐标所构建而成的四坐标测量机——圆柱坐标测量机，主要用于齿轮单项几何精度的检测，也可用于（静态）齿轮整体误差的测量。除了齿轮以外，也可用于齿轮刀具（如滚刀、插齿刀、剃齿刀）、蜗杆、蜗轮及凸轮轴等复杂型面回转体的单项几何误差进行高精度测量。由国外首先推出的、基于计算机技术的数字坐标式CNC齿轮测量中心取代了传统机械展成式的齿轮量仪，成为单个齿轮几何精度测量中独占鳌头的齿轮测量仪器和技术。国内通常认为，美国Fellows公司于七十年代成功开发的Microlog 50（图1）是世界上首台高水平的CNC数控齿轮测量中心，它采用了花岗石基座、四轴独立伺服驱动系统、激光干涉仪长度位移测量系统和光栅角度编码盘，其技术起点很高。图1 美国MICROLOG 60齿轮测量中心我国齿轮测量中心的开发历经了艰辛和曲折。成都工具所和哈量于1986年开始着手计划立项开发齿轮测量中心，直至1995年底在陕西省教委和陕西省机械局的支持下，西安工业大学和汉江工具厂合作成功开发出了我国第一台CNC齿轮测量中心CCZ40（图2）。这是一台由计算机控制的、可实现数控四轴联动的圆柱四坐标式齿轮测量仪器样机。经专业技术鉴定，确认达到预期目标，填补了国内空白。随后，哈尔滨精达公司经过努力，在2001年于国内首先开发研制出齿轮测量中心产品（图3），成功推向了首家用户——重庆宗申公司，并逐渐形成强大批产能力和竞争实力，打破了由国外齿轮测量中心产品一统国内市场的局面。此后，哈量、工具所、智达、爱德华、同和光学及秦川等公司陆续推出了自行设计开发的CNC齿轮测量中心，开创了我国齿轮测量仪器发展新面貌，品种和质量的持续提升令人鼓舞，和国外先进齿轮测量中心的技术与质量差距日益缩小，竞争力明显上了一个台阶。图2 西安工大汉江工具首台国产样机CCZ40图3 精达公司首台国产CNC齿轮测量中心经过近15年持续不断的努力和坚持，取得了阶段性成果，并分别在CIMT展会上展示，通用技术集团所属的哈量集团于2019年成功推介出配套完整、集成度高、技术含量水平高、完全拥有自主知识产权的“成套螺旋锥齿轮闭环专家生产制造系统”和技术（图4），其硬件涵盖了螺旋锥齿轮齿面的数控加工机床（铣齿机、硬齿面加工机床和磨齿机）。螺旋锥齿轮齿面的数控刀具和装备包括铣刀刀盘刀条装调仪、硬齿面刀具测量机以及螺旋锥齿轮齿轮测量中心等。这标志着我国锥齿轮的成套制造和加工测量技术跃上了一个新水平。（a）（b）（c）图4 哈量成套螺旋锥齿轮闭环专家生产制造系统随着我国数字化、信息化、网络化、智能化的发展，机器人近年来快速集成进入在线齿轮自动化智能测量生产线。2015年南京二机床在北京展会上展示的“智能化齿轮加工岛”，吹响了国内汽车齿轮自动化在线测量技术集成于齿轮制造加工过程的号角（图5）；而2020年精达为株洲齿轮公司提供的“智达快速齿轮检测自动线”配备2台六轴机器人，将意大利光学影像测量仪、自产CNC齿轮双啮仪和CNC齿轮测量中心等3台仪器有机联结，构建了一条齿轮快速智能检测系统（图6），将我国齿轮在线自动检测装备技术水平提升到一个数字化、信息化、自动化的新台阶。（a）（b）图5 南京二机床“智能化齿轮加工岛”（a）（b）图6 智达齿轮在线快速智能检测系统在近20年的十届北京国际机床展览会上，可以清晰看到我国齿轮测量仪器制造业的显著进展。如上所述，这正是我国齿轮测量技术与仪器装备行业“管（官）用产学研”，凝聚共识，坚持不懈，科学实干，以开发CNC齿轮测量中心为标志，在我国齿轮量仪制造行业的奋发自强和努力下，从无到有；从打破国外垄断到自主创新，不断推进我国齿轮制造业从齿轮制造大国向齿轮制造强国的蜕变，是不断提升国产齿轮质量做出重大功绩和历史贡献的20年。可以毫不夸张地说，近20年我国齿轮量仪的发展历史，就是我国CNC齿轮测量中心发展所引导的历史，是我国齿轮测量技术和仪器装备制造业在数字化、信息化、数控化、网络化和智能化的发展道路上阔步前行、转型升级和追赶世界先进水平而成效斐然的20年。本文根据这近20年间北京国际机床展会上我国齿轮测量仪器展品的概况，按类别和年代进行分述，以便读者能从中看到我国齿轮量仪的发展脉络。2 CNC齿轮测量中心融合并集中体现了当今齿轮测量技术和制造技术的发展水平和趋势（1）1989年工具所推出CZE1200D大齿轮测量仪（图7）。它由一台单板计算机同时控制二台步进电机联动，采用“粗传动精测量”技术实现CNC式齿轮螺旋线的测量（齿廓误差由棒状单齿测头啮合测量实现）。经上海计量所鉴定后当年成功交付用户上海冶金机械厂；同期，工具所还成功开发出CNC式步进电机光栅式/激光式滚刀检测仪GCW200（图8）。（a）（b）图7 工具所的CZE1200D大齿轮测量仪及齿廓测量原理（a）（b）图8 工具所GCW200光栅式滚刀检测仪（2）1995年西安工业大学和汉江工具厂合作，成功开发出我国首台CNC齿轮测量中心CCZ40样机，成果通过专业鉴定（图2）。该仪器采用计算机控制步进电机四轴（θ,X,Y,Z）联动，首次实现圆柱渐开线齿轮的齿廓、齿向螺旋线和齿距等单项几何精度以及齿轮刀具精度在国产CNC齿轮测量仪器上的测量。（3）2001年，哈尔滨精达成功生产出我国第一台国产CNC齿轮测量中心产品，用户为重庆宗申摩托。该测量仪器产品的问世，打破了国外同类产品十余年来对国内市场的垄断，填补了国产CNC齿轮测量中心产品空白（图3），开启了我国“齿轮测量中心”的规模制造生产以及进入国内外市场参与竞争的发展进程。（4）2003年北京国际机床展览会哈量和精达分别展出了各自开发的CNC齿轮测量中心（图9，图10）。此后在北京展会上展出CNC齿轮测量中心的有：2005年工具所CV450（图11）和西安交大思源GMC500（图12）；2007年精达新开发JA系列齿轮测量中心（图10），该中心采用DDR电机直接驱动工作台主轴、直线电机驱动测量滑板花岗石底座，提升了产品测量精度和稳定性；2011年，哈量、精达及智达等公司纷纷推出花岗石结构的CNC齿轮测量中心。哈量展出的L45型齿轮测量中心（图13），采用测量运动轨迹全闭环控制，可对K形齿廓、凸形齿廓及螺旋线鼓度等项目进行评定；西安爱德华秉承了三坐标测量机的成熟精密量仪设计加工制造技术，成功开发并于2011年展会上展出了G40高精度齿轮测量中心（图14）；2015年智达测控展出平行簧片结构的三维光栅数字式扫描测头Z3DDP（图15），并成功地应用于CNC齿轮测量中心，打破了该关键精密扫描测头部件产品的国外垄断。2017年展会上，青岛海拓推出了专用的平面二包测量中心（图16）。这实际上是通用齿轮测量中心的变型仪器，其主要功能是实现对我国首创的二次包络环面蜗杆/蜗轮/滚刀等复杂型面零件的高精度检测；2019智达则展出了以“谐波齿轮测量”为主题的成套测量仪器，包括检测谐波齿轮单项几何误差的齿轮测量中心和谐波减速器综合性能检查仪（图17），成为该届展会上国产齿轮量仪的一条亮丽风景线。（a）2003年产品（b）2005年产品（c）图9 哈量CNC齿轮测量中心（a）2003年产品 （b）2007年产品（花岗石基座）图10 精达CNC齿轮测量中心（a）2005年产品（b）2007年产品图11 工具所2005-2007年CV450齿轮测量中心图12 西安交大思源GMC500齿轮测量中心（a）L45（b）PREC40（近年开发新型号）图13 哈量L45和PREC40齿轮测量中心图14 爱德华G40齿轮测量中心图15 智达三维测头图16 海拓测量仪图17 智达谐波齿轮测量成套测量系统（5）2014年，中国计量科学研究院几何量所开发的“螺旋线（齿轮）测量基准仪器”项目完成验收。在完成与德国PTB的国际比对工作后，于2019年仪器通过鉴定和国家基准评审（图18）。该基准仪器采用了独立的激光跟随测量系统和独立的CNC测头运动轨迹生成系统（“驱动”和“测量” 两套系统独立又关联的设计）。该基准仪器的技术特点可归纳为：具有一维气浮回转工作台具有负载偏心下的角度自校准、二维激光干涉测长布局降低仪器阿贝误差、三维平行位移机构探测系统的测杆变形补偿、六轴联动主从级闭环精密驱动控制和采集等技术，以及自主建立的仪器精度补偿模型和相应误差补偿软件。这台由西安爱德华协助开发的超高精度和高稳定性的新一代齿轮螺旋线/渐开线测量装置的研制成功，标志着我国可直接溯源的复合式齿轮螺旋线/渐开线基准测量装置的技术指标达到了国际先进水平。该基准仪器实现了齿轮参量最短溯源链的直接溯源，其二路激光跟随测长误差0.1μm，修正后的探测系统误差0.3μm，修正后的回转台角误差≤0.15”；经比对测试，其螺旋线偏差测量不确定度为0.9μm/100mm (k=2)。其对外提供校准测量服务能力为：测量范围：β（0°-60°），d ( 25-400 ) mm 测量不确定度：螺旋线倾斜偏差（0.9-1.2）μm/100mm(k=2)，螺旋线形状偏差0.8μm（k=2） 螺旋线总偏差（1.2-1.5）μm/100mm（k=2）。值得提及的是，2009年，中航工业北京长城计量测试技术研究所更新研制的JLC齿轮测量中心基准仪器，测量齿轮渐开线样板基圆半径的不确定度: 当rb=100mm，U=1.1μm(k=3) ；测量齿轮螺旋线样板螺旋角的不确定度:当β=15°，U=1.0μm/100mm(k=3)，因此也成为代表当时我国齿轮测量中心制造/升级再制造的顶尖水平之作。（a）（b）（c）图18 国家计量院“齿轮测量基准仪器”设计原理和消除周期误差的有12个读数头光栅的圆光栅（6）2021年，通用技术集团哈量公司研发了具有自主知识产权的 ”L45P高精度计量型三维齿轮测量中心“（图19），该仪器具备高精度机械主机、误差修正补偿技术、多功能智能化实时测控系统及三维齿轮测量软件等多项自主关键核心技术，具有在线分析、自我诊断功能，具备稳定性高、扩展性强、抗干扰等优点。其配套的三维齿轮测量软件具有圆弧圆柱齿轮、弧锥齿轮、转子、弧齿刀盘等检测功能，仪器还具备测针库管理、空间修正、数据安全与管理等功能，是我国高精度计量型齿轮量仪又一突破，整体技术达到国际先进水平，是中国科协2021 “科创中国” 榜“突破短板关键技术榜（装备制造领域）”十个项目之一。图19 哈量计量型L45P三维齿轮测量中心3 弧锥齿轮测量中心及其闭环制造系统使CNC齿轮测量中心集成弧锥齿轮的测量和制造（1）2005年哈量和精达分别在北京国际机床展会上展出拥有弧锥齿轮测量功能软件的CNC齿轮测量中心。哈量展出3903A齿轮测量中心（见图9a），与重庆工学院合作、在国内首先成功开发的齿轮测量中心锥齿轮测量软件所测得的锥齿轮三维齿廓误差（见图9c）；此后精达、智达也各自开发了相应的锥齿轮测量软件应用于齿轮测量中心产品。（2）2015年哈量在展会上重点推介“锥齿轮数字化网络化闭环制造系统”。该系统将哈量生产的数控锥齿轮切齿机床和数控锥齿轮磨齿机床与数控锥齿轮测量仪器——锥齿轮测量中心等整合集成，融通锥齿轮的设计加工及检测软件，实现锥齿轮加工参数的反馈调整，成功构建了锥齿轮闭环制造系统（见图20）；中大创远集团和智达合作于同年展出了类似锥齿轮闭环制造成套技术和仪器产品。该年展会呈现了我国锥齿轮智能化制造技术与装备发展的新景象、新格局。2017年哈量集团长沙哈量凯帅（现更名为长沙津一凯帅）还展出了HCS260硬齿面螺旋伞齿轮加工刀盘调刀仪（见图22）和CNC L65G高精度螺伞齿轮测量中心。（a）（b）（c）图20 哈量锥齿轮数字化网络化闭环制造系统和齿廓反调计算图形图21 工具所GCW300 CNC滚刀测量仪图22 哈量硬刀盘检测仪（3）2019年，哈量展出了具有自主知识产权、最新版本成套“螺旋锥齿轮闭环制造系统”（见图4）。它包括螺旋锥齿轮铣齿机/磨齿机/铣齿刀刀盘/刀条/刀具装调机和齿轮测量中心等螺旋锥齿轮和切齿刀具的所有加工制造和测量装置的硬件和软件，（借助于物联网）进行数据信息的融合集成，对我国螺旋锥齿轮制造业的发展，具有标志性的示范引领作用。4 齿轮刀具测量中心及其闭环制造系统是CNC测量齿轮中心在齿轮刀具制造中的数字化应用在齿轮刀具测量领域，工具所于1989年开始开发专业的卧式CNC光栅式齿轮滚刀测量仪GCW200，经不断改进后于2005年前后推出花岗石底座的GCW300（图21），具有一定的卧式齿轮测量中心的功能。哈量集团2017年展出的弧齿锥齿轮的铣刀盘和硬齿面螺旋伞齿轮刀盘的CNC刀盘装调检测仪（图22），在弧齿轮加工刀具的数字化闭环制造上，为我国做出了突破性重大贡献。值得一提的是，西安工业大学和汉江工具厂在1995年合作开发了我国首台CNC齿轮测量中心样机后，又于2009年在北京展出了成功合作开发的全套国产数控刀具离线闭环制造系统和装备——数控齿轮刀具磨齿机+CNC齿轮测量中心+数控砂轮修整机+数据处理平台（图23）。首次实现齿轮测量中心与数控砂轮修整机之间的数据整合集成，成功构建了国内首套离线齿轮刀具闭环制造系统。据悉，近期西安工业大学和秦川机床及汉江工具合作，正在进一步开发高新水准的、数字化网络化智能化的齿轮刀具制造闭环系统。图23 西安工业大学-汉江工具联合研发的齿轮刀具离线闭环制造本文作者：谢华锟，邓宁

2011年8月5日，位于德国不来梅大学的不来梅计量、自动化与质量科学学院(BIMAQ)举办其大齿轮测量实验室的建成开业仪式。该实验室是德国首家完成大齿轮测量的大学实验室。不来梅的研究人员现在可以完成风轮机齿轮部件的测量，他们还可以探究大尺寸齿轮设计、制造、品质与功能之间的内在关系，以及他们对于磨损、产品寿命、损坏类型与噪音的影响，从而实现风轮机大型齿轮箱使用寿命的延长。大齿轮测量实验室的核心是一台来自Hexagon计量产业集团的Leitz PMM-F 30.20.7测量机，用来完成风机齿轮部件的测量。该高精度测量机尤其适合完成大部件的测量。“在超过4立方米的测量空间测量不确定度为1.3 +L/400 µ m，Leitz PMM-F是该级别测量系统中最为精确的机型之一，”Sebastian Haury, Hexagon计量产业集团Leitz产品经理这样说。3000 x 2000 x 700 mm的行程范围、重达20吨的花岗石基座，确保了测量机结构的强度和长期稳定性。Leitz PMM-F 30.20.7配备QUINDOS 7软件包，能够在一秒钟采集750个测量点。Hexagon计量产业集团以交钥匙的方式进行测量机的交付，配备以工件上下料与温控测量间。该测量机的采购是通过在欧盟范围内的招标进行的。“只有一个制造商能够满足我们的要求，”BIMAQ院长，Dr.-Ing. Gert Goch教授这样说。“归功于该机的精度尤其是机器尺寸，Leitz测量机得到该项目的认可。这台测量机为我们的研究工作提供了优化的方案，而且我们也非常高兴能够在未来与Hexagon计量产业集团合作，”Goch说。在Leitz PMM-F安装之前，BIMAQ已经使用一台Leitz Reference，行程范围为1000 x 700 x 600 mm。该学院使用这台测量机研究汽车齿轮的变形。BIMAQ的未来目标还包括实现对于动力总成以及齿轮切削刀具计量闭环。“我们要成为大齿轮的认证测试实验室，”Goch这样表示。“拥有了Leitz PMM-F，我们在这个方向上迈出了重要的一步,。我们非常自信能够将该机器用于许多新的项目，尤其是全球范围内快速增长的风能领域。” Leitz：Leitz品牌是Hexagon计量产业集团计量产品的重要成员，代表着超高精度的坐标测量机、齿轮测量中心与探测系统。无论是在精密计量还是车间现场，来自Leitz的超高精度测量系统承担着核心的质量确认工作。Leitz 的研究中心和制造工厂位于德国的Wetzlar，具有超过 30 年的精密计量经验，其宗旨是为全球客户提供具备最佳性能的先进测量系统以及最具创新性的尖端测量技术，以满足先进制造业对于精度的各种苛求。Hexagon计量产业集团Hexagon计量产业集团隶属于Hexagon AB集团，旗下拥有全球领先的计量品牌，如Brown & Sharpe、Cognitens, DEA, Leica工业测量系统、Leitz、m&h Inprocess Messtechnik、Optiv、PC-DMIS、QUINDOS、ROMER以及TESA。Hexagon计量产业集团代表着无可匹敌的全球客户群，数以百万计的坐标测量机(CMMs)、便携式测量系统、在机测量系统、光学影像测量系统和手持式量具量仪，以及数以万计的计量软件许可。凭借精密的几何量测量技术，Hexagon计量产业集团帮助客户实现制造过程的全面控制，确保制造的产品能够精确的符合原始设计的需要。在为全球客户提供测量机、系统以及软件的同时，还包括了完善的产品技术支持和售后增值服务。

前文回顾：近二十年我国齿轮量仪的发展（上）5 CNC大齿轮测量中心和超大齿轮测量系统是CNC齿轮测量中心在大齿轮及超大齿轮测量的扩展和创新（1）1989年，工具所推出的局部CNC式1.2m大齿轮测量仪CZE1200D，如前所述，该仪器由单片式计算机控制步进电机二联动，首次实现齿轮量仪螺旋线的CNC数控数字化测量。其改进型为2015年的CZE1200DA齿轮测量仪（图24）；图24 工具所CZE1200DA齿轮测量仪（2）2004年，哈量国内首次开发2m CNC大齿轮测量仪CNC3929，改进型为CNC L200（图25）；图25 哈量L200 CNC大齿轮测量中心（3）2011年，精达创新设计开发2.5mCNC大齿轮齿轮中心，其改进型为JLR300（图26），在国内创新采用了三坐标三联动（θ,X,Y）的渐开线成形原理，实现沿端面啮合线对大齿轮渐开线齿廓精度的测量，即“NDG”法向展成测量原理；精达公司将该原理创新应用于小模数齿轮的测量中，取得了良好效果。图26 精达JLR300大齿轮测量中心（4）2017年，哈尔滨同和光学公司展出精密CNC大齿轮测量中心T150A（图27）。作为哈尔滨工业大学精密超精密加工和测量设备领域的科技成果产业化基地的哈尔滨同和光学展出的大齿轮测量中心，集成了超高精度气浮轴系、气浮托盘调心技术及直线电机驱动等先进技术。近年不少国产大型CNC齿轮测量中心，如哈量CNC L200（见图25）、精达JW型（图28）和智达ZD（图29）型大齿轮测量中心，都采用了5轴坐标系统结构布局，即径向坐标采用了上下二层，既简化机械结构又可减少测头阿贝误差，具有提高仪器稳定性和精度等优点。智达2020年新开发的Z系列大齿轮测量中心甚至采用了三种齿廓测量原理：法线极坐标、极坐标和啮合线测量原理，以适应不同用户需求。仪器采用全新分层控制理念的3U架构全闭环控制器实现动态位置全闭环控制，仪器性能得到了提升。图27 哈尔滨同和T150A齿轮测量中心图28 精达JW型齿轮测量中心图29 智达ZD型齿轮测量中心（5）2013年，北京工业大学成功开发了用于超大齿轮的双测量装置集成综合测量系统——“激光跟踪+三维平台”在位测量系统（图30），首次进行了大胆创新和探索，在超大齿轮的测量理论、技术和实践上，取得了令人可喜的成果。（a）（b）（c）图30 北工大超大齿轮旁置式双测量装置集成综合测量系统6 自动化智能化齿轮测量分选仪器/系统实现CNC齿轮测量中心在齿轮生产现场在线测量（1）2005年，工具所推出车间用齿轮在线三维双啮测量分选机CQPF2000, 随后哈量—北工大也成功开发出3501齿轮分选机（图31），能在线实现批产齿轮径向综合三维误差测量及分选功能。图31 工具所及北工大—哈量齿轮三维双啮测量机（2）2013年，精达为东风汽车变速箱生产线开发了JDFX-1型齿轮自动分选机，用机械手实现半自动盘/轴类齿轮的双啮检测和分选。2015年精达、智达及金量展出风格迥异的双啮式齿轮自动/半自动分选机（图32）。2015年，南京二机床展出了由六轴机器人操作的“智能化齿轮加工岛”（见图5），在实现齿轮无人化双啮自动检测的同时，通过网络连结，能根据测量结果进行反馈，对系统中的数控滚齿机和剃齿机的加工参数进行智能化调整后再加工，实现批产齿轮闭环质量控制与制造，在我国圆柱齿轮制造业的数字化、智能化和自动化中树立了发展标杆。哈量于2017年推出具有时代感的3503齿轮分选机（图33）。此外还有2005年秦川机床推出的在数控磨齿机上的数字化在机测量装置，近年在国内也得到重视，国产全自动流水线齿轮分选机的开发发展迅速。其中，哈尔滨精达和智达（图34）都有相应产品系列相继问世，服务于齿轮制造企业。以上齿轮分选机基本上都是以齿轮双啮仪为检测仪器。在提升齿轮双啮仪的自动误差补偿功能上，精达于2017年展出了获得专利的补偿式齿轮智能双面啮合检查仪产品，既提高仪器测量精度也满足了国际市场标准要求，该双啮仪的补偿功能引起行业的关注与好评。（a）（b）图32 精达半自动在线分选机（a）（b）图33 哈量3503齿轮分选机（a）和秦川机床在机测量（b）（a）（b）图34 精达JFE全自动流水线齿轮分选机（a）及智达2020年为浙江双环传动改造的日本制造桁架式齿轮在线检测分选设备（b）（3）2020年，智达为株洲齿轮有限公司提供了2台六轴机器人齿轮在线快速智能检测系统（见图6），集成了包括国产CNC齿轮测量中心和齿轮双啮测量仪以及意大利光学图像测量仪在内的3台检测功能各异的齿轮精密测量仪器，实现在线轴类齿轮零件的精度检测和质量统计及分选，充分显现了我国齿轮在线检测成套技术和装备的开发制造能力，在数字化、智能化和自动化方面已经提升到了一个崭新高度。7 齿轮整体误差测量仪技术传承难能可贵，新的发展令人期待和鼓舞1970年前后，由工具所黄潼年为首的我国齿轮制造与测量业界众多科研技术人员共同努力，创新开发的成套齿轮整体误差测量技术，致力于研究分析，力图探索齿轮的几何形状及位置精度和齿轮的啮合运动综合精度之间的因果关联。齿轮整体误差技术目前可大致分为三类：即采用坐标式几何解析测量法的齿轮静态整体误差测量技术、采用啮合滚动点扫描测量法的运动态齿轮整体误差测量技术以及与虚拟数字化测量齿轮或虚拟数字化配对工件齿轮进行啮合滚动的虚拟啮合滚动点扫描测量技术，三者都归类于运动几何测量原理。测量项目有：静态齿轮整体误差曲线族、运动态齿轮整体误差曲线族以及虚拟齿轮整体误差曲线族。期待今后会有传动动力态齿轮整体误差测量技术及相应曲线出现。（1）2002年，工具所持续开发锥齿轮整体误差测量技术，建立了锥齿轮局部互换性测量的相对测量体系，实现锥齿轮齿廓二次局部基准误差的补偿（图35），曾应用于青岛精锻齿轮厂。（a）（b）图35 工具所锥齿轮整体误差测量仪及局部互换性测量体系（2）至2007年，工具所不断改进并生产齿轮整体误差测量仪系列产品，包括CZD1200EA齿条式圆柱渐开线齿轮整体误差测量仪（见图24）、CZ450蜗杆式圆柱齿轮整体误差测量仪（图36）及用于小模数圆柱齿轮的CZ150蜗杆式测量仪（图37）。图36 工具所CZ450齿轮整体误差测量仪图37 工具所CZ150小齿轮测量仪（3）2015年，工具所和北工大相继成功开发出齿轮单面啮合差动式小模数齿轮整体误差测量仪（图38）。（4）2015年，北工大在蜗杆式圆柱渐开线齿轮整体误差测量理论和啮合计算上取得重大突破，在大幅提高齿轮误差测量范围评定精度和可靠性的基础上，成功开发出齿轮在线快速测量机及相应测量系统（图39）。测量机采用蜗杆式间齿单啮整体误差测量原理，集成了实施自动上下被测齿轮工件的工业机器人，组成了可用于汽车齿轮生产线的在线检测系统。该齿轮在线自动检测系统已于2015 年底在北齿和浙江双环二个企业的生产现场中得到了实际使用。图38 差动式整体误差测量仪图39 北工大齿轮在线测量机（a）（b）图40 基圆智能小模数齿轮影像测量系统和虚拟整体误差曲线（5）2021年，原北工大博士后和基圆智能科技（深圳）有限公司合作，在2015年齿轮整体误差测量与啮合计算的突破成果基础上，成功开发出CVGM小模数齿轮测量软件和配套的小模数齿轮机器视觉影像测量系统（图40），实现微小/小模数齿轮的在线快速测量。该CVGM软件系统除了采用齿轮整体误差测量理论，能够按照齿轮精度标准迅速计算得到传统小模数齿轮的单项几何误差，还能以虚拟（静态、运动态）齿轮整体误差（曲线）方式表达测量误差数据，从而大大扩展了该测量系统的齿轮误差分析和综合能力，为我国批量小模数精密齿轮快速测量开创了一个新局面，也大大丰富了我国开创的齿轮整体误差测量理论和实践。8 齿轮传动链综合测量仪呈现良好势头，开辟了齿轮测量仪器发展新天地从单个齿轮的几何精度测量与质量评价，进入到对齿轮副传动链的使用性能测试和评估，这可以看成是我国齿轮质量保障体系更为重要的一个环节和阶段，是我国齿轮制造从单个零件制造向关键传动部件制造发展质量保证提升的重要标志。近年国产齿轮传动链综合测量仪的蓬勃发展也揭示了这个发展趋势。秦川机床工具集团近期荣获的2021年度中国机械工业科学技术进步奖一等奖的项目“工业机器人精密减速器测试方法与性能提升技术研究“ ，充分显示了我国在国产减速器测试技术与实践领域所取得的丰硕成果。（1）2005年，重庆工学院和内江机床厂合作开发并提供的YKN9550锥齿轮滚动检验机产品（图41）；图41 YKN9550滚动检验仪（2）2017年，北京国际机床展览会上，精达首次展示了国产齿轮传动装置/传动链综合测量仪产品（图42），该仪器可实现齿轮装置运动性能和传动性能的综合检测，包括速度、载荷及温度等参数变量下传动链综合性能的精确测量与分析。智达展示了为谐波减速器开发的综合性能测试仪（图17）。图42 精达传动链综合检测仪（3）2019年，北工大、北京市精密测控技术及仪器工程研究中心在国际机床展览会上展出新开发的RV减速器传动链测量仪和小模数锥齿轮综合误差滚动测量仪（图43a）；2021年又开发了用于额定输出扭矩达1500Nm的RV减速器综合性能测试台（图43b）。该测试台集先进传感器、数据采集、控制技术与一体的高精度测试仪器，可测量RV减速器的传动误差、回差、扭转刚度、背隙、空载摩擦扭矩、启动转矩、反向启动转矩、传动效率等多种性能参数，选配不同附件可实现多种规格RV减速器的综合性能测试，已为厦门理工大学、集美大学及河南科技大等提供了产品。（a）（b）图43 北工大精密中心RV减速器综合性能测试仪及测试台9 一级齿轮精度基准的精心制作创建，成绩斐然；非渐开线基准的新途径探索，别有洞天（1）大连理工王院士团队通过几十年埋头实干，以工匠精神铸造出我国精品齿轮样板：研制出一级精度渐开线基准样板（图44）和标准齿轮；成套的超精加工测量理论、超精加工测量技术和制造工艺、成套超精加工的技术装备，为我国齿轮精加工和超精加工奠定了坚实基础。图44 大连理工一级精度渐开线基准样板（2）近年国家计量院研制开发了我国首个国家级直径1m齿轮形渐开线齿轮精度基准（图45），其技术参数供参考（见表1）。表1 中国计量院标准大齿轮参数图45 计量院基准齿轮（3）北工大研制开发了我国非渐开线齿廓精度基准：2011年开发的双球式非渐开线齿廓精度样板和2021年的双轴圆弧形齿廓精度样板（图46）。尝试探索一条新的途径来解决高精度及超高精度渐开线实物基准，尤其是解决大尺寸高精度渐开线实物基准的制造难题，以利于更切实地建立起具有我国特色的大尺寸齿轮几何精度的实物溯源体系。（a）（b）图46 北工大双球和双轴圆弧非渐开线样板10 结语北京国际机床展览会作为我国机床工具制造业改革开放的窗口和平台，是我国机床工具行业技术进步和发展的重要标杆和旗帜。自1989年创办以来，北京国际机床展览会是迄今为止我国规模最大、历时最久的机床工具展览会。经过多年不懈努力，已荣登当今世界四大国际机床工具展览会之列, 成为推动我国机床工具行业对外技术交流和商贸合作的重要平台。近20年来，北京机床展览会上真切展现了我国精密数控齿轮量仪的发展历程，揭示出我国精密数控齿轮量仪的发展方向是数字数控化、信息网络化、自动智能化，集成融入生产制造全过程是必由之路；从被动地在计量室进行齿轮精度质检，到生产一线现场批量齿轮的在线自动化快速检测，再进一步融入生产过程，通过测量数据处理实时反馈调整加工参数、实施齿轮的闭环制造，甚至实现了包括齿轮刀具在内的闭环齿轮物联网制造系统的建立。作者不能不由衷感叹我国齿轮量仪制造行业所取得的可喜成就和坚守实干敬业的奋发精神，更体会到党和政府领导下改革开放方针政策的英明正确。“制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来，世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明，没有强大的制造业，就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。” 为响应“中国制造2025”国家发展战略，支持并强化国产齿轮量仪制造业关键部件国产化精制化和齿轮测量与加工制造信息的网络闭环智能化，打造具有国际竞争力的齿轮量仪制造业，是我国齿轮制造业大国向齿轮制造业强国发展的必由之路。近来由北工大石照耀教授牵头的“小模数粉末冶金齿轮（MM/PM）高速高效大规模制造成套技术与产业化”项目，荣获“2021年度广东省科学技术奖”科技进步一等奖。该项齿轮制造成套技术与产业化的成功实施，显示了我国向齿轮制造强国目标阔步前进的强劲步伐。

齿轮视觉检测仪器与技术研究进展石照耀 1*，方一鸣 1，王笑一 2 1 北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心，北京 100124； 2 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室，河南 洛阳 471003摘要：相对于接触式测量，机器视觉检测这种非接触式测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点，在齿轮检测领域得到越来越广泛的应用。近十年来出现了影像仪、闪测仪、CVGM仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器，它们既可以实现齿轮综合式测量，又可以实现齿轮分析式测量。回顾了齿轮视觉检测仪器的发展历程和特点，分析了齿轮视觉检测中边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等算法的研究和应用进展，总结了机器视觉在齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面的技术发展，并指明了齿轮视觉检测仪器与技术的发展前景。关键词：机器视觉；齿轮测量；齿轮视觉检测仪器；齿轮精度测量；齿轮缺陷检测1 引言齿轮是应用广泛的基础件，其质量直接影响齿轮传动系统的承载能力和寿命等。齿轮检测是分析齿轮加工误差来源、提高齿轮加工精度、保证齿轮产品质量的必备手段。齿轮测量可分为接触式测量和非接触式测量。由于齿轮形状复杂，精度要求高，传统的非接触式测量方法难以满足齿轮测量精度要求，因此传统的齿轮检测设备通常采用接触式测量方式。应用广泛的齿轮测量中心和齿轮双啮检查仪分别是齿轮分析式测量设备和综合式测量设备，均为接触式测量方式。随着计算机技术和视觉测量技术的进步，机器视觉测量精度逐渐提高，在一些场合已经可以满足齿轮检测的需求。相对于接触式测量，机器视觉测量具有效率高、信息全、稳定性好、可识别缺陷等优点，在齿轮测量领域应用越来越广泛。近年来出现了影像仪、闪测仪、computer vision gear measurement（CVGM）仪器、在线检测设备等多种基于机器视觉技术的齿轮检测仪器，它们既可以实现齿轮综合式检测，又可以实现齿轮分析式测量，更能进行齿轮缺陷检测。接触式测量属于串联测量模式，通过测量齿面上一系列点来完成某种测量目标，测量效率较低，大批量齿轮的在线全检是个挑战。此外，接触式测量方法只能测量齿轮的尺寸和精度，难以进行齿轮缺陷检测。目前齿轮产品的外观缺陷主要依靠肉眼筛查，一些细微缺陷还要借助放大镜、工具显微镜等辅助设备进行识别，这些设备检测效率低、误检率高，且无法对缺陷进行准确分类和溯源。齿轮视觉检测属于并联测量模式，一次测量可获取整个区域内的几何要素和外观缺陷数据，检测速度得到极大提升，可以用于大批量齿轮的全检；更重要的是能同时进行齿轮精度测量和齿轮缺陷在线检测。基于视觉的齿轮精度测量是齿轮精度理论与机器视觉技术的有机结合，作者将我国首创的齿轮整体误差理论融入齿轮视觉检测技术中，大大拓展了对齿轮误差的分析能力。齿轮缺陷在线视觉检测技术可实现对大批量齿轮的100% 全检，柔性和自动化程度高，既能实时反映生产状态，及时预警，也方便管理者掌控一定周期内产品质量变化，还可以根据大数据做进一步的质量评估、产能分析和工艺优化。2 齿轮视觉检测仪器如图1 所示，齿轮视觉检测仪器由工业相机、镜头、光源、计算机等几个主要部分组成。常用两种照明方式：图1（a）采用背光光源从待测齿轮下方照明，采集到的是齿轮投影图像，齿轮边缘锐度高、噪声小，此方式适用于齿轮精度测量；图1（b）采用正光光源从待测齿轮上方照明，采集到的是齿轮端面图像，能够凸显齿轮表面缺陷特征，此方式适用于齿轮表面缺陷检测。图1 齿轮视觉检测仪器构成（a）齿轮精度测量系统；（b）齿轮缺陷检测系统几十年来，齿轮视觉检测仪器经历了从只能“离线抽检”齿轮的“个别尺寸”，到结合齿轮精度理论做出齿轮“精度评定”，再到可以在生产现场“在线检测”的越，从通用仪器演变为专用仪器。常见的通用仪器有影像仪、闪测仪等，专用仪器有CVGM 仪器、齿轮在线检测设备等。2.1 影像仪影像仪（VMM）是小零件行业应用广泛的通用视觉检测仪器，可用于测量齿轮外径、孔径等几何尺寸。影像仪有手动式和自动式之分。手动式影像仪的成本较低，但调光、对焦、选点、修正等都依赖人工操作；测量齿轮时，需要人工取点来拟合齿顶圆、齿根圆等几何要素。世界上第一台由电机驱动的自动影像测量系统是1977 年由美国View Engineering 公司研发的“RB-1”系统。目前，国内外有众多企业生产自动式影像仪，典型有瑞典海克斯康、德国蔡司、日本三丰、深圳中图仪器、贵阳新天光电、苏州天准科技等。自动式影像仪在工作台的X、Y 和Z 轴方向可以精确移动，能够实现自动对焦，测量精度更高。通过示教或编程可以实现齿轮测量中的自动取点，但操作过程较为复杂，对操作人员要求高。自动式影像仪一般没有齿轮测量专用软件，能够测量的齿轮指标不全，不能进行精度评价和分析。传统影像仪视场一般较小，为了获取整个齿轮端面轮廓，需要进行图像拼接。手动式影像仪进行图像拼接时效率低、难度大，精度也较差。自动式影像仪可以实现图像的自动拼接，效率较高，但拼接成的图像存在亮度、对比度不均匀的现象，尺寸测量精度同样受到影响。2.2 闪测仪近年来，市面上出现一种新型的一键式影像测量仪（闪测仪），视场范围大，可以一次测量多个零件。日本基恩士的IM-8000 闪测仪可在数秒内同时完成最多100 个目标物、300 个部位的测量，可以任意摆放工件，一键自动识别，自动匹配测量。独特的亚像素处理技术可使图像分辨率达0. 01 pixel，测量精度达±2 μm。深圳中图仪器的VX8000 系列闪测仪也可实现同等级的测量精度。此外，闪测仪还可导入CAD 图，通过“比较测量”识别缺陷，如将实际齿廓图像与标准CAD 图的齿廓对比，可以得到缺齿、断齿等缺陷信息。闪测仪的测量效率相比传统影像仪显著提升，但价格昂贵，同样缺少齿轮精度评价专门功能。2.3 CVGM 仪器1980年代，日本和我国开始了齿轮激光全息测量技术研究。基本原理如图9所示，以单频的氦氖激光器为光源，首先在干涉测量系统获得参考标准齿面的全息图像，然后将标准齿面替换为被测齿面放置于干涉测量系统中，同时将已经拍摄到的全息图像置于系统中。测量时，激光经分光棱镜分光扩束后分为了测量光路和参考光路，其中测量光照射到被测齿面上。两束光线同时照射在全息图上，形成了被测齿面和参考齿面间的干涉条纹，并投影在接收屏幕上。在对条纹图像进行数据处理后，可以得到被测齿面相对于标准齿面的形状误差。在测量光与全息图像之间放入平行平晶，用来调整测量光的相位。对于模数0. 2 mm 以下的小模数齿轮，难以使用接触式方法测量齿廓、齿距、公法线长度等关键参数；现有影像式测量设备不能给出齿轮精度评价报告。如图2所示，CVGM 仪器专用于解决小模数齿轮测量难题，可在1 s内自动计算出齿廓、齿距、径向跳动、公法线长度、齿厚变动量、内孔尺寸、实际压力角等关键精度信息，自动根据齿轮精度标准ISO-1328对齿轮误差进行评级，输出完整的齿轮精度检测报告，并做出OK/NG 判断。CVGM 仪器的齿廓偏差测量精度为±3 μm，齿距偏差测量精度为±2 μm，具有强大的分析功能，可测量双向截面整体误差曲线（SJZ 曲线）。图2 CVGM 小模数齿轮测量系统（a）CVGM 软件；（b）CVGM 系统如图3 所示，CVGM 仪器使用齿轮整体误差曲线作为齿轮单项误差计算的中间体，即先由齿轮轮廓生成齿轮整体误差曲线，再由齿轮整体误差曲线计算出各单项误差；并以SJZ 曲线方式表达测量结果，大大提升了齿轮误差分析能力。图3 基于视觉的齿轮整体误差分析2.4 齿轮在线检测设备齿轮视觉在线检测设备一般都具有分选功能，根据检测结果把被测产品分成合格品、不合格品，或按齿轮精度等级分类，或按缺陷类型分类。该类设备结构形式有三种：直接集成在齿轮产品传送带上方，结构较简单；使用专用上下料机械手和其他辅助机构，结构最复杂；采用玻璃转盘式结构，应用最广泛。图4位于传送带上方的齿轮视觉在线检测设备，优点是占用空间小，但传送带运动不平稳和易磨损，产品摆放角度不固定，导致检测精度难以提高。由于传送带不透光，该设备无法获取齿轮与传送带接触面的图像，不能实现双面测量。图4 传送带式齿轮视觉检测系统图5 所示设备采用了机械手、导轨、转盘等部件，结合专门设计的自动检测装置完成齿轮上下料、检测、分选和摆盘等一系列操作。这类检测设备功能较强，但结构复杂，成本较高。图5 使用机械手和自动装置的齿轮视觉检测设备本团队研制了玻璃转盘式的注塑齿轮在线检测分选系统，如图6 所示，该系统已应用于注塑齿轮生产线，工作稳定，取得了突出的使用效果。玻璃转盘由伺服电机和精密减速器驱动，带动待检齿轮通过视觉检测工位，可保证图像采集过程中齿轮匀速平稳运动。转盘采用高透明玻璃材质，不需翻转就可得到产品底部的检测图像。由光电传感器定位齿轮在转盘上的位置，使用气动执行器将OK/NG 的齿轮吹入相应的存储盒实现自动分拣。该系统能够实现注塑齿轮黑点、毛刺、缺齿、断齿、翘曲变形等外观缺陷检测，也能完成常规几何尺寸和形位误差的测量，并能根据缺陷阈值、尺寸公差实时分选出合格品和不合格品，且具备报警功能。该系统对齿轮端面的检测时间小于0. 3 s，满足生产节拍的需求，特别是具有齿轮轴向测量功能。图6 玻璃转盘式齿轮视觉检测分选系统图7 为注塑齿轮在线检测分选系统软件界面。该软件具有自主知识产权，在软件数据库中贮存了常见齿轮型号及对应的尺寸公差和配置参数，包括CPK 分析和XR 图分析，提高了参数输入效率。注塑齿轮在线检测分选系统兼具精密测量与缺陷检测功能，包括齿轮轴向高度、齿距、公法线、同心度等与齿轮精度相关的检测，齿轮外观缺陷识别准确率能满足注塑齿轮大批量在机检测需求。图7 注塑齿轮在线检测分选系统软件界面3 齿轮视觉检测技术齿轮视觉检测技术是齿轮视觉检测仪器的核心，涉及光学、电子学、计算机图形学、齿轮几何学等多个学科，内容覆盖光学成像、图像处理、软件工程、工业控制、传感器、齿轮精度理论等。近几年，与齿轮视觉检测技术相关的新技术、新理论、新方法大量出现，在多个核心问题上取得了重要的研究进展。齿轮视觉检测技术既有一般视觉检测的共性问题，又有齿轮视觉检测中的特殊问题。齿轮视觉检测的工作流程包括图像采集、图像预处理、边缘检测、齿轮精度评定或齿轮缺陷分析等，其中图像采集、图像预处理、特征提取、图像分割、边缘检测、亚像素算法等属于通用的视觉检测技术，而齿轮精度评定和齿轮缺陷识别属于齿轮视觉检测技术的个性问题。这里先从图像采集系统（硬件）和图像处理算法（软件）两个方面综述与齿轮视觉检测技术相关的共性问题的研究进展，然后从齿轮精度测量和齿轮缺陷检测两个方面介绍齿轮视觉检测技术中个性问题的研究进展。3.1 图像采集系统图像采集系统一般由计算机（主机）、图像采集卡、工业相机、镜头、光源等组成。工业相机按照传感器芯片种类可分为CCD 相机和CMOS 相机两种，传统上CCD 相机效果更好，但随着技术的发展，目前在一般应用场合CMOS 相机基本已经取代了CCD 相机。相机数据接口常见的有GigE 接口、USB 接口（USB2. 0和USB3. 0）、Cameralink 接口等。其中采用GigE 或USB 接口的工业相机可以直接通过线缆与主机通讯，不需要数据采集卡；而其他接口如Camerlink 接口的相机则需要配备图像采集卡才能与主机通讯。常用的工业镜头按等效焦距分类主要有广角、长焦、中焦、远心、微距镜头等。一般远心镜头的畸变更小，景深更大，可以消除“近大远小”的测量误差，更适合进行高精度的尺寸测量，因此在齿轮视觉检测领域使用最多的镜头为远心镜头。但远心镜头通常价格较高，对精度测量要求不高时，可用普通镜头替代。视觉检测领域常用的光源有点光源、面光源、条形光源、环形光源、穹顶光源、同轴光源等类型，其作用主要有强化特征和弱化背景、突出测量特征、提高图像信息、简化算法、降低系统设计的复杂度、提高系统的检查精度和效率。在齿轮精度测量领域常用的光源主要是面光源，面光源的光线具有更好的方向性，均匀性更好，齿廓更清晰；在齿轮缺陷检测领域主要使用穹顶光源、环形光源和同轴光源等，这些光源可使整个齿轮端面图像的照度十分均匀，突出缺陷特征。齿轮视觉检测的核心问题是测量精度和检测效率，这两个问题都与图像采集系统密切相关。为了提高测量精度，应当选用分辨率更高的相机；为了提高检测效率，需要选择分辨率低的相机，以减少需要处理的数据量，提高软件计算速度。精度和效率是一对矛盾，通过选用运算能力更强的计算机和改进图像处理算法的效率，可以部分地解决精度和效率的矛盾问题。无论是为了提高检测精度还是为了提高检测效率，选用精度更好的镜头和更加稳定的光源都可以改善整体的性能指标。3.2 图像处理算法齿轮视觉检测技术中用到的图像处理算法有图像预处理、边缘检测、亚像素定位、特征提取和模式识别等。其中图像预处理方法与机器视觉其他应用场合的预处理方法基本相同。3.2.1 边缘检测算法齿轮视觉检测中常采用的边缘检测方法有经典微分算子、小波变换和数学形态学。边缘检测算法能够把齿轮二维端面图像中的关键轮廓提取出来，得到轮廓像素点的坐标集合。根据轮廓点的坐标信息和相机标定参数就可以精确计算出齿轮的特征尺寸，包括齿顶圆直径、齿根圆直径、内孔直径、齿高、齿厚和齿距等。1）经典微分算子图像边缘一般是图像灰度变化率最大的位置，因此可用一阶/二阶导数来检测边缘，由此诞生了一系列经典微分算子。根据微分的阶数可以将经典微分算子分为两类：一类是通过寻找图像灰度值的一阶导数极值点来确定边界的一阶微分算子，有Roberts 算子、Prewitt 算子、Sobel 算子、Canny 算子；另一类是根据图像二阶导数的零点来寻找边界的二阶微分算子，有Laplacian 算子、LoG（Laplacian-of-Gaussian）算子、DoG（Difference-of-Gaussian）算子。对这些经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能进行了比较，如表1 所示。表1 经典微分算子在齿轮边缘检测中的性能比较Canny 算子采用双阈值和非极大值抑制策略提升对噪声的抗干扰性，具有滤波、增强、检测多个阶段的优化，是性能最优良的微分算子。对于齿轮图像，采用Canny 算子提取的齿廓信息最完整，最接近实际齿廓，如图8 所示。图8 基于Canny 算子的齿廓提取2）小波变换小波变换具有良好的时频局部化特性和多尺度特性。良好的时频局部化特性使其特别适用于检测突变信号，而图像中的突变信号对应边缘，因此小波变换也适用于图像边缘检测。利用Harr 小波函数对齿轮图像进行重构，再结合Canny 算子提取重构图像的齿廓，比单独采用Canny 算子有更优的效果。多尺度特性使其能很好地抑制噪声。图像中的噪声和边缘都属于高频分量，经典微分算子引入各种形式的微分运算后必然对噪声较为敏感，而随着尺度的增加，噪声引起的小波变换的模的极大值迅速减小，而边缘的模值不变，这一特性可以很好地抑制图像噪声。提出一种基于Curvelet 变换的尺度与方向相关性联合降噪方法，该方法对齿轮图像进行降噪处理，在继承小波变换多尺度降噪的基础上，同时进行尺度内方向相关性降噪，可以为齿轮边缘检测提供高质量的输入图像。因此，小波变换是一种齿轮图像边缘提取的有效方法。3）数学形态学数学形态学是基于积分几何和几何概率理论建立的关于图像形状和尺寸的研究方法，其实质是一种非线性滤波方法，通过物体形状集合与结构元素之间的相互作用对图像进行非线性滤波。由于数学形态学提取边缘时容易造成间距小的低灰度轮廓的错位和合并，因此常将其与微分算子提取出的轮廓加权融合。相关文献就提出了一种融合Canny 算子和数学形态学的含噪声齿轮图像边缘检测算法，分别采用改进的Canny 算子和多尺度多结构元素灰度形态学边缘检测算子提取边缘；然后对两幅边缘图像进行了小波分解，得到各层子图像；最后对子图像进行自适应加权融合，并使用小波逆变换重构图像得到最终的边缘检测图像。相关文献采用数学形态学中的四邻域腐蚀法提取出边缘宽度，并将其作为单个像素的轮廓，测量分度圆直径为5 mm 以下的齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径，与千分尺测量结果差值的绝对值在2 μm 以内。3.2.2 亚像素定位算法数字图像是以离散化的像素形式存在的，传统边缘检测算法的测量分辨率只能达到一个像素级，提取出的边缘由像素块构成，边缘定位精度不高，如图9（c）所示。亚像素定位算法是在像素级边缘检测的基础上逐渐发展而来的，首先需要经过像素级边缘检测粗定位，然后利用粗定位边缘点周围邻域内的像素数据进行边缘点的亚像素级精确定位，如图9（d）所示。图9 亚像素边缘处理亚像素定位算法主要有三类：矩方法、插值法和拟合法。1）矩方法矩方法计算简便，应用于齿轮边缘检测可以减小测量误差。相关文献提出一种利用前三阶灰度矩进行亚像素边缘定位的算法，这是文献中最早提出的矩方法。随后基于空间矩、Zernike 正交矩的方法也相继被提出。相关文献利用基于Zernike 矩的齿廓边缘检测算法，对齿顶圆直径为49. 751 mm、齿数为23 的齿轮测得的齿顶圆直径、齿根圆直径的相对误差在0. 02% 以内，齿距累积总偏差的相对误差约5. 15%。相关文献提出一种基于灰度矩的亚像素边缘检测算法，该算法以邻域窗口的灰度均方差积表示边缘强度，灰度重心所在的方向表示灰度变化的方向，在初始边缘的基础上按求取的灰度变化方向划分为八个区域，构建一维灰度矩模型解算亚像素边缘位置，对于噪声系数为0. 005 的模拟图像，该算法的绝对定位误差为0. 013 pixel。相关文献提出了一种复合亚像素边缘检测方法，该方法基于orthogonal Fourier-Mellin moment（OFMM），可为后续齿廓缺陷检测提供精确的齿廓形状。2）插值法插值法运算速度快，应用于齿轮在线检测设备能够满足生产节拍的要求。插值法的核心是对像素点的灰度值或灰度值的导数进行插值，以增加信息。德国MVtec 公司开发的著名机器视觉算法包Halcon 在工业领域应用广泛，其中的亚像素边缘检测算子采用的就是插值法。相关文献基于Halcon 算法包中的亚像素边缘检测算子，开发了一套齿轮测量应用程序，可以得到齿廓亚像素点集合，并设定条件剔除假边缘，最终得到齿顶圆直径等参数。3）拟合法拟合法对噪声不敏感，适用于噪声较多的齿轮图像，但求解速度较慢。拟合法是通过对像素坐标和灰度值进行理想边缘模型拟合来获得亚像素边缘的。相关文献提出一种基于高斯积分曲面拟合的亚像素边缘定位算法，可最大限度地消除噪声的影响，与原有高斯拟合算法相比，该算法通过坐标变换简化了曲面拟合问题，计算速度提高1 倍，可以满足五级精度的渐开线直齿圆柱齿轮的齿廓偏差测量要求。3.2.3 特征提取和模式识别算法缺陷检测算法一般由图像预处理、图像分割、特征提取和模式识别等步骤组成，其中特征提取和模式识别是缺陷检测的关键环节。特征提取的有效性对后续目标缺陷识别精度、计算复杂度、检测鲁棒性等均有重大影响。常用的特征提取算法可以分为三种，分别是基于纹理、颜色和形状的特征提取算法。提取完特征后，还需采用模式识别算法对缺陷进行区分。模式识别算法主要有匹配识别和分类识别两类。齿轮缺陷检测常用的匹配识别算法有FAST 和SIFT 算法等，常用的分类识别算法有基于人工神经网络或支持向量机的算法。相关文献提出了一种基于FAST-Unoriented-SIFT 提取算法和BoW（Bag-of-Words）模型的行星齿轮故障识别方法，该方法将原始振动信号转换为灰度图像后，通过FAST-Unoriented-SIFT 算法直接提取灰度图像中的特征。FAST-Unoriented-SIFT 算法结合了FAST 和SIFT 算法的优点，忽略了特征的方向。最后在提取的特征的基础上建立BoW 模型，该方法对齿轮故障的整体识别率达98. 67%。相关文献提出了一种改进的GA-PSO 算法，称为SHGAPSO算法，先经过图像分割算法提取齿轮的几何形状、纹理和颜色特征，再重建BP 神经网络，并使用SHGA-PSO 算法优化结构和权重。SHGA-PSO 算法对坏齿、划痕、磨损和裂纹4 种不同的齿轮缺陷样本的识别正确率在94% 以上。相关文献基于YOLO-v3 网络实现了对金属齿轮端面凸起、凹陷和划痕三种缺陷的快速检测和定位，对每幅图像的平均检测时间为77 ms，对三种缺陷的平均精确度（AP）和平均召回率（mean recall）分别为93% 和91%，检测效果如图10 所示。图10 齿轮缺陷特征提取与模式识别3.3 齿轮精度测量齿轮形状复杂，精度要求高。为保证齿轮产品质量，需要控制的齿轮精度指标有齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏差、齿厚、齿圈跳动等，其中除螺旋线偏差外，其他精度指标都可以用齿轮端截面轮廓数据进行计算。齿轮精度测量主要有两个问题需要解决，一是通过图像处理获得被测齿轮的精确的端面轮廓信息，二是根据齿轮精度理论和相关齿轮精度标准计算齿轮各项偏差值并给出齿轮精度评定结果。通过齿轮精度等级，可以确定对视觉检测系统的测量精度要求。以齿数20、模数1 mm、5 级精度的直齿圆柱齿轮为例，其齿距累积总偏差为11 μm，齿廓总偏差为4. 6 μm。按测量仪器精度为被测指标允差的1/3~1/5 估算，测量5 级精度齿轮的测量仪的精度应优于1. 6 μm。这对视觉测量而言，是非常困难的。齿轮视觉测量精度依赖于测量系统的硬件和数据处理算法。由于所用相机、镜头等图像采集系统硬件和图像处理算法等软件的不同，以及被测对象齿轮的尺寸参数和精度要求不同，齿轮视觉检测系统的测量精度的差异很大，但在齿轮被测项目评定方面，都是根据齿轮精度相关标准进行的。相关文献依据齿轮精度标准ISO1328-1，给出了视觉测量齿距偏差和齿廓偏差的评定方法，对模数为0. 5 mm 的8 级精度直齿轮测得的齿距偏差、齿廓偏差与齿轮测量中心的测量结果差值最大为4 μm。相关文献采用视觉测量方法测量模数为2 mm、齿数为90的齿轮，齿廓总偏差5 次测量的标准差为0. 028 μm，取得了很好的测量重复性。相关文献提出了视觉测量齿轮的公法线长度的方法，其测量精度能够满足工程应用要求。齿轮精度视觉测量方面，国外研究进展与国内基本相当，研究内容类似。值得指出，Werth 公司推出的基于光纤测头的微小模数齿轮测量设备采用了接触式测量和视觉检测技术相结合的方法，该方法既具有视觉测量的特点，可借助视觉引导实现对微小齿槽的测量；又具有接触式测量的特点，需要用光纤测球扫描齿轮轮廓，测量精度较高但效率较低。由于仪器价格高，这种基于光纤测头的齿轮测量仪器实际应用较少。除了齿廓偏差、齿距偏差、齿厚等轮齿精度指标外，齿轮视觉测量技术还可以获得齿轮的形位误差。GB/T 1182—2018 规定齿轮图纸中通常要标注内孔圆度、端面跳动或垂直度、分度圆跳动等的形位公差，这些都可以通过视觉测量完成。此外，近年来出现了基于视觉方法的齿轮表面粗糙度测量研究。有文献提出一种基于卷积神经网络（CNN）建立粗糙度参数Ra 与处理后的齿轮感兴趣区域（ROI）图像之间关系的方法，该方法可以在无需人工参与的情况下自动检测齿轮表面粗糙度，平均测量时间约为0. 5 s，比使用接触探针测量齿面粗糙度的方法快40 倍。我国科技工作者在1970 年前后首创的齿轮整体误差测量技术可快速获取包含被测齿轮全部齿廓误差信息的双向截面整体误差曲线（SJZ），进而方便地分析出齿廓偏差、齿距偏差、齿厚变动量等齿轮误差项目，可以直观地对齿轮加工质量和使用性能进行分析和评价，具有测量效率高、信息全的优点。但由于作为测量元件的跳牙蜗杆制造困难、通用性不好，传统上齿轮整体误差测量技术通常只适用于大批量生产的齿轮产品。与齿轮整体误差测量技术类似，齿轮视觉测量技术也可以快速获得被测齿轮的全部齿廓信息，因此也可以使用齿轮整体误差曲线进行测量结果的表达、分析与处理。CVGM 视觉齿轮测量软件中就采用双向截面整体误差曲线作为全部齿廓测量结果的表达方式。图11 为CVGM 获取的SJZ 曲线，其中最外圈为左齿面整体误差曲线，其次为右齿面整体误差曲线，最内圈为齿轮内孔圆度误差曲线。图中可见被测齿轮具有中凸齿廓，整体几何精度较好，但在个别轮齿交替时（左齿面2-3 齿交替、3-4 齿交替）会产生较为明显的啮合冲击。其中，该被测齿轮作为被动齿轮在左齿面2 齿、3 齿啮入时会产生刚性冲击，作为主动齿轮在左齿面2 齿、3 齿啮出时会产生柔性冲击。从双向截面齿轮整体误差曲线还可以看出各轮齿齿距、齿厚的变化规律［9］。通过与齿轮视觉检测技术相结合，齿轮整体误差测量技术和齿轮整体误差理论又获得了新的发展机会。图11 CVGM 获取的双向截面整体误差曲线为提高测量精度，CVGM 创新性地提出了基于“ 虚拟样板”的齿轮测量软件精度标定方法。在CVGM 系统中，测量精度是分为两个环节进行保证‍‍‍的：首先通过测量标定片对图像采集系统的精度进行标定；其次使用虚拟齿轮样板对测量软件算法的精度进行标定。图12（a）为对标定片进行测量的结果，标定片上各个圆点的直径理论值为0. 5 mm，标定片的图形制造误差小于等于1 μm，CVGM 计算出的各个圆点的直径误差均在1 μm 以下。图12（b）为采用CAD 软件绘制的无误差的标准齿轮图像，图片像素大小与实际图像采集系统CVGM-12H 的像素大小相同，均为3. 668 μm。CVGM 对无误差齿轮图像进行测量时，由图像处理算法和齿轮精度评定算法引入的齿廓偏差小于等于2 μm，齿距偏差小于等于1 μm。试验中CVGM 系统测量重复性误差为±1μm，可以满足齿数为20、模数为1 mm、5 级精度的直齿圆柱齿轮的精度测量要求。此外，CVGM 软件还可以自动计算内孔圆度、齿圈跳动、公法线长度等误差项目。图12 CVGM 图像采集系统标定和“虚拟齿轮样板”图（a）标定片；（b）虚拟齿轮样板3.4 齿轮精度测量制造过程中由于材料、设备和工艺等问题，会产生齿轮缺陷。齿轮缺陷视觉检测技术的关键指标是缺陷识别的准确率和效率。图13 为齿轮的常见缺陷，包括毛刺（披锋）、缺料、裂纹、收缩、变形、穿孔、流纹、烧胶、凹痕、色差、坏齿、凸起、气泡和溢边等。齿轮视觉检测系统采集并处理齿轮表面图像，利用图像分割、特征提取和模式识别等算法获取缺陷的特征信息，实现对缺陷的定位、识别、分类和统计。图13 齿轮缺陷种类1）齿廓缺陷检测齿廓缺陷检测是齿轮缺陷检测研究中的重点，齿廓好坏与齿轮传动性能密切相关。齿廓具有固定的形状特征，一旦出现缺陷就意味着形状改变。因此，齿廓缺陷检测通常需要先用边缘检测算法提取齿廓边缘，再利用基于局部灰度特征统计或形状特征提取的方法对齿廓边缘的每个亚像素点进行几何特征分析来识别齿廓缺陷。相关文献通过连通域标记算法对每个连通域进行细分区域灰度值分析，对灰度值分析结果进行阈值判别从而提取齿轮缺角、缺齿缺陷。相关文献针对彩色塑料齿轮图像，采用基于决策树的局部阈值方法对图像进行分割来检测齿轮的缺齿情况。有文献提出“虚拟圆扫描法”，通过对一系列相关交点之间的距离比值与设定的比值系数进行比较，确定齿廓是否合格。当齿廓缺陷随机性较强时，可采用机器学习算法来提高识别的正确率。相关文献采用支持向量机来构造齿轮缺陷识别模型，模型识别齿廓缺陷的正确率达97. 8%。2）毛刺检测毛刺是齿轮在生产过程中出现的一些飞边、棱边、尖角等，是齿轮最为常见的缺陷。齿轮毛刺是齿轮制造工艺不当引起的，尺寸细小，肉眼难以发现，出现位置随机，较为频发，是齿轮缺陷检测中的必检项。由于毛刺常出现于齿轮轮廓边缘，因此通常需要进行边缘检测，再根据齿轮的几何特征来判别和定位毛刺。本团队针对注塑齿轮的中孔披锋（毛刺）缺陷，先采用亚像素定位算法精确定位中孔轮廓，再计算轮廓上各点到齿轮中心的径向距离，根据径向距离的异常值判定是否存在中孔披锋。3）表面异物检测齿轮的表面异物缺陷包括油污、黑点、材料中的杂质等。这类缺陷通常会构成图像上的连通域，通过图像分割、Blob 分析等方法可以得到连通域的质心坐标、面积、圆形度、凹凸度和惯量比等几何形状特征，从而获取表面异物的个数、位置和大小等信息。4）裂纹与流纹检测裂纹是金属齿轮的一种外观缺陷，与裂纹类似，流纹是注塑齿轮特有的一种外观缺陷。针对这两种缺陷的检测方法一般分为两个步骤：一是检测齿轮表面是否存在裂纹/流纹；二是提取裂纹/流纹。合格的齿轮产品表面较为光滑，灰度变化均匀；裂纹/流纹则与周围灰度值有明显差异，具有明显的纹理特征，因此常采用基于统计的灰度特征或阈值分割法进行提取。5）翘曲变形检测翘曲变形是注塑齿轮的常见缺陷类型，体现为塑料齿轮的几何形状与模具型腔的形状发生了偏离，超出了公差范围。通常可以通过测量塑料齿轮的特征尺寸（如齿距、齿厚）来识别。本团队选取斜齿轮齿厚标准差或直齿轮齿厚最小值作为特征值，利用支持向量机分类器进行翘曲变形缺陷判别，成功检测出200 个样品中的19 个存在翘曲变形缺陷的齿轮。6）多缺陷融合检测当齿轮表面缺陷特征较多时，通常要通过基于机器学习的目标分类算法来进行判别。如有文献提出一种改进的YOLO-v3 网络，用DenseNet 代替YOLOv3网络中的DarkNet-53 网络，对塑料齿轮的污痕和缺齿缺陷进行检测，误检率为1. 3%。相关文献采用基于CNN 的两种分类方法Naïve 法和fine-grained 法对齿轮的划痕、凸起、孔蚀、块状不对称缺陷进行识别，Naïve 法处理时间更少，平均时间为0. 09 s，准确率为92%，而fine-grained 方法在准确性方面更好，准确率为96. 5%，平均时间为0. 67 s。本团队研制的注塑齿轮在线检测分选系统能够实现对注塑齿轮材料杂质、黑点、油污、烧胶、毛刺、气泡、水口穿孔、缺齿、断齿、收缩、翘曲变形等多缺陷的融合检测，还可以测量齿轮几何尺寸和形位误差，特别是具有齿轮轴向测量功能，可实时分选出合格品和不合格品，具备报警功能，检测效率高、功能全，是目前注塑齿轮视觉在线检测专用设备。4 结束语特大齿轮(直径大于3000mm)测量和微小齿轮（直径小于2mm或模数小于0.1mm）测量属于“绝端测量”范畴。过去20年，对齿轮极端测量技术的研究取得了系列成果，有些已应用于实际齿轮测量中。随着齿轮视觉检测技术的发展，齿轮视觉检测仪器已经可以实现齿轮精度评价和齿轮缺陷检测，已在众多小模数齿轮生产企业得到应用，可以有效地管控产品质量、改进加工工艺、提高产能，取得了较好的使用效果。在齿轮视觉检测技术发展过程中，软件算法是技术壁垒和核心竞争力的集中体现。相对于齿轮精度测量，面向齿轮缺陷检测的技术较为成熟。目前，齿轮机器视觉测量仪器和技术的研究和应用主要集中在小模数齿轮领域的原因如下：在机器视觉测量中，测量精度和测量范围（视场范围）是一对矛盾，现有的机器视觉测量仪器难以同时满足中、大模数齿轮对视场范围和测量精度的要求；小模数齿轮的齿槽宽度小、轮齿刚性差，常规的接触式测量仪在测量小模数齿轮时效率低、测量困难，不能满足小模数齿轮的测量需求。但齿轮机器视觉测量技术也有不足。除了固有的测量精度相对较低的缺点外，由于轮齿遮挡问题，齿轮机器视觉测量技术目前不能实现对圆柱齿轮的螺旋线测量和对锥齿轮、斜齿内齿轮等特殊齿轮的测量，限制了齿轮机器视觉测量技术的推广和应用。在齿轮精度测量研究方面，提高视觉测量精度仍将是难点和着力重点；在齿轮缺陷检测研究方面，目前对齿轮缺陷检测的研究不够深入，可检的缺陷种类不全，提高缺陷识别准确率和效率是着力重点。随着人工成本的增加和产业升级需求的提升，在大规模齿轮生产过程中齿轮视觉在线检测设备的应用越来越多。齿轮视觉在线检测设备的特点有：耦合于生产线上，可高效测量批量齿轮的尺寸精度，实时监测齿轮质量，自动剔除不合格品，形成“生产-检测-分选”自动化流水线；对齿轮外观缺陷进行识别和分类，实现大批量齿轮的“应检尽检”，用“大数据”手段分析齿轮工艺问题，与生产管控系统互联，及时调整工艺参数，减少损失；实现齿轮质量长期监测，及时发现齿轮质量的异常变化；可实现网络化监管和远程监控，即使在千里之外也可以监控整个生产过程，把握生产动态。在未来，齿轮视觉检测技术必将纳入更多先进的科学技术，齿轮视觉检测仪器也将集成更多新技术，并充分发挥各项技术的优点，提升检测效率和精度。三维视觉检测技术、视觉检测设备的复合化、微型化和智能化将是齿轮视觉检测技术的发展趋势。未来每条齿轮产线的生产动态都可以集成到一个软件中进行分析，检测数据实时存储到云端，长期积累的庞大数据将为齿轮生产工艺带来巨大的变革。毫不夸张地说，视觉检测技术将会带来齿轮检测领域的革命，现在还仅仅处于入门口。（省略参考文献51篇）

p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "齿轮是现代传动装置中关键的基础元件之一，被广泛应用于机械装置和工业设备中。准确、快速地检测齿轮的各项误差是控制齿轮精度和提高传动质量的关键。然而，国内齿轮测量装置存在着测量驱动和误差评定系统不完善、测量效率低下的问题。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "面对圆锥齿轮或特殊齿轮等复杂型面齿轮甚至出现难以测量的困境，扬州大学机械工程学院教授宋爱平带领团队进行了5年多的攻关，成功设计出一款齿轮激光精密测量装置，目前该装置已进行应用测试。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) font-family: " times new roman" "strong自主研发 弥补短板/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "国内现有的齿轮测量装置可分为齿轮啮合检查仪、CNC齿轮测量中心、齿轮在线测量分选机三种，在设备稳定性、系统精度、适用范围，特别是测量软件和测量方式上与国外产品仍然存在一定的差距。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "“这些齿轮测量中心专用设备并不完善，操作复杂、测量时间长、人工测量效率低下、精度不足，制约了国内齿轮制造精度的提高。”宋爱平告诉《中国科学报》，齿轮作为机械传动部件中的重要部分，其精度直接决定了机械传动的稳定性，因此对其生产制造的要求也越来越严格，对齿轮制造精度的检测成为企业生产过程中的重要环节。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "针对这些问题，从2014年开始，宋爱平带领团队开启了研发高效率齿轮激光精密测量装置之路。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "宋爱平团队研发的测量装置针对目前接触式齿轮测量方法的不足，创新性使用了非接触式测量法，有效提高齿轮的测量精度与效率，同时建立齿面全信息数据处理方法，开发齿轮几何偏差分析软件，有效测量处理齿轮误差信息。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "据宋爱平介绍，该测量装置操作简单，效率高并且能够适用于多种齿轮类型，可以对直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、圆锥齿轮以及摆线齿轮进行齿距、齿廓和径向跳动偏差的测量分析，弥补了国内齿轮测量装置在适用性、使用精度上的短板。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) font-family: " times new roman" "strong推动齿轮制造精度提升/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "理想的齿轮测量中心应具备操作简单、工作高效、适用面广的特点。为了达成这一目标，宋爱平创新采用激光三角测距法，这是一种高速、高效、高精度的具有广阔应用前景的非接触齿轮测量方法。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "宋爱平解释说，与传统接触式测量相比，激光三角法测量避免了测头与工件表面的接触压力，同时解决了接触测头半径较大带来的横向分辨率问题，对比其它非接触测量方法，测量精度和测量范围都有很大的提高，并且对待测物体表面尺寸要求较低，可以胜任微小齿轮的轮廓测量和大型齿轮的形貌测量。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "此外，激光三角法采用非接触式测量法，能有效简化测量的前置步骤，从而提高测量效率。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "“该测量装置基于激光三角测距法，具有实现对齿轮形面的精密测量、对齿轮外表面实际形状的高精度几何建模、实现齿轮副的综合传动误差分析、保证测量系统对复杂齿形测量的适应性这几大创新点。”宋爱平表示。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "激光测量可以不干扰被测物体的运动，具有精度高、测量范围大、效率高、空间分辨率高等优点。同时，运用激光反射法能连续测量物体、单点采集形面数据，克服常用齿轮的齿面反射性不足等问题。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "为实现对齿轮外表面实际形状的精确几何建模，解决测量驱动和误差评定系统研发的重大课题，宋爱平团队新研发的软件通过样条曲线构建齿轮截面轮廓曲线，将齿轮实测数据模型与理想模型相比较，采用图形变换、插值样条分析、多点曲线拟合技术，实现齿轮全方位几何偏差的测量与分析。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "目前，该团队已研制出的齿轮激光测量装置可以对多种圆柱齿轮实现几何测量与基本偏差分析，并已申请“一种基于激光位移传感器的齿轮测量装置及齿轮测量方法”“一种基于激光 位移传感器的齿轮测量装置”“一种多自由度激光位移传感器系统及弧齿锥齿轮测量方法”“一种蜗杆测量方法”4项发明专利，已授权2项。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "宋爱平表示，希望随着齿轮测量方法的应用，可以解决目前国内企业齿轮测量方面的难题，实现国内齿轮检测领域的自主创新，推动齿轮制造精度的提升。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: " times new roman" "《中国科学报》 (2019-08-22 第8版 装备制造)/span/ppbr//p

2014年3月，中国非标刀具的专业制造商，哈尔滨东安利锋刀具有限公司引进了我公司北京东方德菲仪器有限公司独家代理的奥地利Alicona公司研发生产的光学三维刀具测量仪。我司技术人员和东安利锋的技术人员就如何利用光学三维刀具测量仪优化生产工艺进行了深入的交流。 Alicona公司生产的光学三维刀具测量仪解决了困扰刀片制造企业多年的刃口测量和粗糙度测量难题。刃口的钝化和刀面的粗糙度对刀片的切削性能会产生显著的影响。刀具生产技术越来越关注微观的几何参数。然而多年以来市场上都没有能够准确快捷地测量刃口钝化的仪器设备。 Alicona公司生产的光学三维刀具测量仪利用独特的Focus-Varition三维成像技术可以准确的测量出刀片刃口的钝化半径、刃口切削角度、刃口和刀面的粗糙度、刀片的槽型等几何参数，为刀片制造企业提供了质量控制，质量检验以及刀片研发设计的理想工具。北京东方德菲仪器公司更是秉承多年的服务理念，愿为刀具制造企业提供一流的售前售后服务。

渔船能平稳快速地大海中行驶，必须要有一个优质的齿轮箱，因为它是提供动力的“心脏”。昨天，我国首家“国家渔业船用齿轮检测中心”落户萧山。　　“国家检测中心的建立，补充了我国渔业船舶船用产品检测能力建设，提高检测能力与水平的需要，逐步形成公开、公正、公平的检验检测机制。”国家农业部渔业船舶检验局相关负责人说。　　齿轮箱对于渔业船只而言，相当于汽车的变速箱，即“马达”，所以，齿轮箱质量好坏直接着影响着船只的安全行驶。如果齿轮箱坏了，船只就会失去动力，出航的船只，只能靠渔业救援组织拖回来。　　国家要求，齿轮箱必须4年强制性检测一次。在浙江列入强制检测的齿轮箱数量不少，比如仅杭州前进齿轮箱集团股份有限公司(杭齿)一家企业，每年就有2000多台齿轮箱需要报审送检。　　据浙江省海洋与渔业局相关负责人介绍，中心成立后，将专业从事几何量测量、齿轮检测、金属材料理化分析、无损检测和船用齿轮箱性能测试，为全国渔业船用齿轮箱行业提供了科学、准确、公正的检测服务和技术支持。

整合QUINDOS测量软件的ROMER绝对臂，为用户提供了便携大尺寸的齿轮测量方案。凭借全新的ROMER齿轮测量系统，海克斯康计量推出创新的便携式三维齿轮测量解决方案。QUINDOS软件，专长于分析特殊几何量特征的全球领先测量软件，通常配置在复杂计量设备上以完成复杂零部件的检测，ROMER绝对臂通过整合QUINDOS测量软件，能够完成已知甚至未知圆柱齿轮的内齿和外齿检测任务，且直齿和斜齿都能检测。ROMER绝对臂是一款便携式坐标测量设备，其便携能力、稳定性、轻重量及高性能已经被业界充分证明。从1.5米到4.5米的测量行程，使得ROMER关节臂能够应用于超大齿轮的测量，省却移动齿轮的麻烦。利用QUINDOS软件，海克斯康计量为不同类型坐标测量机提供了先进的测量分析工具，此外，QUINDOS软件已经获得德国联邦物理技术研究院PTB的完全认证。在齿轮检测过程中，QUINDOS未知齿轮检测包仅靠检测一个单齿，即可计算出其所有相关的齿轮参数，该功能尤其适用于对损坏齿轮的再制造。5月14日至17日，海克斯康计量在德国CONTROL 2013展上首次展出了ROMER齿轮测量解决方案，并引起业内广泛关注。

随着风力发电的蓬勃发展，我们可以发现风电设备的停机检修的成本非常高，因此如何提高检修效率，缩短停机周期，减少或避免非计划停机，都是风电企业和运维公司面临的困难与挑战。风电齿轮箱在风电机组中占比较高也是比较容易出现故障的部分风电机组运行的时间越长齿轮箱的故障也会越来越频繁因此需要定期检查和维护今天就来给大家介绍一款风电检修师傅常备的检修工具FLIR VS80工业内窥镜套件！无损探伤，多种镜头可选风电机组的工作原理是，通过涡轮叶片转动来带动齿轮进行机械性转动，从而产生电力。但是齿轮在彼此咬合的过程中，由于工作环境的恶劣性与工况的复杂多变性，在运行过程中也会出现不同程度的损伤。当损伤达到一定程度时，可能会造成停机或者严重事故，因此预防性维护和定期检查非常重要。FLIR VS80的配备7种专业探头，探头小巧灵活，无需拆解损伤设备，可轻松进入齿轮箱、轴承、叶片等位置，还可360°旋转，观看任意位置和角度，VS80主机仅1.3kg，轻巧便携，可以让您根据实际情况灵活应对，帮您检查其他内窥镜无法检查的地方。高效耐用，画面清晰风电齿轮箱在非运转过程中，由于润滑不到位及齿轮箱内环境温度的变化会在齿轮箱内部产生冷凝水，这些水分积聚在齿轮齿面上，最终造成齿面上出现不同程度褐红色铁的氧化物，即齿面锈蚀，严重了会造成润滑剂污染及颗粒物增多，进而加剧对其他齿面的损坏。因此，要选择一款防水耐腐、能看清各个齿面锈蚀的工业内窥镜。FLIR VS80不仅探头尖端是IP67级防水，其显示屏也非常坚固耐用，可承受2米跌落、防溅（IP54级）。其可见光探头的视野深度从10mm到无限，能够轻松拍摄出高清图像。VS80配备可拆卸/可伸缩遮阳板，这样用户可以免受太阳炫光的干扰。当然无论选择哪种探头，都可以在7英寸超大显示屏上同时查看并排显示的实时探头图像和保存图像，轻松与上次检查对比，及时发现齿轮箱中的问题。记录分析结果，方便分享对于风电齿轮箱的检修，需要检测人员爬到七八十米的风轮机上，并且停机检修一次成本高昂，因此检修一次要拍摄大量图片和视频，因为齿轮箱内的齿轮和轴承形状都很相似，就算是拍照的检查人员光看图像也很难回忆出来具体的检测位置。因此最好要边检查边注释。检查结束后与同事及时分享检查结果，分析风电齿轮机的情况，及时定位故障点，避免突然停机事件的发生。工业内窥镜的整体效果，不仅要看硬件参数，更要看软件的处理效果，比如使用FLIR VS80，可采集最高可达1280×720分辨率的静态图像和视频（带音频），还能为视频录制语音注解，为保存图像添加文本记录。并且VS80还配备WiFi功能，搭配手机上的FLIR Tools Mobile应用程序，可实时查看VS80的检查结果，并轻松与客户或同事共享，尽快确定优先维修事项。FLIR VS80高性能视频内窥镜凭借配备的7款探头和良好性能不仅可以帮您检查风电设备故障在工业设备维护、暖通空调制冷设备检测建筑和汽车应用等领域应用也很广泛。

2月22日国家重大科学仪器设备开发专项项目《齿轮传动形性测试仪的开发和应用》正式启动。参加启动会的单位有贵阳新天光电科技有限公司、北京工业大学、贵州华工工具注塑有限公司、北京北齿有限公司及相关技术、财务、管理等领域的专家和用户代表。　　启动会上，贵阳新天光电科技有限公司董事长、项目负责人卢继敏介绍了贵阳新天光电的发展沿革和发展规划，以及本项目在企业发展中的作用，提出了实施本项目的措施要求并宣布成立项目总体组 项目专家组 用户委员会及技术、管理、财务专家组成的项目监理组。　　中国工程院叶声华院士、合肥工业大学费业泰教授对项目将性能测量引入，扩大测量领域的创新点及四个产学研用单位的研发基础和项目技术基础给予充分肯定，并希望项目争取提前完成，早日拿出具有自主知识产权、具有特色的仪器产品替代进口。　　中国科学院光电研究院周维虎研究员、北京理工大学赵维谦教授分别介绍了组织实施管理国家重大仪器开发专项的经验和实施中的注意事项，特别是应用开发中产生新的应用方案要集成到项目中去，要考虑通用性和软件升级及二次开发，多听取用户使用意见改进完善最后标准化 并对项目管理中监理、管理体系、资金投入提出了要求。　　杰牌控股集团有限公司董事长陈德木、江苏上齿集团有限公司董事长张焰庆、杭州前进齿轮箱集团副总经理刘伟辉、杭州依维柯汽车变速器有限公司总经理冯建荣、上海振华重工集团齿轮研究所所长钟明等专家结合企业的实际，从行业需求的角度对开展齿轮传动形性测量的必要性、紧迫性进行了介绍并建议在设计开发和制造仪器中要重视原材料、基础部件的选用，重视工艺流程的试验评审和确定，保证质量稳定性有助于市场竞争力，成为&ldquo 专、精、特&rdquo 系列产品。　　与会专家对项目实施方案、项目实施基础、项目产品前景等给予了充分肯定，并对项目的开展给予了指导咨询。

目前，国内缺少齿轮测试仪器和设备，由此造成全国年产2000多万台齿轮箱的质量缺乏可靠的测试数据。为彻底改变齿轮行业零部件内在质量的落后状况，专家指出，必须重视和加强测试仪器和设备的开发。 目前，全国齿轮行业中大约只有300家齿轮生产厂具有仪器基本配套的计量室，总计约有三坐标测量仪200多台，且大多从国外进口；各类（机械、光电、数控）齿轮测量仪器1000余台，其中齿轮测量中心30余台，总成测试仪器、蜗轮付检查仪约10余台，变速箱试验台和驱动桥试验台不超过50台；圆度仪、测长仪、光学分度头、粗糙度仪、投影仪、万工显等各类测量仪器500余台。其余约200家齿轮生产厂几乎没有精密测量仪器，部分企业除了万能量具外，没有一台测量仪器。 专家指出，为进一步提高齿轮行业产品质量和竞争力，应尽快配备相应的各类精密测试仪器。在今后几年中，大中型齿轮企业应配备三坐标测量机、齿轮测量中心和其它精密测量仪及配套完整的中心计量室，小型企业也要配备必要的精密测量仪器。

p style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/09330cc9-62db-4b7b-9512-4a9b7e0dcd27.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//ppstrong　　一、齿轮钢现状和发展方向/strong/pp　　齿轮在工作时，长期受到变载荷的冲击力、接触应力、脉动弯曲应力及摩擦力等多种应力的作用，还受到加工精度、装配精度、外来硬质点的研磨等多种因素的影响，是极易损坏的零件，因此要求齿轮钢具有较高的强韧性、疲劳强度和耐磨性。为了生产出优质齿轮钢，一方面要求钢厂为用户提供淬透性稳定且适应用户工艺要求的齿轮钢产品，另一方面齿轮厂也要优化现有工艺，引进新工艺来提高齿轮的质量。br/　　与日本、德国、美国生产的齿轮钢相比，中国齿轮钢存在的差距主要是：钢的牌号未形成系列化，产品标准落后 钢的淬透性带较宽，国外钢的淬透性带已经达到4HRC，而中国在6-8HRC左右，并且不够稳定 钢的纯净度较低，从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢，其氧含量波动在(7-18)× 10-6，中国在(15-25)× 10-6左右，并且非金属夹杂物弥散程度不够，分布不均，大颗粒夹杂物较多 晶粒度要求不同，中国齿轮钢晶粒度级别一般要求5-8级，而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不粗于6级 日本开发了低硅抗晶界氧化渗碳钢系列，可使晶界氧化层降低到≤5μm，而SCM420H等Cr-Mo钢为15-20μm 平均使用寿命短，单位产品能耗大，劳动生产率低。此外，在轧制过程中如何保证疏松等低倍缺陷在很小且芯部范围内，也是中国未曾研究的领域，因为低倍组织缺陷会对零件后续加工以及热处理变形带来很多不利影响。/pp　　目前，中国汽车用齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTi，该钢种通常采用气体渗碳工艺，由于渗碳气氛中氧化性气体的存在，导致渗层中对氧亲和力较大的元素Si、Mn、Cr在晶界处发生氧化，形成晶界氧化层。晶界氧化层的发生会导致渗层Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降，降低渗层的淬透性，从而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的产生，进而显著降低齿轮的疲劳性能。为解决这一问题可以采用两种手段：/pp　　采用特殊的热处理工艺。真空渗碳可降低渗碳气氛中的氧势，从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度 稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度，由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散，而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多，它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散，从而有助于减轻非马氏体组织的产生。/pp　　通过合金设计，开发抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能，Cr元素次之，Mn抗氧化能力弱，而Si的抗氧化能力最弱(Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍)。因此为减小晶界氧化并保证淬透性，在齿轮钢成分设计时，应适当降低易氧化元素的含量，特别是Si的含量，相应地提高难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道，将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面组织异常，而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生。/pp　　为满足汽车行业高性能以及轻量化的发展要求，未来应重点开发：淬透性带窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、提高高温硬度和高温抗软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮用钢等。/ppstrong　　二、轴承钢现状和发展方向/strong/pp　　轴承广泛应用于矿山机械、精密机床、冶金设备、重型装备与高档轿车等重大装备领域和风力发电、高铁动车及航空航天等新兴产业领域。中国生产的轴承主要为中低端轴承和小中型轴承，表现为低端过剩和高端缺乏。与国外相比，在高端轴承和大型轴承方面存在较大差距。中国高速铁路客车专用配套轮对轴承全部需要从国外进口。在航空航天、高速铁路、高档轿车及其他工业领域用的关键轴承上，中国轴承在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面与先进水平存在较大差距。例如，国外汽车变速箱轴承的使用寿命最低50万公里，而国内同类轴承寿命约10万公里，且可靠性、稳定性差。/pp　　航空方面：作为航空发动机的关键基础零部件，国外正在研发推力比为15-20的第2代航空发动机轴承，准备在2020年前后装配到第5代战机中。近10年来，美国研发了第2代航空发动机用轴承钢，其代表性钢种为耐500℃的高强耐蚀轴承钢CSS-42L和耐350℃高氮不锈轴承钢X30(Cronidur30)，中国则在进行第2代航空发动机用轴承的研发。/pp　　汽车方面：对于汽车轮毂轴承，中国目前广泛应用的是第1代和第2代轮毂轴承(球轴承)，而欧洲已广泛采用第3代轮毂轴承。第3代轮毂轴承的主要优点是可靠、有效载荷间距短、易安装、无需调整、结构紧凑等。目前，中国引进车型大多采用这种轻量化和一体化结构轮毂轴承。/pp　　铁路车辆方面：目前，中国铁路重载列车用轴承采用国产电渣重熔G20CrNi2MoA渗碳钢制造，而国外已经将超高纯轴承钢(EP钢)的真空脱气冶炼技术、夹杂物均匀化技术(IQ钢)、超长寿命钢技术(TF钢)、细质化热处理技术、表面超硬化处理技术和先进的密封润滑技术等应用到轴承的生产和制造，从而大幅度提升了轴承的寿命与可靠性。中国电渣轴承钢不仅质量低，而且成本比真空脱气钢高出2000-3000元/吨，未来中国需要开发超高纯、细质化、均匀化与质量稳定的真空脱气轴承钢取代目前采用的电渣轴承钢。/pp　　风电能源方面：对于风电轴承，目前中国还无法生产技术含量较高的主轴轴承和增速器轴承，基本依靠进口，3MW以上风电机组配套轴承的国产化问题还没有解决。国外为了提高风电轴承的强度、韧性和使用寿命，采用了新型特殊热处理钢SHX(40CrSiMo)，对于偏航和变浆轴承，通过表面感应淬火热处理控制淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹 对于增速器轴承和主轴轴承采用碳氮共渗，使零件表面得到较多稳定残余奥氏体体积分数(30%-35%)和大量细小碳化物、碳氮化物，提高了轴承在污染润滑工况下的使用寿命。/pp　　为提高轧机轴承的使用寿命以及运转精度，未来需要进行轧机用GCr15SiMn和G20Cr2Ni4等轴承钢的超高纯真空脱气冶炼和轴承表层大奥氏体量控制热处理等技术的研发。日本NSK与NTN轴承公司分别开发了表面奥氏体强化技术，即通过增加表层奥氏体含量，开发出了TF轴承和WTF轴承，从而将轴承的寿命提高了6-10倍。/pp　　未来中国轴承钢的研发方向主要体现在四个方面：/pp　　一是经济洁净度：在考虑经济性的前提下，进一步提高钢的洁净度，降低钢中的氧和钛含量，达到轴承钢中的氧与钛的质量分数分别小于6× 10-6和15× 10-6的水平，减小钢中夹杂物的含量与尺寸，提高分布均匀性。/pp　　二是组织细化与均匀化：通过合金化设计与控轧控冷工艺的应用，进一步提高夹杂物与碳化物的均匀性，降低和消除网状和带状碳化物，降低平均尺寸与最大颗粒尺寸，达到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目标 进一步提高基体组织的晶粒度，使轴承钢的晶粒尺寸进一步细化。/pp　　三是减少低倍组织缺陷：进一步降低轴承钢中的中心疏松、中心缩孔与中心成分偏析，提高低倍组织的均匀性。/pp　　四是轴承钢的高韧性化：通过新型合金化、热轧工艺优化与热处理工艺研究，提高轴承钢的韧性。/ppstrong　　三、弹簧钢现状和发展方向/strong/pp　　弹簧钢主要用于汽车、发动机制造业以及铁路行业。目前，中国弹簧钢产品存在的问题是，中低端产品过剩，高端及特殊品种缺乏 中国弹簧钢在纯净度、抗疲劳性、表面质量以及质量稳定性等方面与国外存在较大差距，无法满足高档乘用车悬架簧、气门弹簧、铁路及重载货车专用弹簧等对弹簧钢性能的要求。中国高档次及深加工弹簧钢仍然依赖进口。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。/pp　　虽然降低钢中氧及夹杂物含量是获得纯净钢的一种途径，但是要想得到零夹杂的弹簧钢比较困难，为此有研究者提出了氧化物冶金技术，这是一种有效的晶粒细化的方法，是实现钢铁材料强度与韧性成倍提高的最有效方法。它利用钢中细小弥散的高熔点非金属夹杂物，主要是氧化物、硫化物以及氮化物，作为晶内铁素体的形核核心，从而起到细化晶粒的作用。国内外已经对Ti、Zr氧化物体系做了系统的研究，认为含钛氧化物是最理想的。在奥氏体晶粒内钛的氧化物质点成为针状铁素体有效形核地点，促进晶内铁素体形成。但是，由于钢种成分的限制，钛氧化物冶金的推广受到了限制。最近几年开始对稀土元素进行研究，可以利用稀土元素的强脱氧脱硫能力及产物熔点高的特点来研究稀土氧化物对钢材性能的影响。/pp　　汽车行业对悬簧强度的要求越来越高，设计应力提高到1100-1200MPa，为此日本开发出添加合金来提高强度和提高耐腐蚀疲劳强度的钢材。中国弹簧钢无法满足高档乘用车悬架簧用钢性能需求，强度1200MPa及以上悬架弹簧产品用弹簧钢全部依赖进口。然而，近年来，为规避资源风险、降低成本和实现原材料的全球化供给，强烈要求使用标准钢(SAE9254)维持高强度，而且强烈要求提高钢的韧性，因此越来越多地采用喷丸硬化处理取代处理费用高的表面硬化热处理。喷丸硬化处理将压缩残余应力作用于表面，可提高抗疲劳强度，减小表面缺陷的影响程度，因此近年来将它视为表面处理不可或缺的技术。随着表面强化技术的发展，悬簧的设计应力也达到了1200MPa级。预计今后对高强度悬簧用钢的强度、韧性和耐腐蚀性及耐用性的要求将越来越高。未来，随着汽车轻量化，发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢是提高中国高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。/pp　　所有弹簧产品中，气门弹簧对材料要求最为严格，特别是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉强度达到2000MPa 对氧化物、硫化物的夹杂物等级要求均达到0级 异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求。目前，国外气门弹簧专用弹簧钢生产主要集中在日本、韩国、瑞典，生产企业有日本铃木、三兴、住友、神钢钢线、韩国KisWire、瑞典Garphyttan等，几乎垄断了中国全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。2000年以后，随着新型发动机的开发，对发动机的旋转速度和轻量化、紧凑化的要求越来越高，因此日本开始采用2100-2200MPa的OT钢丝。在此情况下，不仅要调整合金成分，还要对现有制造工艺进行改进，低温弥散硬化成为必不可少的工艺。然而，低温弥散硬化后的弹簧形状发生变化，为了提高形状和尺寸的控制精度，控制整个制造工序中的形状变化的技术开始引人关注。/pp　　未来，为满足高端弹簧基础零部件国产化的发展需求，应不断开发高性能弹簧钢产品，一方面是向高强度方向发展，要求在高应力下同时提高疲劳寿命和抗松弛性能 另一方面是向功能性方向发展，根据不同的用途，要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。/ppbr//p

研究背景 驱动工程行业中的部件需要测试多种机械特性，例如，需要检查齿轮箱的长期平滑度、同步性、齿隙、扭转刚度、摩擦行为和机械弹性[1,2]。测试实验室通常配备各种测试台，以便于在接近真实世界的条件下分析齿轮，确定并确保其技术特性。 WITTENSTEIN alpha是attocube母公司WITTENSTEN SE的战略业务部门，负责精度需求超高的机电伺服驱动系统的开发和机械生产。WITTENSTEIN在垂直线性运动测试台上使用了attocube的皮米精度激光干涉仪-IDS3010。IDS3010能够提供皮米分辨率，1MHz的数据输出，可有效帮助测试齿轮齿条传动系统中行星齿轮箱机械参数的长期稳定性。 实验装置 试验台包含沿垂直轴移动的400 kg负载质量。该负载与齿轮齿条系统相连，齿轮齿条系统由WITTENSTEIN alpha齿轮箱和伺服电机驱动组成。传统的玻璃标尺在精度、灵活性和检测高频振动方面十分受限，无法收集该测试台所需的所有数据。为了更好地了解变速箱的性能，需要精度更高且易于集成到现有装置中的设备。皮米精度激光干涉仪-IDS3010具有皮米级精度、紧凑的传感器头和模块化设计、通过光纤传输激光等特性，工程师将其集成到装置中并实现了快速安装和快速对齐。在开始整合两小时内，使用IDS3010在整个0.747米的工作范围内完成了测量。图1显示了测试台，包括安装在400 kg重量上的角锥棱镜和M12/C7.6准直传感器头，同时以1 MHz带宽从IDS3010读取模拟Sin/Cos数据。 Figure 1: Test bench for mechanical load tests of a gearbox 测试结果分析 图2显示了工作范围内几个周期的位移数据。如下图（a）所示，循环结果接近正弦曲线；图（b）是运动的转折点放大的曲线数据。高分辨率位移数据为同步和传动误差的齿轮箱行为提供了新证据。探索纳米级细节的能力为频率和运动分析提供了新的机会。通过IDS3010和进一步优化，可以可视化完成行星齿轮箱中单齿的影响。此外，如图（e）所示，两种方法的差异表明，玻璃尺读数提供的测量数据准确性较差。两个信号之间差异的周期性明显，表明不是由于噪声或变化造成的数据误差，而是因为玻璃尺编码器位于远离感兴趣的测量点和玻璃刻度不精确。此外，IDS3010及其光学组件具有更明显的优点，例如紧凑的传感器头和质量可忽略的角锥棱镜。 Figure 2: Displacement data of the weight moved by the gearbox. (a) shows the position of the mass that was measured with the IDS3010. (b) is a 160 000 times magnified segment of a) to show the precision of the interferometric measurement. (c) is the speed measurement of the weight movement obtained from the data of a). (d) is the same measurement as a) but with an optical linear encoder – which looks similar until one looks at the detail of the difference – as seen in plot (e).结论 综上所述，IDS3010提高了测试台的精度和分辨率。基于激光的测量和小型化组件对无限接近感兴趣的点进行测量成为可能，且不会影响整个装置的运动行为。这使得测试和开发工程师能够确定更多无法使用玻璃尺检测到的机械和摩擦现象。此外，IDS3010紧凑的设计、易于安装和快速对准的特性，允许在一个实验室内的多个测试台上灵活应用和集成。由于IDS3010可测量长达5米的工作距离，多达三个的光轴，因此干涉仪也可用于更大的测试台。 References [1] R. Russo, R. Brancati, E. Rocca: “Experimental investigations about the influence of oil lubricant between teeth on the gear rattle phenomenon”, Journal of Sound and Vibration, Volume 321, Issues 3-5, 2009, Pages 647-661.[2] Y. Chen, A. Ishibashi: “Investigation of the Noise and Vibration of Planetary Gear Drives”, GEAR TECHNOLOGY, Jan/Feb 2006.相关产品1、皮米精度激光干涉仪-IDS3010

2023年3月18日，由北京工业大学牵头，湖南科技大学、河南科技大学、湖南理工学院、温州大学和中国计量科学研究院共同承担的国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目“小模数齿轮超精密测量仪器研制”（52227809）启动会在湖南科技大学召开。会议承办单位湖南科技大学王卫军副校长、科技处万文处长、机电学院领导，北京工业大学科技发展研究院刘占省副院长，项目负责人北京工业大学石照耀教授，参加单位的项目负责人湖南科技大学赵前程教授、河南科技大学王笑一副教授、湖南理工学院张晓红教授、温州大学周宏明教授、中国计量科学研究院林虎副研究员，以及项目组骨干成员、研究生、来宾等，约40余人出席会议。石照耀教授主持会议。刘占省副院长和王卫军副校长分别致词，充分肯定了本项目的研发价值和对小模数齿轮行业发展的促进作用。石照耀教授做了项目主题报告，围绕研究背景、主要研发内容和技术方案展开，从“为什么”、“做什么”和“怎么做”的角度详细介绍了项目的总体情况。小模数齿轮（模数≤1mm）既是重大装备的核心件，又是民生产品的基础件；然而世界范围内，小模数齿轮基准级检测仪器及样板缺失。本项目将小模数齿轮超精密测量仪器的研制从“可测性”、“精度获取”和“量值传递”三方面展开，解决高精度小模数齿轮测量、量值传递和仪器校准难题，实现超精密测量仪器核心技术自主可控，对推动我国小模数齿轮产业升级意义重大。项目牵头单位骨干成员宋辉旭博士做了“项目任务分解与进度安排”报告，就项目的8大任务（下设42项二级子任务和134项三级子任务）进行了详细讲解，明确了各参加单位的任务，提出了具体的工作要求、考核指标和完成时间节点。同时，宋博士解读了与国家重大科研仪器研制项目相关的项目管理文件和财务管理制度文件，并汇报了项目组制定的相关管理办法。启动会安排了学术交流，中国计量科学研究院林虎副研究员做了“齿轮量值传递与溯源体系”的学术报告。报告从中国计量科学研究院情况介绍、齿轮量值传递与溯源体系、未来的发展与挑战三个方面详细介绍了我国计量体系、量值传递的模式与发展。大会最后，石照耀教授与各参加单位项目负责人共同签署了项目合作协议。项目启动会的正式启动标志着项目已进入到全面执行阶段。

2013年8月6日消息，格柏传奇刀片(Gerber Legendary Blades)公司宣布自愿召回中国产刀具套装(刀和鞘)。消费者应立即停止使用召回产品，除非另有通知。重新销售或试图重新销售被召回产品将被视为违法。　　此次被召回的产品为中国产固定刀片的刀具套装，共计2900套。进口商为俄勒冈州波特兰的格柏传奇刀片(Gerber Legendary Blades)公司。刀具套装包括一个前面印有格柏刀盾的标志，背面刻有“GERBER”的黑色尼龙刀鞘。刀鞘上部约长2.25英寸、宽1.25英寸，底部逐渐变细至0.5英寸。与该刀鞘一同售卖的刀是一把整体长4英寸，有一个2英寸长的双刃刀片的丁字把手的刀。该刀前面有一个激光标记的刀盾标志，背面有白色的数字编码。装在盒内销售的该套装，盒子上印有30-000650的型号，以透明包装销售的，包装上印有31-001727的型号。刀具自2013年3月至6月在全美体育用品商店以及 www.gerbergear.com网站上销售，售价为60美元/套。　　问题刀具被召回的原因为，刀鞘内的刀会意外掉出，因而构成割伤危险。格柏传奇刀片公司收到一份事故报告，报告称有消费者发生割伤事故，需要治疗但未缝针。　　CPSC建议消费者应立即将该产品隐蔽储存于安全、儿童接触不到的地方。格柏传奇刀片公司对召回的刀鞘将免费给予更换。

瑞士Optimes J1可靠、准确的旋转零件测量 J1 Optimes提供快速准确的解决方案，可自动测量旋转部件的所有外部尺寸。只需将工件放在2个支架上，它立刻开始测量。几秒钟后，软件将光学测量轴下的零件移动并读取所有预定义尺寸该设备旨在确保对外部干扰（振动，温度，光线等）具有非常高的不敏感性。该优点使得可以在生产机器附近和控制实验室中使用测量仪器。根据微机械的要求，测量的精确性和可重复性使Optimes J1完美地集成到您的质量控制过程中。测量的速度和简单性可确保大量节省时间。技术规格技术类型非接触式光学测量范围?3.7x 17 mm分辨率Y（直径）0.07μmX（长度）0.1μm精度直径测量0.5μm （2S）长度测量1.8μm （2S）光学传感器类型BCD USB3.0 LS2048光纤类型BCD bi-telecentric std。灯光类型LED原则透射光尺寸长x高x宽330x 460 x 250毫米重量仪器8 KG功率10瓦 J1夹具J1夹具在几秒钟内即可实现互换，标准夹具在测量范围内可以夹持任何零件。微型装置微型测量支架配有两个60微米厚的不锈钢V形支架。精细的设置可以非常精确地对齐零件下面的传感器.软件辅助工具和这个支架的结合保证了良好的测量精度。 吸入式装置吸力支架能够放置不能放置在测微保持架上的小尺寸零件。提供不同直径的可互换喷嘴，以与待测量零件相对应。微型泵安装在机器中，使系统完全自动。 定位钳夹持器允许拧紧各种类型的零件，如销、规、杆等。它还用于固定仪器的校准规。J1软件Optimes J1完全由一个软件驱动，该软件提供评级，文件管理，图形和统计分析以及测量报告创建等一系列功能。该软件允许导入和导出3D数字模型，从而提供与您的设计软件的完全互操作性。不同级别的用户访问保证了每个使用该仪器的人员的安全性和用户友好性。J1软件功能文章数据库3D尺寸标注工具（直径，长度，半径，角度）协助进行调整记忆批次和日期测量该工件的图形分析统计计算将数据导出到所有spc软件。创建和打印测量报告远程维护和支持创新点：专业手表齿轮检测设备，J1用于手表零部件的各尺寸测量，提供快速准确的测量方案，世界领先。

p　　在即将开幕的CCMT2018，将有来自境内外的230多家企业展出工量具产品，展出的主要工具产品类别包括工具系统、各类硬质合金刀具、超硬刀具、高性能高速钢刀具 主要量具量仪展品包括三坐标测量仪、激光干涉仪、轮廓粗糙度仪、对刀仪、齿轮测量中心、圆度仪以及各类数显量具和精密机械量具。/pp　　金属切削刀具方面，各类硬质合金刀具都有新品出展，包含：车削加工方面、铣削加工方面、孔加工方面、工具系统方面。/p　　量具量仪方面，将有来自全球的多家量具量仪企业展出品种丰富令人目不瑕接的数字化精密测量仪器和量具产品。p　　对刀仪作为一个热点，有英国雷尼绍、德国翰默、意大利马波斯Marposs、日本安努梯、日本株式会社美德龙、哈量、天津天门精机等多家企业展出各种全自动、半自动对刀仪。全球著名测量专家雷尼绍的NC4非接触式对刀仪不仅可在各种加工中心进行快速非接触式对刀，同时还能进行刀具破损检测。它分为固定式和分离式两种，集成有独特的MicroHole保护系统和创新的安全保护系统PassiveSeal，能够保持IPX8级的密封性能。分离式系统在大型机床上安装简便，工作范围可达5米。NC4+适合使用小直径刀具的应用场合，提供优异的性能和超高对刀精度。意大利马波斯Marposs对刀仪采用模块化标准组件，易于安装，且重复精度高。而国内测量巨头哈量带来的KELCH KENOVA set line V64x型对刀仪采用MPS模块式主轴，可夹持SK、BT、HSK、PSC、VDI型刀柄 重复测量精度达到± 0.002mm KELCH KENOVA set line V64x采用高像素CCD照相机测量，配备Picture Start Workshop和独有的Easy基础软件包，同时具有多项可扩展选项满足用户需求。/pp style="text-align: left "　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/0e0e047c-707f-42e1-9846-1d60ccb69004.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "　　雷尼绍对刀仪/p　　齿轮测量技术和产品的发展是我国量仪小行业技术发展的扛鼎之作，近年来开发出众多具有新颖测量功能的齿轮测量仪器，并且初步形成了齿轮量仪产业集群。本届展会哈量、哈尔滨智达、哈尔滨金量、哈尔滨创博科技、西安纳诺精密测量等多家企业将展出各类齿轮测量仪器。哈量展出的L30A型齿轮测量中心首次将三维数字式扫描测头和直线电机技术成功应用于齿轮测量中心领域。通过新电控系统的研发，用复杂曲面的特征点实现了空间曲面的NURBS重构，不仅实现曲面的误差计算算法的统一，也使测量方式更加灵活。独特的工件装卡自动找正技术实现了工件坐标系与仪器坐标系的统一，对装卡允许误差由原来的μm级降低到了mm级，大大降低了装卡难度 总精度达到VDI/VDE 2612、2613一级仪器精度要求，可满足ISO1328或GB10095标准规定的2、3级高精度齿轮的测量需求。该仪器配置了哈量公司自主开发的LINKS-GEAR齿轮测量软件，除了可测量标准圆柱齿轮外，还可以检测各类特殊齿轮以及齿轮刀具。p　　在境外展商中，以下展品值得关注。卡尔蔡司特别针对绿色制造开发的新能源汽车部件检测方案、模具自动化检测方案等。马波斯将带来享誉全球的生产过程在线监控系统。约翰内斯· 海德汉博士将在CCMT2018中国首发新一代具有EnDat接口的测头。柯尔柏斯来福临除了机床以外，还将展出WALTER HELICHECK PLUS，用于微观测量领域全自动测量回转类刀具和生产工件上的复杂形状及轮廓。雷尼绍公司的Equator比对仪和REVO-2多传感器五轴测座是该公司的亮点。Equator比对仪由并联运动机构构造组成，具有极高的刚性，可确保快速操作时优异的重复性 借助SP25测头快速且可重复的扫描功能，能够进行轮廓测量以进行完整特征分析。REVO-2是一款用于坐标测量机的革命性多传感器五轴测座升级产品。/pp　　国内量具量仪企业近年来进步显著，中小型民营企业如雨后春笋秀涌现并开发出大量制造业急需的量具量仪产品。首先，三坐标测量机作为工业领域应用最为广泛的精密测量工具受到国内中小型量仪企业的重视，本届CCMT推出不少新品。其中包括思瑞测量技术的Tango-R关节臂测量机、Croma系列大行程全自动三坐标测量机、无锡富瑞德的中小型桥式高精度三坐标测量机、西安力德的高精度数控三坐标测量机、西安纳诺的ROYAL系列移动桥式测量机等等。/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/5a04a2ff-80d6-4e20-b99e-d30d7296891d.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "　　深圳市中图仪器SJ6000激光干涉仪/pp　　其次，更多智能、精密、专用量仪将在CCMT2018与观众见面。深圳市中图仪器的SJ6000激光干涉仪以干涉技术为核心，采用激光双纵模热稳频技术，可实现高精度、抗干扰能力强、长期稳定性好的激光频率输出，其主要技术参数为：稳频精度± 0.05ppm 测量精度± 0.5ppm(0-40)℃ 线性测量距离(0-80)m 测量分辨率1nm。西安纳诺的SURMIN新一代超高精度测量平台，源自德国研发中心团队精心打造 该公司SCAN 3D系列手持式激光扫三维扫描仪，适用各种复杂的应用场景。广州威而信的CA65 \MMD-R220圆度仪采用气浮主轴，精度高，具有很好的性价比。此外，思瑞测量技术的Tango-S Plus手持扫描测量系统，深圳市中图仪器的粗糙度轮廓一体式测量仪，陕西威尔机电的轮廓仪、粗糙度仪，成都成量、苏州英仕、威海新威量等企业将展出的各类数显量具、精密量表量规以及小型量仪，都将给用户的精密测量提供更宽广的选择空间。/p

一、 前言根据自有设备情况选用公司齿轮测量机、三坐标测量机作为数字化设备，分别对双联行星轮对齿精度进行测量。通过分析测量过程及测量结果，对三坐标测量机间接测量法进行改进，即通过对大小齿轮轮廓进行扫描，构造虚拟量棒直径计算对齿角度偏差，并根据这种测量方法编制了三坐标自动测量程序，提高了检测效率及准确性，保证产品的合格率至98%以上。二、实施背景（一）背景近年来，为降低矿山运输行业成本，提高效率，大型工程运输车开始设计生产，其中轮式自卸车比较热门，一直占据市场主导地位。当前，全球每年轮式自卸车销售额高达100亿美元以上，并且连续6年保持30%的增长率，足以说明一个新兴品类正在崛起。（二）现状轮式自卸车电动轮组成的主要部件为双联行星轮。行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，具有重量轻、体积小、传递功率大、结构紧凑、承载能力高等一系列优点，在工业领域应用广泛。在行星传动的各种型式中,NW、NN及WW三种型式的行星齿轮为双联齿轮，当前国内研制和承接的轮边减速器产品中，NW型双联行星轮组的制造工艺难度系数最大。目前，只有GE、西门子等极少数国际大公司具备制造高品质双联行星轮组的能力，形成市场垄断，利润高达500%。最近几年，国内研制了多种双联行星轮组对，但制造过程复杂，工艺和产线瓶颈较多。大多数公司只能选择自行配对组装，但却无法满足与客户整机零件的互换，与行业中成熟产品存在较大差距，产品的销价差别也很大。 （三）实施的紧迫性目前，中车戚墅堰所已涉及共计6款双联行星轮的研制，双联行星轮不仅可以作为零部件安装在总成上，还可以作为成品进行销售。通常双联行星轮需要经过热套、精磨轴承档、磨齿修正三个工序，每个工序都要检测对齿精度，只有保证每次检测的稳定和效率，才能使成品的对齿精度控制在顺逆30秒以内。为攻克目前产品中对齿精度检测的难点，本文对轮边减速器中的行星轮组对齿精度的相关工艺及检测要求进行了讨论分析，助力企业有效地提高生产效率，降低质量风险，固化生产周期并降低生产成本。三、测量方法及改进（一）间接测量方案及参数确定1.双联齿轮对齿技术简介行星齿轮机构传动是指二个或三个双联行星齿轮工作时与太阳轮、内齿轮同时啮合而形成的传动系统。双联行星齿轮对齿在技术条件上一般要求上下联的齿或槽中心对正，常用的对齿和测量方法是用插齿刀对齿，用圆柱棒进行偏差测量。2.测量设备配置检测设备配置如下表1所示，三坐标测量机是20世纪60年代发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器。它的优点是：(1)通用性强，可实现空间坐标点的测量，方便地测量出各种零件的三维轮廓尺寸和位置精度；(2)测量精度可靠；(3)可方便地进行数据处理和过程控制。因此，它被纳入自动化生产线和柔性加工线中，并成为一个重要的组成部分。齿轮测量机主要用于测量齿轮的轮齿精度，包括齿形、齿向误差、周节累积误差、径向跳动误差等，测量精度高。表1 检测所用设备设备名称型号生产厂家三坐标测量机MMZ G 303020德国蔡司ZEISS齿轮测量机P65德国克林贝格3.测量参数的确定选用1Z057双联行星轮作为测量件，它是由小行星轮和大行星轮组合而成的。(如图1) 图1 1Z057双联行星轮选用三坐标测量机进行对齿精度测量时，首先要确定测量圆柱棒的直径。通过查阅1Z057 双联行星轮的设计蓝图，了解大小行星轮的参数，再根据参数信息计算最佳圆柱棒直径进行测量。为保证测量结果的准确性, 量棒直径不可太大, 也不可太小；若直径太大,与齿廓的接触点有可能超出大径，若直径太小, 则量棒外圆将与槽底接触。以上两种情况都无法得出正确的测量结果。为避免这些情况,选择量棒直径时,应使量棒外圆与齿廓的接触点落在分度圆及其附近的任意位置上,一般在距小径的(1/ 3~ 2/ 3 齿高之间为宜。当量棒外圆与齿廓的接触点落在分度圆上时,可通过公式1得出量棒直径。 公式（1）其中dp是量棒直径，db是分度圆直径，α是齿形角，Z为齿数，对于渐开线标准圆柱齿轮db=mz；小行星轮模数为8.367，齿数为17，齿形角为25度。经计算最佳量棒直径为φ16.771；大行星轮模数为8.175，齿数为72，齿形角为25度。经计算最佳量棒直径为φ15.797。4.间接测量方案根据公式（1）计算结果，我们选用φ16的量棒进行间接测量，测量方法如图2。 图2 测量小行星轮（左）；测量大行星轮（右）先扫描上下两个轴承档连成公共轴线，确定轴线基准。将φ16的量棒卡入齿槽内，用探头确定量棒中心位置，建立坐标系，计算出上下中心的偏移量，得出对齿角度偏差。图3为测量数据报告，根据偏移量的正负值确定顺逆方向。 图3 测量数据5.数据验证选用齿轮测量机进行测量，首先找正双联齿轮的轴承档，输入大小行星轮参数，选择角度测量软件，自动扫描轴承档，确定基准中心线，然后扫描大小行星轮齿槽左右齿面的齿形轮廓和齿向轮廓，确定齿槽中心线，通过软件计算，得到偏转距离，从而得出对齿角度。测量过程如图4，数据报告如图5。 图4 测量小行星轮（左）；测量大行星轮（右）图5 测量数据6.数据对比及测量存在的不足通过量棒间接测量的对齿角度为44秒，而齿轮测量机测量结果为1分05秒。以齿轮测量机测量结果为参考值，两次测量存在21秒偏差，偏差交大。对比两种测量方法，间接测量法以手动操作为主，人为不确定性较大；齿轮测量机通过扫描齿形轮廓和齿向轮廓确定齿槽中心线，得出对齿角度，数据精准性较高，但是起吊、找正及测量时间较长，效率低下，无法满足生产进度。（二）对齿精度检测工艺优化改善间接测量法测量结果偏差较大，特对其进行改进。首先选取小齿轮的上端面作为空转方向，小齿轮上端圆作为圆心，小齿轮两边对齿的中心点作为旋转方向建立初定位坐标系；通过初定位坐标系，三坐标测量机能够快速准确地扫描工件的上下两个轴承档并使其公共轴线成为基准；再通过三坐标测量机运用未知曲线扫描功能对上下齿轮中部（即齿向最高点）的齿槽两边进行扫描，得到2条V形曲线（如图6）。构造与V形曲线相切的两个虚拟圆形，小行星轮选择直径为φ16.771的圆，大行星轮选择直径为φ15.797的圆（如图7）。以轴线作为基准，小行星轮虚拟圆圆心到轴线的连线作为方向基准建立坐标轴。通过计算两个虚拟圆圆心到轴线连线的夹角得出对齿角度。 图6 扫描程序图7 小行星轮拟合圆（左）；大行星轮拟合圆（右）表2 双联行星轮对齿角度数据序号改进前（三坐标）改进后（三坐标）（齿轮仪）方向10’40”0’22”0’20”顺时针20’38”0’18”0’20”顺时针30’42”0’23”0’20”逆时针40’20”0’13”0’10”逆时针50’15”0’36”0’35”逆时针60’40”0’51”0’50”逆时针70’28”0’9”0’12”顺时针80’30”0’13”0’13”顺时针90’5”0’21”0’20”顺时针100’13”0’35”0’35”顺时针110’30”0’15”0’12”顺时针120’28”0’10”0’12”逆时针130’5”0’24”0’20”顺时针140’45”0’24”0’25”顺时针150’5”0’25”0’23”顺时针160’10”0’30”0’29”顺时针170’5”0’20”0’20”顺时针180’30”0’10”0’5”逆时针190’24”0’23”0’25”逆时针200’19”0’40”0’38”顺时针210’28”0’14”0’10”顺时针220’13”0’32”0’30”顺时针230’10”0’30”0’32”顺时针240’40”0’25”0’25”顺时针250’15”0’33”0’30”顺时针260’29”0’22”0’20”逆时针270’42”0’22”0’25”顺时针280’8”0’29”0’28”逆时针290’28”0’16”0’12”逆时针300’40”0’20”0’21”顺时针平均偏差0’16”0’2”表2为30件工件的测量数据，以齿轮仪测量结果作为参考值。对比可见，改进前的数据平均偏差为16”，改进后的数据平均偏差为2”，表明改进后三坐标测量数据的稳定性及精确度都有了进一步提升，与齿轮仪的测量数据偏差较小，满足设计要求，提升测试效率，为双联行星轮的加工提供了强有力的数据支持，也为公司打破垄断走向市场提供了关键的检测技术支持。四、实施效果及意义通过对间接法进行改进优化，三坐标测量机适用于各类型双联行星轮组的对齿精度检测。对齿精度检测工艺的优化，也大大提升了产品合格率，取得了巨大成效，主要有以下4个方面。1.双联行星轮对齿精度合格率达98%；2.双联行星轮制造成本降低10%，产品质量和市场竞争力获得极大提高；3.双联行星轮的检测周期缩短20%，由以前的2天以上缩短至1天；4.双联行星轮可实现90%成品的对齿精度在正负30秒以内，媲美GE、西门子等公司同类产品要求。参考文献[1] 王兰群 张国建.渐开线花键M值得测量及量棒直径的选择 2005.9.1[2] 张志宏 张和平 双联行星齿轮模拟装配 2005.8.26[3] 郭海风 张丽 双联行星齿轮对齿技术 1994.1.1本文作者：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司计量检测工程师 蒋瑞骐

产品名称：几何尺寸测量仪产品品牌：EVM-G系列产品简介：本系列是一款高精度影像测量仪，结合传统光学与影像技术并配备功能完备的2.5D测量软件。可将以往用肉眼在传统显微镜下观察到的影像传输到电脑中作各种量测，并将测量结果存入电脑中以便日后存档或发送电子邮件。其操作简单、性价比高、精确度高、测量方便、功能齐全、稳定可靠。适用于产品检测、工程开发、品质管理。在机械加工、精密电子、模具制造、塑料橡胶、五金零件等行业都有广泛使用。产品参数：u 变焦镜筒：采用光学变焦物镜，光学放大倍率0.7X~4.5X，视频总放大倍率40X~400X连续可调，物方视场：10.6-1.6mm，按客户要求选配不同倍率物镜。u 摄像机：配备低照度SONY机芯1/3′彩色CCD摄像机，图像表面纹理清晰，轮廓层次分明，保证拥有高品质的测量画面。可以升级选配1/2′CMOS130万像素摄像机。u 底座：仪器底座采用高精度天然花岗石，稳定性高，硬度高，不易变形。u 光栅尺：仪器平台带有高精度光栅尺（X,Y,Z三轴），解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。u 光源：采用长寿命LED环形冷光源（表面光及底光），使工件表面照明均匀，边缘清晰，亮度可调。u 导轨：双层工作平台设计，配备高精度滚动导轨，精度高，移动平稳轻松。u 丝杆：X,Y轴工作台均使用无牙光杆摩擦传动，避免了丝杆传动的间隙，灵敏度大大提高，亦可切换快速移动，提高工作效率。 工作台仪器型号EVM-1510GEVM-2010GEVM-2515GEVM-3020GEVM-4030G金属台尺寸(mm)354×228404×228450×280500×330606×466玻璃台尺寸(mm)210×160260×160306×196350×280450×350运动行程(mm)150×100200×100250×150300×200400×300仪器重量(kg)100110120140240外型尺寸L*W*H756×540×860670×660×950720×950×1020 影像测量仪是建立在CCD数位影像的基础上，依托于计算机屏幕测量技术和空间几何运算的强大软件能力而产生的。计算机在安装上专用控制与图形测量软件后，变成了具有软件灵魂的测量大脑，是整个设备的主体。它能快速读取光学尺的位移数值，通过建立在空间几何基础上的软件模块运算，瞬间得出所要的结果；并在屏幕上产生图形，供操作员进行图影对照，从而能够直观地分辨测量结果可能存在的偏差。影像测量仪是一种由高解析度CCD彩色镜头、连续变倍物镜、彩色显示器、视频十字线显示器、精密光栅尺、多功能数据处理器、数据测量软件与高精密工作台结构组成的高精度光学影像测量仪器。仪器特点采用彩色CCD摄像机；变焦距物镜与十字线发生器作为测量瞄准系统；由二维平面工作台、光栅尺与数据箱组成数字测量及数据处理系统；仪器具有多种数据处理、显示、输入、输出功能，特别是工件摆正功能非常实用；与电脑连接后，采用专门测量软件可对测量图形进行处理。仪器适用于以二维平面测量为目的的一切应用领域。这些领域有：机械、电子、模具、注塑、五金、橡胶、低压电器，磁性材料、精密五金、精密冲压、接插件、连接器、端子、手机、家电、计算机（电脑）、液晶电视(LCD)、印刷电路板（线路板、PCB）、汽车、医疗器械、钟表、螺丝、弹簧、仪器仪表、齿轮、凸轮、螺纹、半径样板、螺纹样板、电线电缆、刀具、轴承、筛网、试验筛、水泥筛、网板（钢网、SMT模板）等。ISO国际标准编辑影响影像测量仪精度的因素主要有精度指示、结构原理、测量方法、日常不注意维护等。 中国1994年实行了国际《坐标测量的验收检测和复检测量》的实施。具体内容如下：第1部分：测量线性尺寸的坐标测量机 第2部分：配置转台轴线为第四轴的坐标测量机 第3部分：扫描测量型坐标测量机 第4部分：多探针探测系统的坐标测量机 第5部分：计算高斯辅助要素的误差评定。 在测量空间的任意7种不同的方位，测量一组5种尺寸的量块，每种量块长度分别测量3次所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。允许探测误差(MPEP)：25点测量精密标准球，探测点分布均匀。允许探测误差MPEP值为所有测量半径的值。ISO 10360-3 (2000) “配置转台轴线为第四轴的坐标测量机” ：对于配备了转台的测量机来说，测量机的测量误差在这部分进行了定义。主要包含三个指标：径向四轴误差(FR)、切向四轴误差(FT)、轴向四轴误差(FA)。ISO 10360-4 (2003) “扫描测量型坐标测量机” ：这个部分适用于具有连续扫描功能的坐标测量机。它描述了在扫描模式下的测量误差。大多数测量机制造商定义了"在THP情况下的空间扫描探测误差"。在THP之外，标准还定义了在THN、TLP和TLN情况下的扫描探测误差。 沿标准球上4条确定的路径进行扫描。允许扫描探测误差MPETHP值为所有扫描半径的差值。THP说明了沿已知路径在密度的点上的扫描特性。注：THP的说明必须包括总的测量时间，例如：THP = 1.5um (扫描时间是72 秒)。ISO 10360-4 进一步说明了以下各项定义：TLP: 沿已知路径，以低密度点的方式扫描。THN: 沿未知路径，以高密度点的方式扫描。TLN: 沿未知路径，以低密度点的方式扫描。几何尺寸测量仪工作原理影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术，具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能，影像地图目标指引，全视场鹰眼放大等优异的功能。同时，基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程，可以满足清晰影像下辅助测量需要，亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能，可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。全自动影像测量仪编辑全自动影像测量仪，是在数字化影像测量仪(又名CNC影像仪)基础上发展起来的人工智能型现代光学非接触测量仪器。其承续了数字化仪器优异的运动精度与运动操控性能，融合机器视觉软件的设计灵性，属于当今最前沿的光学尺寸检测设备。全自动影像测量仪能够便捷而快速进行三维坐标扫描测量与SPC结果分类，满足现代制造业对尺寸检测日益突出的要求：更高速、更便捷、更的测量需要，解决制造业发展中又一个瓶颈技术。全自动影像测量仪是影像测量技术的高级阶段，具有高度智能化与自动化特点。其优异的软硬件性能让坐标尺寸测量变得便捷而惬意，拥有基于机器视觉与过程控制的自动学习功能，依托数字化仪器高速而的微米级走位，可将测量过程的路径，对焦、选点、功能切换、人工修正、灯光匹配等操作过程自学并记忆。全自动影像测量仪可以轻松学会操作员的所有实操过程，结合其自动对焦和区域搜寻、目标锁定、边缘提取、理匹选点的模糊运算实现人工智能，可自动修正由工件差异和走位差别导致的偏移实现精确选点，具有高精度重复性。从而使操作人员从疲劳的精确目视对位，频繁选点、重复走位、功能切换等单调操作和日益繁重的待测任务中解脱出来，成百倍地提高工件批测效率,满足工业抽检与大批量检测需要。全自动影像测量仪具有人工测量、CNC扫描测量、自动学习测量三种方式，并可将三种方式的模块叠加进行复合测量。可扫描生成鸟瞰影像地图，实现点哪走哪的全屏目标牵引，测量结果生成图形与影像地图图影同步，可点击图形自动回位、全屏鹰眼放大。可对任意被测尺寸通过标件实测修正造影成像误差，并对其进行标定，从而提高关键数据的批测精度。全自动影像测量仪有着友好的人机界面，支持多重选择和学习修正。全自动影像测量仪性能使其在各种精密电子、晶圆科技、刀具、塑胶、弹簧、冲压件、接插件、模具、军工、二维抄数、绘图、工程开发、五金塑胶、PCB板、导电橡胶、粉末冶金、螺丝、钟表零件、手机、医药工业、光纤器件、汽车工程、航天航空、高等院校、科研院所等领域具有广泛运用空间。选购方法编辑有许多客户都在为如何挑选影像测量仪的型号品牌所困扰，其实最担心就是影像测量仪的质量和售后。国内影像测量仪的生产商大部分都集中在广东地区，研发的软件功能大部分相似，客户可以不用担心，挑选一款能够满足需要测量的产品行程就行了。根据需要来选择要不要自动或者手动，手动的就比较便宜，全自动的大概要比手动贵一倍左右。挑选影像测量仪最重要看显像是不是清晰，以及精度是否达标(一般精度选择标准为公差带全距的1/3~1/8)。将所能捕捉到的图象通过数据线传输到电脑的数据采集卡中，之后由软件在电脑显示器上成像，由操作人员用鼠标在电脑上进行快速的测量。有的生产商为了节约成本可能会采用国产的，造价比较低，效果就稍微差点。常见故障及原因编辑故障1)蓝屏；2)主机和光栅尺、数据转换盒接触不良造成无数据显示；3)透射、表面光源不亮；4)二次元打不开；5)全自动影像测量仪开机找不到原点或无法运动。原因由于返厂维修周期长，价格昂贵，最重要的是耽误了客户的正常的工作。造成问题出现的原因很多，但无外乎以下原因：1)操作软件文件丢失或CCD视频线接触不良；2)光栅尺或数据转换盒损坏；3)电源板损坏；4)加密狗损坏或影像测量仪软件操作系统崩溃。以上问题可能是只出现一个，也有可能几个问题一起出现。软件种类编辑二次元测量仪软件在国内市场中种类比较多，从功能上划分主要有以下两种：　　二次元测量仪测量软件与基本影像仪测量软件类似，其功能特点主要以十字线感应取点，功能比较简单，对一般简单的产品二维尺寸测量都可以满足，无需进行像素校正即可直接进行检测，但对使用人员的操作上要求比较高，认为判断误差影响比较大，在早期二次元测量软件中使用广泛。　　2.5D影像测量仪在影像测量领域我们经常可以听到二次元、2.5次元、三次元等各种不同的概念，所谓的二次元即为二维尺寸检测仪器，2.5次元在影像测量领域中是在二维与三维之间的一种测量解决方案，定义是在二次元影像测量仪的基础上多加光学影像和接触探针测量功能，在测量二维平面长宽角度等尺寸外如果需要进行光学辅助测高的话提供了一个比较好的解决方案。仪器优点编辑1、装配2个可调的光源系统，不仅观测到工件轮廓，而且对于不透明的工件的表面形状也可以测量。2、使用冷光源系统，可以避免容易变形的工件在测量是因为热而变形所产生的误差。3、工件可以随意放置。4、仪器操作容易掌握。5、测量方便，只需要用鼠标操作。6、Z轴方向加探针传感器后可以做2.5D的测量。测量功能编辑1、多点测量点、线、圆、孤、椭圆、矩形，提高测量精度；2、组合测量、中心点构造、交点构造，线构造、圆构造、角度构造；3、坐标平移和坐标摆正，提高测量效率；4、聚集指令，同一种工件批量测量更加方便快捷，提高测量效率；5、测量数据直接输入到AutoCAD中，成为完整的工程图；6、测量数据可输入到Excel或Word中，进行统计分析，可割出简单的Xbar-S管制图，求出Ca等各种参数；7、多种语言界面切换；8、记录用户程序、编辑指令、教导执行；9、大地图导航功能、刀模具专用立体旋转灯、3D扫描系统、快速自动对焦、自动变倍镜头；10、可选购接触式探针测量,软件可以自由实现探针/影像相互转换，用于接触式测量不规则的产品,如椭圆、弧度 、平面度等尺寸；也可以直接用探针打点然后导入到逆向工程软件做进一步处理！11、影像测量仪还可以检测圆形物体的圆度、直线度、以及弧度；12、平面度检测：通过激光测头来检测工件平面度；13、针对齿轮的专业测量功能14、针对全国各大计量院所用试验筛的专项测量功能15、图纸与实测数据的比对功能维护保养编辑1、仪器应放在清洁干燥的室内（室温20℃±5℃，湿度低于60%），避免光学零件表面污损、金属零件生锈、尘埃杂物落入运动导轨，影响仪器性能。2、仪器使用完毕，工作面应随时擦干净，再罩上防尘套。3、仪器的传动机构及运动导轨应定期上润滑油，使机构运动顺畅，保持良好的使用状态。4、工作台玻璃及油漆表面脏了，可以用中性清洁剂与清水擦干净。绝不能用有机溶剂擦拭油漆表面，否则，会使油漆表面失去光泽。5、仪器LED光源使用寿命很长，但当有灯泡烧坏时，请通知厂商，由专业人员为您更换。6、仪器精密部件，如影像系统、工作台、光学尺以及Z轴传动机构等均需精密调校，所有调节螺丝与紧固螺丝均已固定，客户请勿自行拆卸，如有问题请通知厂商解决。7、软件已对工作台与光学尺的误差进行了精确补偿，请勿自行更改。否则，会产生错误的测量结果。8、仪器所有电气接插件、一般不要拔下，如已拔掉，则必须按标记正确插回并拧紧螺丝。不正确的接插、轻则影响仪器功能，重则可能损坏系统。测量方式编辑1、物件被测面的垂直测量2、压线相切测量3、高精度大倍率测量4、轮廓影像柔和光测量5、圆及圆弧均匀取点测量精密影像测绘仪测量软件简介：绘图功能：可绘制点、线、圆、弧、样条曲线、垂直线、平行线等，并将图形输入到AutoCAD中，实现逆向工程得到1:1的工程图。自动测绘：可自动测绘如：圆、椭圆、直线、弧等图形。具有自动寻边、自动捕捉、自动成图、自动去毛边等功能，减少了人为误差。测量标注：可测量工件表面的任意几何尺寸，不同高度的角度、宽度、直径、半径、圆心距等尺寸，并可在实时影像中标注尺寸。SPC统计分析软件：提供了一系列的管制图及多种类型的图表表示方法,使品管工作更方便，大大提升了品质管理的效率。报表功能：用户可轻易地将测量结果输出至WORD、EXCEL中去，自动生成检测报告，超差数值自动改变颜色，特别适合批量检测。鸟瞰功能：可察看工件的整体图形及每个尺寸对应的编号，直观的反应出当前的绘图位置，并可任意移动、缩放工件图。实时对比：可把标准的DXF工程图调入测量软件中与工件对比，从而快速检测出工程图和实际工件的差距，适合检测比较复杂的工件。拍照功能：可将当前影像及所标注尺寸同时以JPEG或BMP格式拍照存档，并可调入到测量软件中与实际工件做对比。光学玻璃：光学玻璃为国家计量局检验通过之标准件，可检验X、Y轴向的垂直度，设定比例尺，使测量数据与实际相符合。客户坐标：测量时无需摆正工件或夹具定位，用户可根据自己的需要设置客户坐标（工件坐标），方便、省时提高了工作效率。精密影像测绘仪仪器特点：经济型影像式精密测绘仪VMS系列结合传统光学与数字科技，具有强大的软件功能，可将以往用肉眼在传统显微镜下所观察到的影像将其数字化，并将其储存入计算机中作各式量测、绘图再可将所得之资料储存于计算机中，以便日后存盘或电子邮件的发送。该仪器适用于以二座标测量为目的一切应用领域如：品质检测、工程开发、绘图等用途。在机械、模具、刀具、塑胶、电子、仪表等行业广泛使用。变焦镜筒：采用光学变焦物镜，光学放大倍率0.7X～4.5X，视频总放大倍率：40X～400X，可按客户要求选配不同倍率物镜。摄像机：配备低照度SONY机芯1/3”彩色CCD摄像机，图像表面纹理清晰，轮廓层次分明，保证拥有高品质的测量画面。底座：仪器底座采用高精度天然花岗石，稳定性高，硬度高，不易变形。光栅尺：仪器平台带有高精密光栅尺（X、Y、Z三轴）,解析度为0.001mm。Z轴通过二次聚焦可实现对沟槽、盲孔的深度进行测量。光源：采用长寿命LED环形冷光源（表面光及底光），使工件表面照明均匀，边缘清晰，亮度可调。导轨：双层工作平台设计，配备高精度滚动导轨，精度高、移动平稳轻松。丝杆：X、Y轴工作台均使用无牙光杆磨擦传动，避免了丝杆传动的背隙，灵敏度大大提高，亦可切换快速移动提高工作效率。

8月6日，江汉油田四机厂计量检测中心获得中国合格评定国家认可中心颁发的国家实验室认可证书，这是该油田建成的首个国家实验室，标志着江汉四机厂的检测能力已达到国内一流、国际先进水平，对提高工厂产品质量信誉度和市场竞争力将起到积极的作用。　　四机厂计量检测中心拥有进口三相坐标仪、金相显微镜、光谱分析仪、齿轮检测仪等大量先进的材料、刀具、量具、齿轮等试验检测设备和专业检测人员，从产品的原材料到加工设备、刀具到产品加工过程实施严格计量检测控制，保证产品内在质量。该中心建成了提升能力为400吨的修井机、钻机、海洋修井机综合性能试验场，大型结构件应力测试系统 建立了亚洲最大的柱塞泵性能试验系统和固井压裂设备综合性能测试实验室 能开展200个检测项目，检测能力覆盖石油钻采类产品90%以上。　　获得国家实验室认可证书的企业，其公司网站、宣传品、检测报告都可使用认可标志，其出具的属于认可范围项目的检测报告，可加盖CNAS认可标志和ILAC-MRA/CNAS国际互认联合标志，检测结果通行61个国家和地区。

2012年3月29日-31日中国国际热处理工业炉展览会将在重庆国际会展中心召开。该展览会由重庆市政府和中国有色金属工业协会共同主办，至今已成功召开十一届。我公司将展出机电伺服式全自动轴类校直机和新型深冷箱。该校直机可自动校直齿轮轴、凸轮轴、半轴、电机转子、棒球棒、活塞杆、罗拉轴等多种工件，尤其适合热处理后工件发生的弯曲变形。本次展出的SLX型深冷箱广泛应用于模具用钢、轴承用钢、刀具用钢、量具用钢、轧辊用钢及铝合金等金属材料的深冷处理，各种零部件的过盈冷装配及超低温环境模拟等用途。设备详情欢迎来电咨询或亲临我公司展台参观！ 【会议时间】2012年3月29日至31日【会议地址】重庆国际会展中心【展 台 号】1B馆76号【联 系 人】隋进民，刘 健【电 话】0431-89589688【传 真】0431-89589688

8月23日，工业母机概念股全线爆发，板块内掀起涨停潮。截至当日收盘，东方财富工业母机概念板块中19只个股全部上涨，板块整体涨幅12.13%。　　值得注意的是，就在前几天，国资委党委召开了扩大会议。会议强调，要把科技创新摆在更加突出的位置，推动中央企业主动融入国家基础研究、应用基础研究创新体系，针对工业母机、高端芯片、新材料、新能源汽车等加强关键核心技术攻关，开展补链强链专项行动。　　所谓“工业母机”，即数控机床。机床作为工业母机，代表国家制造业的核心竞争力。从产业链方面来看，其上游主要是基础材料和零部件、中游为机床制造，下游为终端应用领域，主要应用于汽车、航空航天、工业机械等。　　目前，国内制造业正在向“工业4.0”迈进，高端制造业成为新兴经济的代表。国金证券近日研报认为，我国中低档数控机床的核心零部件已基本能够实现国产化，但高档数控机床方面，五轴联动数控机床部分零件存在“卡脖子”情况。数据显示，2019年我国数控机床产业规模为3270亿元。近年来，随着加工产品的结构复杂化、加工精度要求的不断提高以及生产效率的提升，机床设备正逐步从传统普通机床向高档数控机床过渡。国内企业竞争力正逐步增强，核心部件国产化不断加速。数控化作为行业的长期升级趋势，发展空间广阔。中商产业研究院预测，2025年我国数控机床产业规模将达4056亿元。　　此外，有业界观点认为，2011年是我国机床行业销售的上一轮高峰，根据10年左右的更新周期，2021年机床将迎来新一轮更换需求高峰。随着下半年基建投资的加速，新能源、光伏、半导体等企业纷纷扩张产能，也会直接带动机床需求的提升。　　我国是制造业大国，工业母机涉及领域众多，其产业链分工可归纳为以下几大方向：　　一是数控系统。　　数控系统是数控机床的根本，有了数控系统，机床才能按照设定进行工作，数控系统占据数控机床成本的20%~30%，这一块主要来自海外采购，是“卡脖子”的地方。　　目前，国内典型的企业有华中数控和科德数控。其中，华中数控专注于国产机床数控系统的研发，依托华中科技大学，技术上有雄厚的储备。目前，华中8型数控系统已与数十类数万台高档数控机床实现了配套应用，今年4月份，华中9型-新一代人工智能数控系统在北京正式亮相。科德数控也有自主研发的数控系统，但这一块业务占比还比较小。　　二是金属切削机床。　　金属切削加工是用刀具从工件上切除多余材料，从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。这需要考验切削温度、刀具寿命、毫米控制等。　　创世纪、海天精工、科德数控、日发精机、华辰装备是其中比较典型的企业。比如，创世纪是目前国内营收规模和利润最大机床企业，是国家制造业转型升级基金在机床产业链唯一标的。　　三是金属成形机床。　　金属成形是一种压力成形工艺，是金属加工工艺的重要组成部分，具有制件质量好、材料耗废少、生产效率高和改善制件的内部组织及机械性能等显著特点。　　2020年中国金属机床产量为64.8万台，其中，金属成形机床产量为20.2万台，同比下降8.7%。而数控金属成形机床是金属成形机床面向高端制造的产品，2020年的产量为1.8万台，同比下降2.9%，仅占整个金属成形产量的8.9%，但这一块具备相当大的需求。　　四是零部件企业。　　这一块细分就太多了，因为一个机床的零部件众多，如驱动器、电机、刀具、齿轮、传动轴等。其中，最典型的企业有做控制卡的维宏股份、做主轴的昊志机电、做数控刀具的欧科亿、中钨高新等。

中国机械工业科学技术奖，是由中国机械工业联合会和中国机械工程学会共同设立并经国家科学技术部批准，在国家科技奖励主管部门登记的面向全国机械行业的综合性科技奖项，也是机械工业申报国家科技进步奖的主要渠道。近日，2023年度“机械工业科学技术奖”拟授奖项目公布，共429项，其中技术发明奖35项（一等奖14项、二等奖16项、三等奖5项），科技进步奖394项（特等奖2项、一等奖27 项、二等奖 174 项、三等奖191项）。拟获技术发明奖一等奖的项目有（按项目编号排序）：1、航空航天能源装备关重件加工用刀具“形-性-用”一体化设计及管控技术2、复杂机械载荷与多场耦合材料力学性能测试技术及应用3、微细切削加工与测量共体技术、仪器及应用4、中型液氧甲烷运载火箭双低温涡轮泵关键技术及应用5、高端环面蜗杆蜗轮副主动设计与精密加工关键技术6、乘用车串并联混合动力变速系统关键技术及应用7、运载车体复杂薄壁结构高强韧智能电阻点焊工艺及装备系统8、核岛内燃料元件自主化关键制造技术及应用9、面向大型难加工材料构件装配的螺旋铣孔技术与装备10、高性能纤维复合材料构件结构仿生关键技术及应用11、超高强钢结构件数字化热成形技术与成套装备12、绿色柴油机高适应性智能控制关键技术13、脑损伤患者神经环路重塑的康复机器人装备与技术14、精密机械系统装配质量保障技术与工程应用拟获技术发明奖二等奖的项目有（按项目编号排序）：1、中小型航空发动机典型零件成套加工装备及关键技术2、开放式数控系统二次开发平台关键技术与产品及应用3、大容量城轨安全保障供电系统及工程应用4、光伏直流升压汇集接入系统关键技术与装备5、两相流动多参数同步测试关键技术及应用6、热轧高温粉尘协同控制关键技术与装备7、高冲击负载长寿命精密谐波减速器关键技术及应用8、新一代大承载高稳定静止轨道卫星平台结构技术9、7系Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金丝材开发与应用的关键技术及其装备10、高温合金高效切削陶瓷刀具的微波制造装备与技术11、高效爪极式发电机关键构件成形制造与磁性能无损检测技术12、复杂空间曲线等离子弧自动焊接关键技术与装备13、高强铝合金构件高效短流程精确成形技术与应用14、机器人结构抗震优化与自适应悬架技术及应用15、船用中高速甲醇/柴油双燃料发动机技术16、50WM重型燃气轮机热端部件高精密修复关键技术创新及应用拟获技术发明奖三等奖的项目有（按项目编号排序）：1、大型发电机定子绕组主绝缘关键技术研究及重大工程应用2、超稳高可靠磁悬浮支承系统关键技术及应用3、核电厂堆机协调控制及负荷跟踪性能提升关键技术研究4、汽车后雨刮传动组件智能装配及其关键齿轮零件精冲成形工艺与装备5、考虑复杂轮胎力学特性的车辆防侧翻关键技术研究与应用2023年度机械工业科学技术奖拟授奖项目全名单如下：【附：近期会议推荐】为推动我国无损检测技术发展和行业交流，促进新理论、新方法、新技术的推广与应用，仪器信息网将于2023年9月26-27日召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议。本届会议开设射线检测技术、超声检测技术、无损检测新技术与新方法（上）、无损检测新技术与新方法（下）四大专场，邀请二十位专家老师围绕射线、超声、电磁、涡流、热成像、激光散斑等多种无损检测技术的理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等展开研讨。欢迎大家在线参会交流！扫描下方二维码，进入会议官网报名听会

SL5000是风力发电机中的巨无霸。它的机舱上可以起降直升机，它的风轮高度超过40层楼。在工作的时候它不需要消耗任何燃料，也不会对环境造成任何污染。在20年的设计寿命里，它将从空气中获取4亿千瓦时的电能，按照上海市政府2011年的报告，这个数字相当于上海这个超级大都市一天的用电总量。&hellip &hellip 为了制造他，必须使用世界上最先进的设备。海克斯康计量旗下Leitz PMM-G测量机有幸成为纪录片重点宣讲的两台设备中的一台。近期，央视推出的《超级工程》（China&rsquo s Mega Projects）记录片，在中华大地刮起一阵高科技的旋风潮。全球领先、国内顶级的高科技不但牵动了中国亿万观众强烈的自豪心，还引起全世界对中国高科技制造业的瞩目。在今年春季的戛纳电视节上，这部中国原创纪录片备受海外片商瞩目，它的英文版预告片展示在戛纳电视节官网上，点击率居高不下，超过了同时参展的央视另一部纪录片《舌尖上的中国》。其中，备受推崇的第4集《超级工程-海上巨型风机》一集，为观众展现了一个巨大宏伟的风机：SL5000！该型号风机拥有全世界最长的叶片，对切割和焊接工艺的要求达到了变态的地步，为了达到20年的设计寿命，光模型测试就花了四个月，从材料研发、加工工艺设计，到精密质量检测和控制，再到后期安装，这些任务环环相扣无比艰巨。该集不到50分钟的纪录片用深入浅出的镜头语言为普通&ldquo 外行人&rdquo 拆解了全球最大的风机SL5000的设计、制造到后期安装的全过程。就是在这样一个短短不到50分钟的时间里，海克斯康计量旗下的Leitz PMM大型超精密齿轮测量机兼精密测量中心占有近3分钟的镜头和讲解，而且，Leitz PMM是该片中风机制造过程中出现的仅有两台设备中的一员。记录片中这样描述Leitz PMM在SL5000最重要的部件轴承的制造过程中的作用&mdash &mdash &ldquo &hellip &hellip 如果在运行的过程中出现需要更换像轴承这种主要部件的情况，获利的希望就会落空，轴承因为既要受力又要运动而成为最易损坏的部分，SL5000所需要的轴承将挑战轴承制造的最高难度，到目前为止，全世界只有3家工厂有能力接受这种挑战，中国地图上，瓦房店是一座刚刚能被称为城市的县级市，这里有两台神秘的设备，他们是目前人类制造出来的最强大最精确的机器怪兽，他们的存在，给人们足够的信心，面对SL5000的制造困难。通俗来说，轴承就是一个封闭的圆形高速轨道，它的每一个细节都必须平滑和均匀。精密轴承对平滑度和均匀度有非常苛刻的标准。随着尺寸的变大，保证轴承达到精密标准的难度也随之成倍增加。SL5000这种巨型发电机需要巨大的轴承来支撑，而实际上，这个轴承是有史以来尺寸最大的精密轴承。为了制造他，必须动用目前最先进的加工设备，首先由这台大型铣床出场&hellip &rdquo &ldquo 在轴承高速运转的过程中，任何一点细小的瑕疵都有可能被急剧放大，导致轴承严重损坏。传统的检测方式已经难于满足高标准的质量要求了，&hellip ..是时候请另外一个机械怪兽出场了!这是世界上最大的三维精密检测仪，为了保证精密检测头有足够的硬度，并且达到微米级的检测标准，它的所有测头，都采用了昂贵的红宝石；这台检测仪的检测范围超过3米，而检测精度达到了0.8微米，用一个形象的比喻来说，就是在一个直径3公里的完全平整的地面上，如果某一个地方有一个沙粒一样的凸起都会被它发现。&rdquo SL5000使用的主要轴承尺寸超过3米，但是这么大的轴承的加工的误差不能超过6微米。&ldquo 这个6微米的概念是什么呢？它相当于人的头发丝（直径）的20分之一&hellip &hellip &rdquo 瓦房店轴承公司的三坐标检测员周发明先生说。&ldquo 有了如此强大的设备，SL5000所需要的轴承全部生产出来了，其中最大的一个轴承有两层楼的高度，它将安装在发电机机舱的底部，有了它，海上巨无霸SL5000就可以随心所欲的转动，寻找风的方向！&rdquo 是的，只有随心所欲的转动才能获取最强劲的风能。在SL5000这个宏伟的杰作里，任何人都能感觉到高科技令人振奋的力量，而任何参与的人和组织都为之深感荣幸，这是属于全人类的超越国界的里程碑，标志着人类在风能利用领域的一个崭新突破！Leitz ,精密计量的品牌大腕海克斯康计量旗下的Leitz超高精密计量系统，一直承接全球最核心的质量确认任务，不但包括超高精密零部件检测，包括各类叶片、齿轮、涡轮蜗杆等复杂几何形状零部件质量分析，还兼具小型量具量仪的校正，堪称计量业界的权威、计量品牌的大腕。Leitz 研究中心和制造工厂位于德国的韦茨拉尔，也是世界最高精度三坐标测量机的出产地&mdash &mdash 其Leitz Infinity型号测量机，拥有0.3微米的顶级测量精度。Leitz已经拥有超过30年的精密计量经验。风靡风电行业的Leitz PMM-G是一款龙门结构的大型精密测量机，其全新的龙门式设计理念，为大型工件的输送提供便利。采用稳固的一体式U 型地基，可以最大限度的降低运动部件的质量，从而保证了极高的精度水准。 其主要的技术优势体现在以下几个方面：1.高精度、超大尺寸通用型测量机，采用龙门式结构设计。2.专门为测量机和地基设计的一体式减震系统，包括动态气浮系统和电子水平调节装置。3.设计移动龙门式高架结构设计，具有最小的移动质量。在X向和Y向采用稳固的花岗岩导轨，采用两点支撑方式安装固定。4.陶瓷Z轴，机器地基采用U型设计，并用混凝土浇筑加固。5.各轴预载荷空气轴承每个轴采用精密气浮轴承X向采用双重驱动。具有推力控制的高性能伺服电机驱动。6.滚珠循环式精密丝杠传动系统7.高分辨率金属光栅尺，增量式光电传感器，X向采用双光栅尺。8.采用Leitz 高分辨率三维测头系统LSP-S2，支持动态单点触测，自定中心测量和高速扫描可达750 点/ 秒。支持 800 mm超长加长杆。9.采用业界顶级测量软件Quidos，能够测量和评价所有规范和不规范的多维几何特征，例如各种形状的齿轮、叶片、蜗杆、刀具等，且提供DIN、ISO、JIS、AGMA、ANSI、CNOMO或CAT标准等全球各类标准评价方法。10.既是通用型的三坐标测量机，兼具齿轮测量中心功能，可以精确检测各种中、大型齿轮，无需转台。欢迎登陆克斯康官方网站http://www.hexagonmetrology.com.cn 了解更多详情！相关视频http://www.hexagonmetrology.com.cn/mchannel/Video.aspx

p　　作为今年国内举办的规模最大、品牌知名度最高的机床工具展，CCMT 2018以“聚焦--数字?互联?智造”为主题，聚集来自全球机床工具最发达国家和地区的1200余家境内外企业，共同为观众带来一场机械制造的饕餮盛宴。雷尼绍在本届CCMT带来全新雷尼绍Equator™ 500比对仪。Equator比对仪可配置在车削和加工中心旁边，随生产过程同步提供高精度的尺寸检测数据，帮助制造企业提高生产线的产量和制程能力。全新Equator 500比对仪尺寸更大，其工作空间的直径可达500 mm，高度可达400 mm，因此可测量更大的工件。Equator比对仪在设计及操作方法方面别具一格。现在，测量大型工件的Equator 500比对仪同样具有Equator 300在测量速度和温度补偿方面的优势，这进一步丰富了雷尼绍的灵活比对测量设备产品线。br//pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/cacc335b-e77a-4ca3-ae63-52a9d22932a7.jpg" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "　　全新Equator 500比对仪（Equator 300(左)与Equator 500(右)外观尺寸对比)/pp　　在5 º C至50 º C温度范围内，Equator 300和500比对仪在任何温度变化率下均可进行精确测量，且扫描速度超过200 mm/s。每款比对仪均兼容简单易用的Organiser操作员软件、可实现制程自动化的EZ-IO软件，以及用于在数控机床上更新刀补的IPC(智能化制程控制)软件。/pp　　更大的测量空间/pp　　Equator 500比对仪在与SM25-2扫描模块配合使用时，在X/Y平面的测量空间直径为500 mm，在Z轴的测量空间高度为250 mm。与SM25-3扫描模块配合使用时，Equator 500比对仪在Z轴的测量空间高度可延长至400 mm，这样便可使用最长达200 mm的测针，从而触测更多特征。Equator 500比对仪的底座可支撑总重量不超过100 kg的工件和夹具，其安装非常节省空间，占地面积仅为920mm x 924 mm 这使得大型工件的制造商能够轻松将Equator比对仪与生产设备一起安装到车间中，测量包括如汽车和卡车变速器及发动机外壳、连杆及差速齿轮箱等传动部件、悬架铸件、冲压部件、阀门和泵体等工件。/pp　　高速测量尺寸、位置或几何形状br//pp　　Equator比对仪的用户都希望缩短检测循环时间，以实现制程产量的最大化。Equator 300和500比对仪均能够快速扫描和高速触测各种特征上的大量数据点，同时还可保持高度的测量重复性。众多雷尼绍客户已使用Equator比对仪多年，他们的实际经验证明比对仪能够同时完成尺寸、位置和几何形状的测量。此外，无需再等待工件稳定达到质检室温度，便可开始测量工件的几何形状和关键特征。/pp　　Equator比对仪在温度快速变化的情况下亦可保持测量精度(工作温度范围现可达45 º C)气候条件可导致车间温度发生周期性变化，如一天中不同时段的变化以及季节性变化。例如，早晨的车间温度较低，随后由于室外气温升高和机器工作产生热量，车间内的温度也会升高。Equator比对仪已被证明可通过重新校准来解决这一问题，这意味着可在生产首个工件后立即开始进行精确测量，而不会受到环境温度变化的影响。/pp　　直接从Equator 300和500比对仪自动更新刀补/pp　　Equator系列比对仪与全新IPC软件兼容，该软件可持续监控和自动调整加工操作，确保工件尺寸接近标称值且在制程控制范围内。这一对制程偏移的校正能力可提高工件质量和制造效率，同时降低废品率。Equator比对仪配置在数控机床附近，允许在生产期间进行制程调整，避免时间延迟或过多依赖成品(完工)检测。一台Equator比对仪可连接一个或多个数控机床控制器。/pp　　根据具体制造业务配置制程控制/pp　　IPC软件可计算出多个工件的测量结果平均值，从而为关键切削刀具确定实际调整值。为实现制程控制目的，通常对于每把切削刀具只需要测量一个加工特征，这与为实现典型的质量保证 (QA) 目的而需要测量多个特征截然不同。可根据设计公差、制程变化和刀具磨耗率，逐一针对每个特征来配置刀补更新的频率和数值。IPC是Equator比对仪过程监控软件的一个内部功能，它使用最近的测量数据来确定制程修正值。只需一根以太网电缆即可将Equator比对仪控制器与兼容的数控机床连接起来。/pp　　减少对专业技术人员的依赖/pp　　使用IPC软件自动修正制程可有效消除潜在的手动数据输入错误，而且无需依赖专业人员将传统的测量报告编译成数控机床使用的制程修正值。/pp　　与全新自动装载工件系统配用/pp　　全新EQ-ATS Equator比对仪自动传送系统现可与Equator 300和Equator 500比对仪配套使用 现在，可首先在测量前将工件装载到夹具板上，随后该传送系统便可通过控制程序自动将工件送入测量空间，测量完成后，又可自动取出工件。该系统既可用于由操作人员、起重机或叉车执行的手动工件装载，也可用于由自动化单元中的机器人执行的自动工件装载 — 因此可保护Equator比对仪免受意外损坏。EQ-ATS易于集成，可直接用螺栓固定到Equator比对仪的底座。/ppbr//ppbr//p

游标卡尺、显微镜、墨斗……在位于湖南长沙雨花经济开发区的三家中小制造企业，记者看到一些传统生产工具正在被自动化测量设备、视觉识别设备、激光导航设备等新型生产工具取代，生产制造变得“更顺滑、更高效、更精准”。　　今年以来，各地大力推进新型工业化，掀起发展新质生产力的热潮。科学技术的发展和应用，使新型生产工具不断涌现，这正是新质生产力的一个重要方面。一件件消失的工具，折射中国“智造”大变迁。　　从卡尺到相机　产品加工更顺滑　　湖南晓光汽车模具有限公司小机加车间里，一边是传统生产线，几台机床独立放置，1名工人管两台设备；一边是两条5G工业互联网生产线，机床、原料、机械臂等互联互通，22台机床一个班次只需4名工人。　　几步之遥，有什么差别呢？　　一个游标卡尺可以“以小见大”。晓光模具小机加工车间主任曾腾飞从工具箱里拿出不常用的卡尺对记者说，过去，工人用游标卡尺测量工件毛坯尺寸，用百分表、千分表“找”原料和机床的位置关系，将误差控制在0.01毫米以内，靠的是经验。　　在5G工业互联网生产线，游标卡尺等传统工具没了用武之地。工人将一块块原料和托盘放到生产线入口的三坐标测量机上，设备自动找正。三坐标测量机将位置数据“告诉”机床，确保实物位置和机床加工位置匹配，不仅精度提高到0.005毫米，而且放歪了也没有关系。　　除了游标卡尺，纸质的工艺流程卡也不见了。在制造企业，工艺流程卡是工人的操作指南。以汽车模具生产为例，工艺步骤多达40多个，工人按卡上的要求放置原料、安装刀具、输入数据、调用程序，然后才能启动机床。　　“流程多了就容易犯错。”参与5G工业互联网生产线建设的精密加工组组长许杰说，以前经常出现工人拿错刀具、输错数据、调错程序的问题，80%的产品质量异常来自人工操作失误。　　如今，晓光模具车间里，工艺流程卡上的内容全部进入信息系统。工人只要把原料放到交换台，接下来的工作都交给“大脑”——中控系统，由中控系统将指令发送给机械臂、机床等硬件。　　少了一些“卡”，生产更顺滑。　　现在，5G工业互联网生产线上的机床全部联网且自动更换刀具，系统识别哪台“有空”、哪台“忙碌”，及时“呼叫”机械臂将工件运送给“有空”的机床。单台机床的有效切削时间由原来的55%提高到90%以上。　　曾腾飞说，公司订单情况很好，机床除了每周一次的检修、清洁，可以做到24小时不停机作业。产品合格率也由“手工时代”的80%至85%，大幅提升到99.95%。　　在晓光模具车间，由“卡”到“顺”的迭代升级还在继续。工程师在5G工业互联网生产线上安装、测试工业相机，相机自动拍摄工件位置并传输数据，进一步提高了自动化水平。　　从显微镜到电子眼　质量把关更高效　　湖南普斯赛特光电科技有限公司是一家主要从事半导体发光器件（LED）研发和生产的高新技术企业。穿上鞋套和防静电服，通过风淋间，记者进入焊线、外观检测、包装等各条产线。　　负责制造和运营的副总经理涂世聪介绍说，全国从事LED封装的企业可能有上万家，作为一家中小企业，要想在市场上立足，必须敏捷应对。　　这家工厂的转变，得从一瓶眼药水说起。　　事情是这样的——LED封装有一个外观检测环节。只有米粒大小的明黄色灯珠，密密麻麻排列在支架上，以前工人只能靠肉眼或者借助显微镜观察杂质、破损等缺陷，每人每天检测的灯珠数以十万计。　　“太费眼睛了，我们得随身带着眼药水。”说起曾经的工作内容，当过外观检测员的女工杜建华连连摇头。　　由于“废眼睛”，加之工作单调、枯燥，很多人不愿从事外观检测。涂世聪说，尽管有岗位补贴，工人的年度流失率也接近100%，这意味着第二年又要大量重新招聘、培训。　　相比于用工难题，更加棘手的是品质控制。涂世聪说，肉眼可以发现80%的外观问题，但对于隐藏较深的小杂质、气泡等缺陷就有些无能为力了。这导致之前LED封装厂接到的客户投诉中，外观问题占比超过30%。　　如果还靠传统工具和“人眼战术”，企业注定会被市场淘汰。　　2021年起，普斯赛特光电公司陆续添置自动光学检测设备。工人很轻松地将物料放入自动光学检测设备，“电子眼”快速完成外观检测工作，灯珠源源不断地从出口“吐”出来。工位上，眼药水和显微镜早已不见踪迹。　　自动化水平提升，让企业运转更高效。涂世聪说，普斯赛特光电公司去年逆势增长40%，人均产值超过100万元。“如果没有自动化设备，要承接这么多订单是无法想象的。”　　为了满足市场需求，普斯赛特光电公司持续加大投资。在长沙市雨花区机器人产业园，这家企业的智能工厂已完成一期建设，并于近期开始批量生产。“产能将增长40%，人均产值将提高30%。”涂世聪满怀期待地说。　　从墨斗到北斗　车间导航更精准　　“你可能想不到，几年前我们还要使用墨斗。”带着记者参观工厂，湖南驰众机器人有限公司项目经理龙太棚颇为神秘地说。　　墨斗，是年轻人并不熟悉的物件。作为传统木工行业里的必备工具，它由墨仓、线轮、墨线、墨签组成，多用于木工和建筑行业。　　而湖南驰众机器人有限公司是湖南最大的工业移动机器人AGV生产商。AGV是指具有物料搬运等功能的自动导引运输车，主要用于智能化、自动化产线。　　在智能制造工厂，为何存在如此古老的工具？　　龙太棚紧接着揭晓了答案：AGV有磁条导航、二维码导航等多种导航方式，这都需要在车间地板上画线，并按照设计路径张贴磁条和二维码，简单的墨斗也就有了用处。　　为了给记者演示，龙太棚在仓库里翻了半天，才找到一个改良版的自动收放线墨斗——传统的木制或竹制墨斗已经遗失了。工人小心翼翼地倒入墨汁，合上盖子，贴着地板扯出线，用手轻轻一弹，便在地板上“印”出一条笔直的黑线。　　驰众机器人公司产品服务部施工经理陈智诚曾经用过传统木制墨斗。他说，如果AGV要和机械臂对接，精度一般控制在5至10毫米，靠墨斗画线就有点力不从心。实际操作中，工程师只能不断调整AGV运行轨迹，“有时得调试10多次，才能达到精度要求”。　　麻烦事还不止于此。有的新能源电池工厂是无尘车间，不允许将墨斗带进去弹线；有的汽车发动机库房有上千个库位，如果都在地上画线、贴磁条，既不方便也不美观。　　如今，随着激光导航、视觉导航等新技术发展，驰众机器人公司员工已经很少使用墨斗，而是一个个端着笔记本电脑，对AGV进行线路设计和调试。龙太棚说，公司有160多名员工，工业机器人、机电一体化、机械设计、智能物流等专业的工程师占了二分之一。　　记者看到，在这家公司的设备调试场地，工程师在电脑上“建图”，操控激光导航AGV自动行走，运行轨迹的精度可以达到5毫米。地板上不用墨斗画线，也没有磁条和二维码。　　驰众机器人公司项目经理王佳说，最新款AGV还与5G、卫星导航等技术结合。在一家钢铁厂，他们生产的AGV在室外依靠基于北斗的卫星导航，再通过5G无线网络将数据传输到中控室，工作人员可实时查看AGV运行位置和状态。　　从墨斗到北斗的“智造”之变，仿佛穿越了工业化的悠悠时空……

2月1日，科技部发布关于对“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”、“先进结构与复合材料”、“高性能制造技术与重大装备”等18个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知。本次征求意见重点针对指南方向提出的目标指标和相关内容的合理性、科学性、先进性等方面听取各方意见和建议。科技部将会同有关部门、专业机构和专家，认真研究收到的意见和建议，修改完善相关重点专项的项目申报指南。征集到的意见和建议，将不再反馈和回复。征求意见时间为2021年2月1日至2021年2月21日，修改意见请于2月21日24点之前发至电子邮箱。 联系方式：重点专项名称邮箱地址氢能技术gxs_njc@most.cn储能与智能电网技术新能源汽车交通基础设施高性能计算gxs_xxc@most.cn信息光子技术多模态网络与通信区块链网络空间安全治理gxs_zdhc@most.cn智能传感器工业软件高性能制造技术与重大装备先进结构与复合材料gxs_clc@most.cn高端功能与智能材料新型显示与战略性电子材料稀土新材料地球观测与导航gxs_fwyc@most.cn文化科技与现代服务业 附件：1.“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf2.“十四五”国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf3.“十四五”国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf4.“十四五”国家重点研发计划“交通基础设施”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf5.“十四五”国家重点研发计划“高性能计算”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf6.“十四五”国家重点研发计划“信息光子技术”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf7.“十四五”国家重点研发计划“多模态网络与通信”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf8.“十四五”国家重点研发计划“区块链”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf9.“十四五”国家重点研发计划“网络空间安全治理”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf10.“十四五”国家重点研发计划“智能传感器”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf11.“十四五”国家重点研发计划“工业软件”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf12.“十四五”国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf13.“十四五”国家重点研发计划“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf14.“十四五”国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf15.“十四五”国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf16.“十四五”国家重点研发计划“稀土新材料”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf17.“十四五”国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf18.“十四五”国家重点研发计划“文化科技与现代服务业”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）.pdf关于“高性能制造技术与重大装备”重点专项2021年度项目申报指南（征求意见稿）稿中提到，本重点专项的总体目标是：围绕国家战略产业高端产品及重大工程关键装备在复杂环境、复杂工况下高性能可靠服役需求，突破高性能制造前沿基础理论和共性关键技术，研制具有高精度、高可靠、高效率、智能化、绿色化等高性能特征的基础件、基础制造工艺及装备等，实施重大装备的集成示范应用，推动制造技术向材料-结构-功能一体化的高性能设计制造转变，实现高性能制造技术和重大装备的自主可控，增强我国战略性高端产品和重大工程关键装备的核心竞争力。2021年度指南部署坚持“需求牵引、整机带动、 分步实施、重点突出”的原则，拟围绕高性能制造的基础前沿技术、共性关键技术、重大装备应用示范3个技术方向， 启动18个指南任务。1. 基础前沿技术1.1 重大装备设计基础前沿研究内容：研究性能/功能驱动的复杂装备机-电-液-智耦合设计理论与方法、材料-结构-组织-表界面一体化的高性能构件设计模型与方法、极端环境和复杂工况服役关键特性参数的表征与评价等重大装备及关键构件的设计新原理、新方法。1.2 高性能基础件基础前沿研究内容：面向轴承、齿轮、液压元件等基础件高性能服役需求，研究极端工况下接触界面动力学理论及服役性能调控方法、材料-结构-功能一体化的设计制造理论和方法、极端条件下的服役性能先进测试理论与方法等，为新型高性能基础件研发提供支持。1.3 高性能制造工艺基础前沿研究内容：研究高性能制造过程中的加工、成形、表面改性、焊接、装配等新原理与技术，重点突破难加工材料构件的高效精密加工、复杂结构形性协同成形、大差异异质材料高可靠连接/高强度焊接等新工艺。2. 共性关键技术2.1 耐高温抗腐蚀传动系统轴承研究内容：研究轴承高温、腐蚀环境适配性设计方法； 突破轴承自润滑与供油润滑技术、轴承高功率密度适应性技术、轴承高精度及长寿命关键技术、轴承性能及寿命试验验证技术等；研发耐高温、抗腐蚀环境传动系统轴承，建设基于工业性验证平台的轴承性能试验平台。2.2 深海高可靠耐腐蚀齿轮箱研究内容：突破深海装备齿轮箱可靠性及减振降噪设计、关键构件形性可控制造、基于深海环境的齿轮箱温压差等多物理场耦合、开放环境下防腐与密封、智能故障诊断及健康监测等关键技术，搭建深海装备齿轮箱模拟环境试验平台，研制深海装备齿轮箱。2.3 内曲线低速大扭矩液压马达研究内容：研究内曲线马达低速重载摩擦副的油膜承载特性、界面轮廓形貌设计方法、马达低速稳定性机理等，突破高效率配油系统设计、摩擦副材料及表面功能改性、内凸轮曲线轮廓精密加工等关键技术，开发界面参数评价与测试设备，研制内曲线低速大扭矩液压马达。2.4 航空液压系统高性能密封件研究内容：研究航空液压系统高性能密封件材料与性能评价技术与标准；突破高性能密封-主机系统协同设计、密封件高形状精度与高质量表面加工、可靠性评价等关键技术；搭建极端工况拟实基础试验平台；研发密封件生产过程典型工艺绿色化技术及装备；研制航空作动器、起落架等液压系统高性能密封件。2.5 高速列车传动系统综合试验平台研究内容：突破高速列车轮轨关系模拟、牵引动力能量回馈、实车线路运行工况全参数模拟等技术，研发高速列车传动系统拟实综合试验平台；研究转向架用轴箱轴承、齿轮箱轴承、牵引电机轴承等高铁轴承综合试验方法及评价体系。突破高铁轴承试验大样本数据采集、分析与故障诊断、基于大数据的高铁轴承建模与优化设计等关键技术，模拟实车线路运行工况开展高铁轴承耐久性试验。2.6 高强极薄铜箔制造成套技术研究内容：研究高性能铜箔微纳组织结构与性能关联关系及其调控机理；突破极薄铜箔电沉积、高抗拉高挠曲纳米孪晶组织极薄生箔制备、铜箔超低轮廓高剥离微粗化、硅烷偶联化表面处理、镀液成分监控、铜箔性能检测评价等全流程精准控制关键技术，研制极薄铜箔制造装备，制备极薄高性能铜箔。2.7 大型薄壁铝合金整体构件精确成形技术研究内容：研究大型网格筋薄壁整体构件复合成形原理，突破多级网格筋成形几何连续性、成形精度控制、跨尺度组织性能均匀调控等关键技术，研制测量-规划-成形一体化制造技术与成套装备。2.8 超大规格H型钢高性能热轧成形技术研究内容：构建超大规格H型钢的异形坯连铸、冷却控制、轧制规程、孔型设计等全流程生产工艺模型；突破温度场-应力场-应变场耦合作用的形性一体化调控技术；研制超大规格H型钢的连铸、轧制及精整成套装备。2.9 大尺寸钛合金结构高强韧焊接技术研究内容：研究低熔蚀钛合金焊料原位合成机理，突破大尺寸钛合金结构焊接界面强韧化调控、界面温度自适应调控技术，研制大尺寸钛合金结构高可靠高效焊接装备。2.10 冷冻砂型绿色铸造技术研究内容：研究水基冷冻砂型复合成形机理及宏微尺度精准控制机制、水粘接剂低温喷射渗透和沉积固化多参数耦合机理；突破冷冻砂型浇冒口及浇道优化设计、冷冻砂型加工精度闭环控制及补偿、高温熔体和冷冻砂型界面瞬态热流传导、大温度梯度下凝固组织转变和多尺度协调控制等关键技术；研制数字化冷冻砂型绿色成形装备。2.11 Micro-LED用新型MOCVD技术研究内容：研究新型MOCVD设备的腔体设计、流场结构和外延生长机理，突破加热器温场均匀性提升以及实时调控、LED外延片表面低颗粒度的硬件结构设计等关键技术，开发新型基于模型的温度控制系统、片盒到片盒传输的自动化取放片系统，研制大尺寸衬底上Micro-LED量产的高可靠性MOCVD外延设备。3. 重大装备应用示范3.1 深远海船舶大推力全回转推进器设计制造关键技术与装备研究内容：研究深远海船舶大推力全回转推进器服役性能演变规律与设计方法；突破大推力全回转推进器高精度电液控制、变截面厚壁导流管多能场复合焊接控形控性、大型桨叶加工高表面完整性调控、伞齿轮高性能加工等关键技术；研发大推力全回转推进器高质高效大型导流管焊接、桨叶加工工艺与装备；自主研制大推力全回转推进器。3.2 深水海底钻井系统关键技术与装备研究内容：研究深水海底钻井系统集成设计与布局优化方法，开展深水海底钻井系统总体方案、永磁电动钻具结构创新设计；突破钻井系统海底模块快速安装、下放回收、精准定位、紧急脱离等关键技术；研发深水海底钻井系统集成控制软件，研制深水海底钻井系统装备。3.3 千米竖井硬岩全断面掘进机关键技术与装备研究内容：研究深部地层岩体原位精细化探测与岩性识别方法、大体积硬岩高效机械破碎机理；突破竖井岩石-泥浆 -压缩空气多相流垂直排渣、高效掘进与支护协同等关键技术；开发集中控制的撑靴与悬吊系统、新型破岩刀具与刀盘； 研制千米竖井硬岩全断面掘进机装备。3.4 第三代半导体高性能碳化硅单晶制备和外延工艺及成套装备研究内容：建立大尺寸反应室热力学和动力学模型，突破高温真空低漏率、耐高温耐腐蚀材料及老化特性、中频热场精确控制和扩径生长、膜厚及表面形貌的高精度实时监控等关键技术，研制反应室及加热、大尺寸高效能碳化硅单晶生长、碳化硅高性能外延生长等关键装备，实现6英寸碳化硅单晶生长和外延装备的国产化和批量应用，推动第三代半导体产业发展。

相关新闻：机械领域“三基”产业十二五规划解读　　近日，工业和信息化部印发了《机械基础件 基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》。　　该规划贯彻了《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《工业转型升级规划(2011~2015年)》的精神，在总结分析机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业发展现状的基础上，明确了“十二五”的发展目标和思路，确定了产业发展重点及主要任务，并提出了相关保障措施。规划的实施，将进一步提升我国机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业整体发展水平和国际竞争力。　　附件：机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划.doc　　机械基础件、基础制造工艺和基础材料　　产业“十二五”发展规划　　目 录　　一、发展现状与面临形势　　(一)发展现状　　(二)面临形势　　二、指导思想与发展目标　　(一)指导思想　　(二)基本原则　　(三)发展目标　　三、发展重点　　(一)机械基础件　　(二)基础制造工艺　　(三)基础材料　　四、主要任务　　(一)加强自主创新，推动产业技术进步　　(二)优化产业结构，促进企业协同发展　　(三)建设研发和服务平台，增强持续发展能力　　(四)加大技术改造，转变产业发展方式　　(五)加强行业管理，提升产业整体素质　　(六)推进“两化融合”，提高信息化水平　　(七)实施“机械基础件和基础制造工艺双提升工程”　　五、保障措施　　(一)加强宏观统筹协调　　(二)加强产业政策引导　　(三)加强资金引导和支持　　(四)优化产业发展环境　　(五)推进国际交流合作　　(六)充分发挥行业协会的作用　　六、规划组织实施　　机械基础件、基础制造工艺及基础材料(以下简称“三基”)是装备制造业赖以生存和发展的基础，其水平直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性。机械基础件是组成机器不可分拆的基本单元，包括：轴承、齿轮、液压件、液力元件、气动元件、密封件、链与链轮、传动联结件、紧固件、弹簧、粉末冶金零件、模具等 基础制造工艺是指机械工业生产过程中量大面广、通用性强的铸造、锻压、热处理、焊接、表面工程和切削加工及特种加工工艺 基础材料特指机械制造业所需的小批量、特种优质专用材料。　　为贯彻落实《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》关于“装备制造行业要提高基础工艺、基础材料、基础元器件研发和系统集成水平”的要求以及“十二五”国家工业转型升级的总体部署，大幅度提升“三基”产业整体水平，提高为装备制造业的配套能力，实现装备制造业转型升级，特制定《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》，规划期为2011～2015年。　　一、发展现状与面临形势　　(一)发展现状　　1. 已形成的基础　　经过多年的努力，我国“三基”产业取得了长足进展，形成了门类齐全、能满足主机行业一般需求的生产体系，为装备制造业发展提供了重要的支撑和保障。　　产业规模不断扩大。近十年来，我国“三基”产业持续稳定增长，产品品种和水平有了较大提升，多种普通机械基础件产量(产值)居世界前列 铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工能力以及焊接材料、高速钢、硬质合金、钕铁硼永磁体等基础材料产量居世界首位。　　专栏1 “三基”产业主要经济指标（单位：亿元）行业类别2005年工业总产值（当年价）2010年工业总产值（当年价）2010年新产品产值（当年价）2010年出口交货值（当年价）机械基础件轴承制造556.141721.45113.68228.73齿轮与传动驱动部件制造290.221154.26117.1593.27液压和气压动力机械及元件制造350.431643.24105.63128．01金属密封件制造121.05716.4726.1760．46紧固件、弹簧制造429.461244.1866.35192.05模具制造438.651630.76127.80266.20基础制造工艺钢铁铸件制造1073.304833.69161.29251．92锻件及粉末冶金制品制造443.962383.89102.79103．11金属表面处理及热处理加工485.551652.4163.1663．30　　数据来源：2005年、2010年工业统计快报。　　专栏2 2010年部分“三基”产业部分产品世界排名产品名称生产规模（产量/产值）世界排名机械基础件轴承1300亿元第3位齿轮1450亿元第3位液压元件及系统351亿元第2位模具1631亿元第2位气动元件116亿元第2位紧固件560亿元第1位链条148亿元第3位典型基础制造工艺铸件3960万吨第1位锻件1022万吨第1位　　数据来源：相关行业协会提供。　　配套能力不断增强。轴承、齿轮、紧固件等机械基础件国内平均市场占有率65%。基础制造工艺取得明显进步，一批发电设备用大型铸锻件已具备走向国际市场的能力。围绕电工电器设备配套需要，开发出发电设备用钢、大型变压器用取向硅钢片等特种优质专用材料。　　产业聚集效应明显。重庆、常州两大齿轮产业聚集区的产值占全国齿轮行业的17%，瓦房店、洛阳、苏锡常镇、新昌四大轴承产业聚集区的销售收入占全国轴承行业的30%，温州、宁波、海盐、冀南四大紧固件产业聚集区的产值占全国紧固件行业的67%。基础制造工艺专业化水平不断提高，在主要装备制造业聚集区建设了一批高水平、专业化的基础制造工艺中心，如江苏泰州和大丰的精密锻件产量超过全国精密锻件产量的一半。　　技术进步成效显著。“十一五”期间，“三基”产业固定资产投入持续稳定增长，装备水平明显提升，长期以来存在的寿命、可靠性和精度保持性等质量问题有所改进，一批研究成果获国家科技奖。　　2. 存在的主要问题　　近年来我国装备制造业水平大幅度提升，大型成套装备能基本满足国民经济建设的需要，但高端“三基”产品却跟不上主机发展的要求，高端主机的迅猛发展与配套“三基”产品供应不足的矛盾凸显，已成为制约我国重大装备和高端装备发展的瓶颈，主要表现为：　　自主创新能力薄弱。“三基”产业研发投入明显不足，投入强度远低于主机行业，缺乏高水平的人才队伍。产业技术基础薄弱，共性技术研究体系缺失，基础性与共性技术研究弱化，新产品、新技术的推广应用困难，行业基础数据的传承、跟踪、积累和共享机制尚不健全。　　产业结构不尽合理。“三基”中低端产品产能过剩、高端产品供给能力不足的矛盾十分突出，同质化竞争激烈，贸易摩擦不断。专业化程度低，具有国际竞争力的大型企业集团和具有知名品牌的“专、精、特”企业群体尚未形成。　　产品总体水平偏低。“三基”产品的性能和质量与主机用户的需求之间还有一定差距，轴承、齿轮、液压件、密封件等机械基础件的内在质量不稳定，精度保持性和可靠性低，寿命仅为国外同类产品的1/3～2/3，产品生产过程的精度一致性与国外同类产品水平相比差距明显。　　生产工艺装备落后。优质、高效、节能、节材的先进基础制造工艺和自动化、数字化装备的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放与国际先进水平相比差距较大。　　(二)面临形势2008年以来我国装备制造业规模持续位居世界首位，主机和重大装备的集成能力得到显著提升。“十二五”是实现由装备制造大国向装备制造强国转变的重要战略机遇期，发展“三基”产业、提升产品水平、增强配套能力十分关键。必须深刻地认识并准确地把握“三基”产业发展环境的新变化、新特点，抓住历史机遇，实现跨越发展。　　1. 科学技术进步助推“三基”向高端发展　　科学技术日新月异，装备制造业智能化、绿色化的发展趋势明显，重大装备和主机产品的应用条件日趋超常态与恶劣，对配套的机械基础零部件、制造工艺和材料均提出了更高的要求，推动机械基础件向长寿命、高可靠性、轻量化、减免维修方向发展。与此同时，信息技术、生物技术、新材料等高技术的快速发展及与传统产业的融合，将“三基”产业带入一个崭新的发展阶段，使其从常规产品、传统制造向高技术产品、现代制造及超常态制造发展。成形技术向净成形和近净成形方向发展 超精密加工的尺寸精度由亚微米级向纳米级发展 铝合金、铝镁合金、复合材料、新型工程材料的应用越来越广泛。　　2. 国际经济格局变化给“三基”产业带来双向挤压金融危机后，工业发达国家再工业化趋势明显，节能、减排、降耗、低碳要求更为严格，将促进更加激烈的新一轮产业竞争。我国“三基”发展不仅受到来自工业发达国家知识产权、技术标准、绿色壁垒等贸易保护措施的“高端卡位”，也面临着发展中国家更低成本竞争优势所形成的“低端挤压”。　　3. 工业转型升级对“三基”产业提出了更高要求“十二五”期间是我国工业转型升级的攻坚期。传统产业的改造和提高，战略性新兴产业的培育和发展，以及重大工程、民生工程、基础设施和国防建设对装备制造业的需求，不仅为“三基”产业提供了巨大的市场空间，而且对其增长质量、水平也提出了更高的要求。高质量的基础件、先进的基础制造工艺和基础材料是提高重大装备性能和可靠性、避免重大事故发生的保证 高质量的基础件和基础材料是国防工业现代化的重要保证，必须立足自主发展 “三基”产业为提高人民生活质量提供重要条件，与改善民生息息相关的食品加工、生物制药、家用电器制造过程的自动化和无污染，都需要高清洁度、高精度的基础件和耐腐蚀的基础材料作保证。　　当前我国“三基”产业发展严重滞后于主机并被固化在产业链中低端的状况应该尽快扭转，提升“三基”产业整体水平和国际竞争力刻不容缓。　　二、指导思想与发展目标　　(一)指导思想　　深入贯彻落实科学发展观，以产业结构调整和转变发展方式为主线，围绕重大装备和高端装备发展的配套需求，以产品突破为主攻方向，密切产需合作，加强基础技术研究，加速创新能力建设，着力推进产品质量、可靠性和寿命的升级，加大先进技术推广应用和产业化力度，营造有利于“三基”产业向高端发展的环境，提升“三基”产业整体水平和国际竞争力，为实现装备制造业由大变强奠定坚实基础。　　(二)基本原则　　1. 坚持市场导向，发挥政策引导作用　　围绕高端装备制造业培育和发展、国家重点工程建设所需重大装备的配套需求，遵循市场经济规律，发挥市场配置资源的基础作用，突出企业在开发新产品、新工艺及新材料的主体地位。积极发挥各级政府部门在规划制定、政策引导、组织协调中的重要作用，努力营造有利于“三基”产业发展的环境。　　2. 坚持产需合作，促进专业化生产　　积极探索产需合作新模式，促进产业链上下游密切合作，建立基于利益相关和共赢的新机制，在“三基”企业与主机企业之间形成有效的供应链。鼓励有实力和有积极性的主机制造厂参与发展其所急需的基础零部件和基础材料，并逐步走向规模化、专业化和社会化。　　3. 坚持自主创新，积极开展国际合作　　充分发挥技术创新的支撑和引领作用，着力解决影响“三基”产品性能、质量和稳定性的关键共性技术，加强行业公共研发与服务平台建设，建立起以企业为主体、产学研用相结合的技术创新体系。积极开展国际交流与合作，加强引进技术消化吸收与再创新。　　4. 坚持重点突破，推动产业整体提升　　选择一批基础条件好、需求迫切、带动作用强的关键机械基础件、基础制造工艺和基础材料，集中优势资源，重点予以突破，打造一批具有国际先进水平的关键产品、工艺和知名品牌。在实现局部领域突破和跨越式发展的同时，提升“三基”产业的整体素质，带动产业的全面发展。　　(三)发展目标　　1. 2015年目标　　通过五年时间的努力，我国“三基”产业创新能力明显增强，加工制造水平显著提高，能基本满足重大装备的发展需要，产业发展严重滞后的局面得到改观。　　具体指标有：　　——配套能力增强目标。重大装备所需机械基础件配套能力提高到75%以上 基础制造工艺水平全面提升，高端大型及精密铸锻件基本满足国内需求 重大装备所需的基础材料配套水平大幅提升。　　——创新能力提升目标。机械基础件的可靠性、性能一致性和稳定性得到显著提升，产品使用寿命提高15～20%，突破一批关键基础件、基础制造工艺和基础材料的核心技术和产业化技术，形成一批研发和试验检测公共服务平台。　　——组织结构优化目标。建立起与主机发展相协调、技术起点高、专业化、大批量的配套体系 形成若干年销售收入超过100亿的具有国际竞争力的大型企业集团，培育100家具有知名品牌的“专、精、特”企业，优化30个特色产业集聚区。　　——节能降耗减排目标。全面推广应用绿色制造工艺与装备，原材料利用率提高10%，吨合格铸件能耗减少0.12吨标煤，吨合格锻件能耗减少0.08吨标煤，吨热处理件能耗减少150千瓦时，污染物排放量明显减少。　　专栏3 “十二五”我国“三基”重点行业发展指标指标2010年2015年年均增长率机械基础件轴承销售额（亿元）1260222012%齿轮销售额（亿元）1450294015%液压件销售额（亿元）35170015%橡塑密封销售额（亿元）8617015%机填密封销售额（亿元）6513015%气动元件销售额（亿元）11623515%模具销售额（亿元）112017409%紧固件销售额（亿元）56098012%弹簧销售额（亿元）14529015%链条销售额（亿元）14827013%粉末冶金制品销售额（亿元）831309%基础制造工艺铸造能耗每吨合格铸件能耗减少0.12吨标煤锻造能耗每吨合格锻件能耗减少0.08吨标煤热处理能耗每吨热处理件能耗从减少150千瓦时　　2. 2020年展望2020年，形成与主机协同发展的产业格局，能够满足重大装备和高端装备对机械基础件、基础制造工艺和基础材料的需求，创新能力和国际竞争力处于国际先进水平，部分领域国际领先。　　三、发展重点　　围绕重大装备和高端装备配套需求，重点发展11类机械基础件、6类基础制造工艺和2类基础材料。集中优势资源，重点开发20种标志性机械基础件、15项标志性基础制造工艺和12种标志性基础材料并实现产业化。　　(一)机械基础件选择带动性强、辐射作用大的高速、精密、重载轴承等11类机械基础件作为发展重点，以提高性能、可靠性和寿命为主攻方向，力争使其达到或接近国际先进水平。　　1. 高速、精密、重载轴承　　中、高档数控机床轴承和电主轴，大功率风力发电机组轴承，大型运输机轴承，重载直升机轴承，长寿命高可靠性汽车轴承及轴承单元，高速铁路列车轴承，重载铁路货车轴承，新型城市轨道交通轴承，大型薄板冷热连轧设备轴承，大型施工机械轴承，高速度长寿命纺织设备轴承，超精密级医疗器械主轴轴承。　　2. 超大型、高参数齿轮及传动装置　　大功率风力发电齿轮箱，高速列车齿轮传动装置，汽车节能自动变速器，核电循环水泵齿轮箱，舰船用大型齿轮传动装置，工程机械及矿山机械用液力变速器，大功率采煤机齿轮箱，掘进机齿轮传动装置，污水处理设备用高速齿轮箱。　　3. 高压液压元件和大功率液力元件　　工程机械用31.5兆帕及以上高压柱塞泵/马达、高压液压阀，液压电子控制器，工作压力31.5兆帕及以上高频响电液伺服阀和比例阀，液力变矩器，数字液压泵及油缸，高转速大功率液力偶合器调速装置，农业机械用无级变速传动装置。　　4. 智能、高频响气动元件　　智能化阀岛，智能定位气动执行系统，柔性抓取气动系统及元件，轨道交通设备用气动元件，150赫兹以上高频响电磁换向阀，精密压缩空气过滤器，透平式气动马达。　　5. 高可靠性密封件　　高参数透平压缩机机械密封，大型高温高压泵和核电站核二、三级泵用机械密封和静密封装置，大型工程机械液压油缸密封，大型盾构机密封，风电偏航变桨轴承密封。　　6. 高速链传动系统　　汽车发动机正时链及自动变速箱哈瓦链，无级变速箱专用无级变速链，高精度低噪声链轮，抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀特异链。　　7. 高可靠性联轴器、制动器、离合器　　大功率风力发电制动器，高性能柔性联轴器，隧道掘进机和采煤机用鼓形齿联轴器，电磁离合器和制动器，轨道交通制动器，高精度限矩安全联轴器。　　8. 高强度紧固件　　10.9级及以上汽车发动机紧固件，风力发电设备大规格高强度紧固件，飞机及航天器专用铝镁合金紧固件，自锁类紧固件。　　9. 高应力、高可靠性弹簧　　汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆，高速列车用弹簧，气动、液压件弹簧。　　10. 高密度、高强度粉末冶金零件　　高精度汽车粉末冶金零件，粉末冶金含油轴承，大型客机、高速列车、船舶制动用高性能粉末冶金摩擦材料及刹车片。　　11. 大型、精密、高效、多功能模具　　高档乘用车车身及汽车(超)高强钢板热成形模具，高速精密多工位级进冲压模具，高光无痕、叠层旋转大型塑料模具，超大规模集成电路引线框架及超大超薄LED大型塑料模具，多料多腔精密电子、医疗器械注塑模具，大型工程机械轮胎橡胶模具，轻金属高精压铸模具。　　根据以上发展重点，提出“十二五”期间机械基础件重点发展方向(见附表1)，从中选择20种标志性机械基础件作为开发的重点。　　专栏4 20种标志性机械基础件01 2MW以上风力发电机组轴承开发为2MW以上风电机组配套的工作寿命20年、可靠度≥99％的增速器轴承和主轴轴承。02 长寿命、高可靠性轿车轴承和重载卡车轴承开发使用寿命25万公里以上，可靠度≥99％的轿车轴承和使用寿命50万公里以上，可靠度≥99％的重载卡车轴承。03 高速动车组轴承开发时速200～300km，使用寿命200万公里，可靠度≥99%的高速动车组轴承。04 大型薄板冷热连轧及涂镀层生产线轴承开发精度P4级、P5级，工作寿命轧钢120万吨，可靠度99%轧机轴承。05 高速、高精数控机床轴承及电主轴dmn值2.5×106mmr/min，精度P4、P2级，轴承16000小时精度稳定使用，电主轴2000小时精度稳定使用。06 2MW以上风力发电机组增速器开发功率≥2MW、噪声≤95db、机械效率≥97％、寿命≥20年的风电增速器。07 高速列车齿轮传动装置开发列车时速≥200km，功率1800kw，输入扭矩3500Nm，输入转速2255～6000rpm，传动比≥7的高速列车齿轮。08 节能环保自动变速器开发百公里综合油耗降低5～10%，寿命30万公里的自动变速器，包括行星排、金属带、锥轮锥盘、电磁阀、TCU、变矩器等。09 舰船用大型齿轮传动装置开发功率3～5MW、噪声≤90db、转速≥3000rpm的船用齿轮传动装置。10 工程机械用高压液压元件开发工作压力35MPa及以上高压柱塞泵/马达、液压电子控制器。11 高压液压阀开发工作压力≥31.5Mpa，流量≥100L/min的高压液压阀，含流量共享系统、负荷传感系统、总线控制先导系统。12 农机用静液压驱动装置（HST）开发工作压力≥25MPa,排量18～45mL/r的农机用静液压驱动装置。13 轨道交通用气动元件开发工作压力3～10bar，环境温度-40～+80℃的气缸、气动阀、气源处理元件，以及气管、接头等配套气动元件。14 大型风力发电关键密封件开发7～10年不发生龟裂，在1m/s速度、油脂润滑状态下，运行寿命达7～10年，适用温度范围为-45～+100℃的大型风力发电密封件。15 干气式机械密封装置开发工作压力20MPa及以上的干气式机械密封装置。16 汽车发动机正时链与自动变速箱的哈瓦高速齿形链开发最高转速≧6000转/分，寿命25万公里，抗拉载荷≥14KN，1200小时试验伸长率≤1%，硬度达到53HRC、硬度散差±0.5HRC、清洁度≤20mg/kg，可靠性≥99.9%的链条。17 疲劳寿命500万次以上汽车发动机紧固件开发PPM≤60，疲劳寿命≥500万次的紧固件。18 汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆开发工作应力＞1200MPa、疲劳寿命＞100万次的气门弹簧、悬架弹簧和稳定杆。19 C级轿车整体车身成形模具实现车门、前翼子板表面形状精度0.08～0.05mm，结构面精度±0.05mm，多付模具总成尺寸匹配与控制（含回弹控制）内轮廓精度±0.7mm以内、外轮廓精度±1.0mm以内、总成件之间对接精度±0.5mm以内，车身总体尺寸精度达到或接近2mm。20 高光无痕、叠层旋转大型塑料模具开发宽1200㎜及以上、模具精度u级、模具型腔A0-A1级镜面光洁度，模具总装精度≤0.02的高光无痕、模内装饰技术、超大超薄LED大型镜面、复杂高效精密汽车发动机塑料进气歧管的精密注塑模具；加热恒温浇注系统总误差0.02㎜，加热恒温±1℃，H7/g6精密滑动配合，实现注塑双效生产叠层模具。　　(二)基础制造工艺　　重点发展6类先进、绿色制造工艺，降低能源、材料消耗、改善环境，提高产品质量和效率。　　1. 铸造工艺　　定向凝固铸造工艺，热风长炉龄冲天炉及其熔炼工艺技术，数字化模拟技术，高紧实度粘土砂自动造型生产线技术，快速无模砂型铸造工艺，铝、镁、钛等特种合金铸造工艺，复合材料铸造工艺，半固态铸造工艺，高温、低温、高强韧度材料(球墨铸铁、等温淬火球铁、蠕墨铸铁、轻质合金)高精度铸造工艺。　　2. 锻压工艺　　大型薄壁结构件整体成形工艺，多工位冷、温锻工艺，高速精密镦锻工艺，大型复杂结构件精密体积成形工艺，大型环件冷辗扩工艺，板材管材精密成形工艺，高强钢板热成形工艺，曲轴、风电主轴及阀门全纤维近净成形技术，汽车铝合金精密锻造工艺，螺旋伞齿轮锻-磨联合制造工艺，精冲工艺。　　3. 焊接工艺　　激光及激光电弧复合热源焊接工艺，搅拌摩擦焊工艺，高精度及大厚度切割工艺，高效电弧焊工艺，等离子喷焊工艺，近净成形焊接新技术。　　4. 热处理工艺　　化学热处理催渗工艺，精密控制加热和淬火工艺，齿轮和轴承精密可控热处理工艺，超大型零件真空热处理工艺，大型轴类和管类零件感应淬火热处理工艺，大型全纤维炉衬无料盘可控气氛连续加热炉热处理工艺，连续真空热处理工艺，大型薄板件压淬热处理工艺，深冷热处理工艺。　　5. 表面处理工艺　　铝、镁合金、钛合金件表面处理与强化工艺，纳米颗粒复合电刷镀工艺，纳米陶瓷涂层工艺，等离子、激光、电子束表面强化工艺，低铬酸镀硬铬、镀锌后低铬钝化等绿色电镀工艺。　　6. 切削加工及特种加工工艺　　高速/超高速切削加工工艺，复合加工工艺(车铣复合、铣磨复合等)，复合材料切削工艺，超精密加工工艺(轴系精度0.02～0.05微米)，超大零件切削加工工艺，微量润滑切削工艺，干式切削工艺，“三束”(电子束、离子束、激光束)加工工艺，电火花加工工艺，超声加工工艺，增量制造工艺，粉末冶金零件的精密成形工艺。　　从以上重点发展的基础制造工艺中，提出50项先进绿色制造工艺作为推广的重点(见附表2)，同时选择15项标志性基础制造工艺作为开发的重点。　　专栏5 15项标志性基础制造工艺01 定向凝固铸造技术研究定向凝固工艺，目标产品是大功率重型燃气轮机用定向结晶高温合金叶片，叶片尺寸≥350mm。02 热风长炉龄冲天炉及其熔炼工艺技术研究开发生产率在15～50t/h系列外热风、水冷长炉龄（12周以上）热风冲天炉及其熔炼工艺，使铸铁件生产过程高效、连续、质量稳定、节能降耗。03 高紧实度粘土砂自动造型技术开发100型/h以上，型砂密度1.6以上，设备故障率≤3%的湿砂有箱自动造型技术，满足提高铸造机械化、自动化的需求。04 板材管材精密成形技术开发板材成形模具智能化CAD/CAE系统，成形材料扩展到钛合金、高温合金、轻合金、高强钢等；目标产品：汽车车身覆盖件。开发管材成形技术，管材内高压600Mpa，材料抗拉强度780 Mpa，直径与厚度比达到180，壁厚少于2mm；目标产品：排气管、重载卡车后桥桥壳。开发大口径厚壁无缝钢管成形工艺，目标产品：超临界、超超临界火电、第三代核电用的耐高压大口径厚壁无缝钢管。05 冷/温精密成形技术开发冷温精确成形机理与新成形方法，长寿命模具技术。实现冷/温精确成形锻件占模锻件总量的10～12%，目标产品：轿车等速万向节、变速箱齿轮等。06 大型复杂结构件精密体积成形技术开发超大型钢锭材料成分纯净度与组织控制技术，大锻件内部缺陷形成机制与控制技术，大锻件模拟技术。提高材料利用率5～10%，降低能源消耗10～15%，目标产品：航空航天发动机涡轮盘。07 热精锻成形技术开发精密制坯技术、自动润滑技术、生产线自动化技术。材料消耗平均降低3～5％，热模锻件公差13级，平均能耗降低10%，目标产品：汽车前后桥锻件、螺杆锻件。08 激光及激光电弧复合焊接技术掌握激光及激光电弧复合焊接技术，目标产品：200mm以上厚钢板焊接，焊接尺度在100μm量级，空间分辨率在几十微米尺度的微连接。09 搅拌摩擦焊技术建立0.3～50mm厚度范围内轻合金材料搅拌摩擦焊性能数据库、工艺规范和技术标准， 目标产品：大厚度铝合金结构件、航空发动机整体叶盘。10 化学热处理催渗技术开发化学热处理（渗氮、渗碳）催渗技术工艺规范和技术标准，控制软件、催渗剂，保证0.3mm以上至2.0mm以下渗碳层的热处理节能30%以上。11 精密可控热处理技术开发精密可控热处理技术、渗碳和渗氮控制软件、远程控制和远程故障诊断技术，使齿轮和轴承等内在质量和表面性能高、无变形和脱皮。12 铝、镁合金、钛合金件表面处理与强化技术开发铝、镁合金微弧氧化工艺技术，使铝、镁合金制品表面氧化膜层大于300µ m，显微硬度超过3000HV，绝缘电阻大于100MΩ，耐磨损、耐腐蚀、绝缘性能有较大改善。开发钛合金化学镀镍渗铝工艺技术，使650℃耐高温钛合金制品经化学镀镍（层厚20µ m）后，大幅度提高抗氧化性能。13 纳米颗粒复合电刷镀技术开发电刷镀NI-SiC复合镀层技术，修复磨损失效的零件，改善零件表面性能，大幅度提高零件硬度。14 超精密加工技术开发微量切削机理、精密测量技术和误差补偿技术，目标产品是芯片、磁盘、光盘、磁鼓、制导用激光反射镜、导航用陀螺仪、卫星姿态控制用半球体以及多种球面和非球面微光学元件等精密关键零件。15 低温与微量润滑切削技术开发微量润滑系统及低温微量润滑复合系统，针对不同工件材料及切削工艺提供微量润滑和低温微量润滑条件下的刀具匹配方案，优化切削参数，建立相应的切削规范和切削数据库，实现高速切削的绿色化。　　(三)基础材料　　以经济可承受性为主旨，重点发展关键基础零部件所需的高品质结构材料和工艺材料。　　1. 结构材料　　——高性能结构钢。高速铁路列车用轴承钢、汽车用轴承钢、耐冲击载荷高淬透性高碳铬轴承钢、中碳轴承钢、下贝氏体淬火高碳铬轴承钢、准高温轴承钢、抗磨粒磨损轴承钢 汽车变速箱齿轮和汽车后桥齿轮用合金渗碳钢、飞机及坦克发动机齿轮用合金渗碳钢，高强度紧固件用合金钢和调质钢，高应力弹簧钢，高性能链条专用钢，机床滚珠丝杠和直线导轨专用钢。　　——高温合金。涡轮叶片、涡轮盘等用高温合金。　　——高压精密液压铸件用铸铁。　　——密封材料。高抗水解聚醚聚氨酯密封材料，高性能柔性石墨材料，高温和低温弹性等密封材料，高性能无石棉密封材料，高强度细颗粒机械密封用碳石墨材料。　　——绝缘材料。F、H级亚胺薄膜，特高压绝缘材料。　　——复合材料。碳纤维复合材料，新能源汽车动力用大功率锂电池材料，聚甲醛合金材料，液压泵用双金属烧结材料，纳米复合材料。　　——仪表功能材料。测温材料、敏感材料。　　2. 工艺材料　　——模具钢。中厚预硬模具钢，高耐蚀耐磨镜面塑模钢，高韧高耐磨冷作模具钢，大型轻质合金压铸模具钢，高性能粉末冶金模具钢。　　——新型焊接材料。高强高韧焊接材料，耐热、耐蚀、耐辐照、耐磨及耐低温焊接材料，无毒绿色钎焊材料及焊剂。　　——超硬刀具材料。金刚石(PCD)、立方氮化硼(PCBN)、硬质合金(YG、YT、YW)。　　——工艺耗材。环境友好型涂料和润滑剂。　　根据以上发展重点，提出“十二五”期间基础材料重点发展方向(见附表3)，从中选择12种标志性基础材料作为开发的重点。　　专栏6 12种标志性基础材料01 高性能轴承钢汽车、风电、铁路车辆轴承用高碳铬轴承钢（GCr15、GCr18Mo）、渗碳轴承钢（G20Cr2Ni4A、G20CrNi2MoA）、中碳轴承钢（G56Mn、G42CrMo4）。02 高性能齿轮用钢汽车变速器齿轮和汽车后桥齿轮及飞机、坦克发动机齿轮用合金渗碳钢（碳含量0.10%～0.25%，相当于20Cr2Ni4、18Cr2Ni4WA）。03 高强度紧固件用钢汽车紧固件用钢（相当于10B18M），汽轮机紧固件用钢（X18CrMoWVNbN1）。04 大型、耐蚀模具钢厚度超过600㎜，探伤级别达欧洲E/e级制造级进模具的高精度高质量冷作模具扁钢和中厚预硬模具钢，表面到心部硬度波动不大于3HRC高耐蚀耐磨镜面塑模钢，大型铝、镁合金轻金属压铸模具钢。05 高可靠性密封材料高抗水解聚醚聚氨脂液压用密封材料，高性能柔性石墨密封材料，金属O形圈、C形密封圈用因科涅600、750，高强度细颗粒机械用碳石墨材料。06 机床专用钢机床滚珠丝杠和直线导轨用GCr15及新钢种。07 超硬刀具材料金刚石（PCD）、立方氮化硼（PCBN）、硬质合金（YG、YT、YW）。08 新型焊接材料高强高韧焊接材料，耐热、耐蚀、耐辐照、耐磨及耐低温焊接材料，无毒绿色钎焊材料及焊剂。09 液压铸件用材料高压柱塞泵/马达壳体、高压整体式多路阀体、大功率液力偶合器泵轮及壳体铸件用球墨铸铁、蠕墨铸铁。10 高应力弹簧钢高档车用高压力悬架弹簧钢（相当于UHS1900/2000）、高应力气门弹簧钢（相当于OTEVA70/OTEVA90或SWOSC-VHV/SWOSC-VHR）。11 绝缘材料百万千瓦水轮发电机组用绝缘材料，大型核电专用电机用绝缘材料，风力发电机用绝缘材料，超高压/特高压输变电工程及配电用绝缘材料，配电变压器用绝缘材料。12 仪表功能材料核电站的堆内测温铂电阻（1E级）和堆芯测温热电偶（1E级），用于重大设备状态监测的双参数温敏粉体介质材料以及替代贵金属用高性能钨铼热电偶丝等。　　四、主要任务　　(一)加强自主创新，推动产业技术进步　　1. 健全技术创新体系　　继续推进以企业为主体，产学研用相结合的产业新体系建设。鼓励“三基”企业与科研院所、高等院校、主机制造企业联合建立研发机构、产业技术联盟等技术创新组织，重点支持国家创新型企业试点、国家技术创新示范企业、国家认定的企业技术中心等创新能力建设和国家重点实验室、国家工程实验室、国家工程研究中心、国家工程技术研究中心等公共研发平台建设。支持行业生产力促进中心等社会化、专业性科技服务机构为“三基”企业服务，促进其健康发展。　　2. 开发一批标志性“三基”产品　　本着“有所为、有所不为”的原则，围绕重大装备和高端装备发展急需，集中优势资源，通过开发20种标志性机械基础件、15项标志性基础制造工艺和12种标志性基础材料，掌握一批“三基”产业发展的核心技术，形成批量生产能力，提高对重大装备和高端装备的配套能力，进而带动“三基”产业的配套和保障能力的全面提升。　　3. 完善人才培养机制　　加快建立多层次的适合“三基”产业发展的人才培养体系，培养一批具有国际视野的专家和技术带头人，引进、培养和造就一批优秀的从事“三基”研发和创新的团队。建立企校联合培养人才的新机制，促进创新型、应用型、复合型和技能型人才的培养。重视发展职业教育，支持行业职业技术培训中心的建设，开展技能等级评定和职业技能大赛，大力培养专业技能人才。　　(二)优化产业结构，促进企业协同发展　　1. 推进组织结构调整　　通过政策引导，推动企业跨地区、跨所有制的兼并、重组，整合优势资源，提高产业集中度，形成若干家高起点、具有国际竞争力、产值超过100亿元的大型企业集团。鼓励“三基”企业向专业化分工、细分市场、特色明显的方向发展，重点培育100家掌握核心技术、专业化水平高、具有知名品牌的 “专、精、特”企业。发挥龙头企业的带动、辐射作用，形成大型企业集团与中小企业优势互补、协调发展的产业格局。　　2. 推进产品结构调整　　推动通用型“三基”产品的更新换代，增加产品品种，改善和提高产品的性能和质量。鼓励“三基”企业发展高附加值、高技术含量的产品和工艺，不断提高高端产品的比重，增强为重大装备和高端装备配套能力。　　3. 优化特色产业集聚区　　加大对已有轴承、齿轮、液压件、气动件、密封件、链与链轮、紧固件、弹簧、模具、基础材料等产业集聚区的支持和指导，引导企业向产业园区集聚。结合“新型工业化示范基地”建设，发展一批专业特色鲜明、品牌形象突出、服务平台完备、热加工相对集中的现代产业集聚区。培育30家专业化分工、产业链协同的特色产业集聚区，形成布局合理、协调发展的产业格局。　　(三)建设研发和服务平台，增强持续发展能力　　1. 建设一批公共研发中心　　发挥转制院所等已有平台为行业的服务功能，充实健全“三基”行业公共研究机构。充分利用现有优势资源，组建轴承、齿轮、液压件/气动件、密封件、紧固件及铸造技术、表面处理技术等公共研发平台，为行业提供关键技术、共性技术研发支持，并实现成果共享。　　2. 建设一批检测实验公共服务平台　　依托现有检测实验资源，以公正开放、独立运作为保障，形成一批布局合理的第三方公共检测实验平台，开展产品强化实验、可靠性和寿命测试试验、产品质量检测检验、基础材料检验，形成专业化的检测/试验和服务能力。优先支持在产业集聚区建立公共检测实验平台。　　3. 建设产需对接平台　　深化配套企业与主机企业的战略合作关系，依托行业协会，建设若干跨行业、跨地区的产需对接平台，促使“三基”企业与主机企业形成有效的供应链，提升“三基”产业发展的效率与效益。　　4. 提升金融服务水平　　在“三基”产业集聚区，鼓励金融要素市场、金融机构在商业可持续和风险可控的情况下，围绕“三基”企业的发展，充分利用现有政策，拓宽企业融资渠道，健全信用担保体系，开发贸易融资、应收账款融资等金融产品，创新服务模式。鼓励优势企业上市融资。　　(四)加大技术改造，转变产业发展方式　　1. 推广50项先进绿色制造工艺　　选择目前技术成熟、覆盖面广、应用效果显著的50项先进绿色制造工艺，结合企业技术改造工作，加快先进工艺与装备在生产过程中的应用示范和推广，实现节能、降耗、减排，提高产品质量和生产效率。　　2. 支持企业技术改造　　重点支持“三基”企业技术改造，优先加强科研和检测实验能力建设，提高工艺、技术和装备水平 鼓励企业进行节能降耗和资源综合利用改造 引导企业利用数字化控制技术和先进适用技术改造传统制造工艺和装备。　　3. 建设区域基础制造工艺中心　　在装备制造业发达的城市和产业集聚区，盘活和整合优势资源，形成20家技术水平高、服务能力强的铸造、锻造、热处理及表面处理等基础制造工艺中心，提高环境综合治理能力，降低污染物排放水平。　　(五)加强行业管理，提升产业整体素质　　1. 提升经营管理水平　　支持大型企业集团和行业龙头企业创新体制机制，完善法人治理结构，建立与市场经济相适应的现代企业制度，提高经营管理能力。引导中小型企业加强管理基础，健全管理制度，广泛运用先进管理方法和手段，提高产品质量一致性。　　2. 完善标准体系　　结合研究开发和试验验证，加大国家标准和行业标准制修订力度，鼓励以企业为主体研究制定我国自主知识产权的标准，并将有代表性的标准推向国际，加快国外先进标准向国内转化。发挥标准化手段对规范市场的基础性作用，加强标准宣贯，建立健全合格评定程序，促进新产品、新材料、新工艺的推广应用。加强产需企业间的沟通交流，实现上下游产品的标准对接，保证标准要求的协调性和一致性。　　3. 提升产品质量　　贯彻落实“工业产品品牌和质量振兴战略”，加强质量保障体系建设，强化产品质量认证制度，充实质量管理、可靠性工程的专业人才队伍，推进标准、认证、计量、检测检验、质量控制技术、质量工程技术等在企业质量控制与质量管理中的应用，着力提升产品的质量、可靠性和寿命。　　4. 培育知名品牌　　引导“三基”企业开展知名品牌培育活动，鼓励企业加强知名品牌产品和优质产品的推广营销，提高知名品牌产品的市场价值。同时，利用标准、认证、检测等手段，促进知名品牌产品质量水平的提高，加大打击制造假冒品牌产品的力度。　　(六)推进“两化融合”，提高信息化水平　　1. 提高企业信息化水平　　继续推进企业在产品设计、生产过程、物流管理、销售与服务管理、财务管理等环节的信息化。开发和推广适合“三基”中小企业的产品设计软件及管理软件。鼓励在“三基”企业和主机用户之间建立持续改进、及时响应的客户关系和供应链管理系统，实现产业链上下游信息共享和业务协作。培育一批两化融合示范企业。　　2. 大力发展数字化集成化的基础件　　落实《智能制造装备发展规划》和《“数控一代”装备创新工程行动计划》，大力推进数字化控制技术与齿轮、轴承、液压件、气动件、密封件等机械基础件的相互融合，发展新一代具有智能化和集成化特征的机械基础件。　　(七)实施“机械基础件和基础制造工艺双提升工程”　　围绕提高机械基础件性能、可靠性和寿命，开展现代设计技术、先进制造技术、材料优化与新材料应用技术、快速强化试验技术等产品关键技术研究，重点开发一批标志性机械基础件，加强应用示范并实现产业化，全面提升对重大装备和高端装备的配套保障能力。　　针对加工对象的大型化和精密化的发展趋势，以及生产过程绿色化的要求，开发一批标志性基础制造工艺，推广应用绿色制造工艺技术和先进制造装备 加强工艺管理，严格工艺纪律，建立总工艺师责任制，实现制造工艺水平和工艺管理水平的大幅度提升。　　五、保障措施　　(一)加强宏观统筹协调加强组织领导，成立推进“三基”工作领导小组，定期研究“三基”产业发展的重大问题 在继续贯彻落实《机械基础零部件产业振兴实施方案》的基础上，组织部署和实施《机械基础件和基础制造工艺双提升工程》。建立部际/部省例会制度，协调相关部门和地方资源，形成支持“三基”产业发展的合力。充分发挥企业市场主体作用和各级政府、行业协会及中介机构在推动“三基”产业技术进步和发展中的组织、协调作用。　　(二)加强产业政策引导充分发挥产业政策的引导作用，制定“三基”行业技术规范条件，提高行业准入门槛，遏制低水平重复建设。制定《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产品推广目录》。继续实施现行基础件财税支持政策，对研制国家鼓励发展的关键“三基”产品，落实关键零部件、原材料进口免税政策。鼓励“三基”企业积极开展清洁生产审核，推进制造过程绿色化。研究制定鼓励用户采用“三基”新产品和新工艺的政策。　　(三)加强资金引导和支持加大国家相关计划对“三基”产业技术创新和技术改造的投入力度，支持产学研合作，联合攻克产业关键技术。研究设立“三基”产业发展专项，重点支持机械基础件、基础制造工艺和基础材料企业的技术研发和产业化，先进工艺推广应用，新产品的试点示范，研发、检测、培训等行业服务平台建设等。鼓励金融机构设立“三基”产业发展专项基金。引导地方、企业和社会资本加大对“三基”产业的资金投入。　　(四)优化产业发展环境加大宣传力度，促进技术、资本、人才向“三基”产业集聚，营造全社会重视“三基”产业发展的氛围。认真落实研发费用加计扣除、固定资产加速折旧等税收政策，促进企业加快技术创新和技术进步。鼓励有实力和有积极性的主机制造企业发展其所急需的基础零部件和基础材料，在满足自身配套需求的基础上逐步走向社会化。　　(五)推进国际交流合作鼓励和引导企业加强与跨国集团开展多种形式的合资合作 鼓励国外企业来华投资或设立研发机构 鼓励国内“三基”企业走出去，到国外设立分公司或研发机构，更多地利用全球科技资源，引进国外先进技术、先进经验。积极参与和组织国际合作项目，在更大范围、更广领域、更高层次开展国际合作。　　(六)充分发挥行业协会的作用发挥行业协会的桥梁、纽带作用，鼓励行业协会积极参与国家、地方有关“三基”产业政策法规的制定。各行业协会要加强对行业发展重大问题的调查研究，反映企业诉求，引导规范企业行为，推进诚信体系建设，加强行业自律。组织建立“三基”产业经济运行及预测预警信息平台，及时发现、分析、反应行业情况和问题。提高各行业协会组织企业应对涉外知识产权纠纷、国际贸易摩擦的能力。各行业协会要积极组织企业间的交流活动、加强为企业新产品开发、工艺技术创新、科学管理提供咨询服务。　　六、规划组织实施　　工业和信息化部牵头负责《规划》实施，建立各部门分工协作、共同推进的工作机制，建立规划实施动态评估机制。　　地方工业和信息化主管部门及相关企业结合本地区和本企业实际情况，制订与本规划相衔接的实施方案和相关扶持措施。　　相关行业协会及中介组织要做好行业基础数据的统计分析工作，建立行业信息定期发布制度和行业预警制度，及时反映规划实施过程中出现的新情况、新问题，提出政策建议。

第三批创新型企业拟命名名单公示　　根据《关于开展第三批创新型企业评价工作的通知》(国科办政【2010】68号)，科技部、国资委、全国总工会成立联合工作组，组织开展第三批创新型企业评价工作，形成了第三批创新型企业拟命名名单，现予以公示。　　如认为公示对象有不适宜命名为创新型企业的问题，请以电话、传真、电子邮件或信函等形式向联合工作组如实反映(信函以到达日邮戳为准)，反映者须署真实姓名和联系方式。　　公示期限：2011年2月16日-2011年2月22日　　受理单位：科技部政策法规司　　受理电话：010-58881725 58881762 58881766(传真)　　电子邮箱：tangfq@most.cn　　邮寄地址：北京市海淀区复兴路乙15号(邮编：100862)　　第三批创新型企业评价联合工作组　　2011年2月15日　　第三批创新型企业拟命名名单(共154家)　　中国有色矿业集团有限公司　　中国船舶工业集团公司　　中国中化集团公司　　中国交通建设集团有限公司　　中国中材集团有限公司　　中国建筑材料集团有限公司　　中国铁道建筑总公司　　中国普天信息产业集团公司　　中国医药集团总公司　　中国葛洲坝集团公司　　中国国电集团公司　　东风汽车公司　　新兴铸管集团有限公司　　哈尔滨电气集团公司　　中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司　　中国食品发酵工业研究院　　合肥通用机械研究院　　天津工程机械研究院　　北京信威通信技术股份有限公司　　同方股份有限公司　　北新集团建材股份有限公司　　北京碧水源科技股份有限公司　　天津电气传动设计研究所　　天津市天锻压力机有限公司　　天津曙光计算机产业有限公司　　天津赛瑞机器设备有限公司　　天津市环欧半导体材料技术有限公司　　邯郸钢铁集团有限责任公司　　长城汽车股份有限公司　　石家庄以岭药业股份有限公司　　河北硅谷化工有限公司　　山西信联集团实业有限公司　　永济新时速电机电器有限责任公司　　山西潞安矿业(集团)有限责任公司　　南风化工集团股份有限公司　　山西中绿环保集团有限公司　　山西鸿基科技股份有限公司　　内蒙古伊泰集团有限公司　　锦州奥鸿药业有限责任公司　　沈阳透平机械股份有限公司　　辽宁聚龙金融设备股份有限公司　　吉林敖东延边药业股份有限公司　　吉林吉恩镍业股份有限公司　　吉林省博大制药有限责任公司　　长春新产业光电技术有限公司　　齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司　　大庆华科股份有限公司　　上海药明康德新药开发有限公司　　上海复星医药(集团)股份有限公司　　上海电缆研究所　　上海汽车工业(集团)总公司　　上海重型机器厂有限公司　　上海发电设备成套设计研究院　　上海连成(集团)有限公司　　上海新时达电气股份有限公司　　无锡尚德太阳能电力有限公司　　亨通集团有限公司　　江苏扬农化工集团　　中电电气集团有限公司　　江苏天奇物流系统工程股份有限公司　　江苏省交通科学研究院股份有限公司　　富通集团有限公司　　浙江康恩贝制药股份有限公司　　浙江新安化工集团股份有限公司　　聚光科技(杭州)股份有限公司　　安徽江淮汽车股份有限公司　　马钢(集团)控股有限公司　　合肥工大高科信息技术有限责任公司　　合肥美亚光电技术有限责任公司　　安徽华东光电技术研究所　　安徽蓝盾光电子股份有限公司　　安徽鲲鹏装备模具制造有限公司　　安徽安凯福田曙光车桥有限公司　　福建福晶科技股份有限公司　　福建省南平铝业有限公司　　福建凤竹纺织科技股份有限公司　　崇义章源钨业股份有限公司　　南昌弘益科技有限公司　　威海广泰空港设备股份有限公司　　山东冠丰种业科技有限公司　　中国重型汽车集团有限公司　　兖矿集团有限公司　　潍柴动力股份有限公司　　山东绿叶制药股份有限公司　　山东时风(集团)有限责任公司　　山东泉林纸业有限责任公司　　山东金正大生态工程股份有限公司　　山东龙力生物科技股份有限公司　　中信重工机械股份有限公司　　南阳防爆集团股份有限公司　　郑州煤矿机械集团股份有限公司　　濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司　　南阳二机石油装备(集团)有限公司　　永城煤电集团有限责任公司　　郑州威科姆科技股份有限公司　　河南黄河旋风股份有限公司　　河南瑞贝卡发制品股份有限公司　　华工科技产业股份有限公司　　长飞光纤光缆有限公司　　武汉天喻信息产业股份有限公司　　湖南山河智能机械股份有限公司　　株洲钻石切削刀具股份有限公司　　湖南海利高新技术产业集团有限公司　　西陇化工股份有限公司　　TCL集团股份有限公司　　广州市白云电气集团有限公司　　广东温氏食品集团有限公司　　广东汕头超声电子股份有限公司　　广东光华化学厂有限公司　　中国化工橡胶桂林有限公司　　桂林橡胶机械厂　　海南赛诺实业有限公司　　海南立昇净水科技实业有限公司　　海南新世通制药有限公司　　重庆齿轮箱有限责任公司　　重庆紫光化工股份有限公司　　力帆实业(集团)股份有限公司　　重庆华邦制药股份有限公司　　中国第二重型机械集团公司　　四川科伦药业股份有限公司　　四川龙蟒集团有限责任公司　　中昊晨光化工研究院　　四川川环科技股份有限公司　　新希望集团有限公司　　四川久大制盐有限责任公司　　瓮福(集团)有限责任公司　　贵州百灵企业集团制药股份有限公司　　贵州凯星液力传动机械有限公司　　云南南天电子信息产业股份有限公司　　贵研铂业股份有限公司　　西藏金稞集团有限责任公司　　宝鸡石油钢管有限责任公司　　天水长城开关厂有限公司　　青海盐湖工业集团股份有限公司　　西宁特殊钢股份有限公司　　宁夏建筑材料研究院(有限公司)　　西北轴承股份有限公司　　新疆华世丹药业股份有限公司　　路明科技集团有限公司　　宁波方太厨具有限公司　　宁波雅戈尔日中纺织印染有限公司　　宁波东方电缆股份有限公司　　宁波欣达(集团)有限公司　　厦门华侨电子股份有限公司　　厦门通士达照明有限公司　　厦门精图信息技术有限公司　　厦门特宝生物工程股份有限公司　　软控股份有限公司　　青岛港(集团)有限公司　　青特集团有限公司　　比亚迪股份有限公司　　深圳市同洲电子股份有限公司　　深圳市格林美高新技术股份有限公司　　石河子市华农种子机械制造有限公司

8月23日，教育部公布2017年度装备预研教育部联合基金一般基金和青年人才基金项目评审结果，来自中南大学、华中科技大学等高校98支基金获建议立项。　　此次评审结果从先进设计与制造、特殊新材料、信息与控制、电子元器件、动力与能源、生物交叉与仿生五个领域评审处一般基金和青年基金。依据通知要求，若对评审结果有异议，请于8月26日前以书面意见报教育部科技司。评审结果详细信息如下表。2017年度装备预研教育部联合基金一般基金和青年人才基金项目评审结果汇总表先进设计与制造（一般）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1一类XX系统健康监测与管理中南大学彭涛建议立项2基于深度学习的复杂机电装备系统健康监测与管理华中科技大学董燕建议立项3极端条件密闭空间环境构建重庆大学谢更新建议立项4多模式下复杂装备系统预知维护关键技术研究西安交通大学廖与禾建议立项5重载传动齿轮损伤在线监测智能传感涂层制造技术中国地质大学（北京）岳文建议立项6镁合金构件强塑变挤压成形联合低温循环处理强韧化技术北京科技大学孙朝阳建议立项7弱刚性难加工复杂构件高效精密加工及减振刀具开发山东大学宋清华建议立项8微型零部件复合超声微挤压精密成形技术研究中国地质大学（武汉）韩光超建议立项特殊新材料（一般）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1一类XX系统健康监测与管理中南大学彭涛建议立项2基于深度学习的复杂机电装备系统健康监测与管理华中科技大学董燕建议立项3极端条件密闭空间环境构建重庆大学谢更新建议立项4多模式下复杂装备系统预知维护关键技术研究西安交通大学廖与禾建议立项5重载传动齿轮损伤在线监测智能传感涂层制造技术中国地质大学（北京）岳文建议立项6镁合金构件强塑变挤压成形联合低温循环处理强韧化技术北京科技大学孙朝阳建议立项7弱刚性难加工复杂构件高效精密加工及减振刀具开发山东大学宋清华建议立项8微型零部件复合超声微挤压精密成形技术研究中国地质大学（武汉）韩光超建议立项信息与控制（一般）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1道路交通复杂场景目标识别与协作传输技术长安大学赵祥模建议立项2XX耦合机理与稳定性研究浙江大学杨春宁建议立项3装备瞬态参数智能检测技术南京大学陈强建议立项4基于稀疏微多普勒分析的XX识别技术研究清华大学李刚建议立项5无人机群自主协同组网与调控关键技术研究北京交通大学荆涛建议立项6基于深度学习的的XX目标检测识别跟踪技术研究西安交通大学刘贵忠建议立项7空天往返飞行器智能自主控制关键技术天津大学宗群建议立项8高光谱遥感影像混合目标探测与识别技术武汉大学杜博建议立项9面向低能耗和超高速计算的硅基光子仿神经元网络研究北京邮电大学徐坤建议立项10基于类脑智能的XX信息感知技术西安电子科技大学杨淑媛建议立项11抗XX隐蔽传输体制及其性能评估北京大学罗武建议立项12基于光声波耦合效应的新型微纳机电陀螺仪机理研究东南大学赵立业建议立项13基于多元数据融合的网络化分布式控制理论与关键技术华东理工大学严怀成建议立项14高精度光纤陀螺多场耦合误差机理及抑制技术浙江大学张登伟建议立项15海洋信息多元数据融合与高效处理方法研究天津大学杨嘉琛建议立项16自适应地声通信传感桩的概念及机理研究上海交通大学喻国良建议立项17面向无人水面艇的远距离可靠信息传输技术西安电子科技大学宫丰奎建议立项18基于众包时空大数据的全球高精度道路测图技术武汉大学唐炉亮建议立项*19智能感知芯片卫星关键技术研究清华大学张高飞建议立项*20基于矢量拉普拉斯方程的边界层网格生成新方法浙江大学谢芳芳建议立项*21无人智能飞行器协同控制与空中自组合技术北京理工大学于剑桥建议立项*注：标*号为评优实验室推荐项目电子元器件（一般）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1三维金属微加工毫米波器件设计与集成技术西安交通大学张安学建议立项2探测及通信一体化单片集成芯片关键技术研究东南大学李连鸣建议立项3超低噪声单频光纤激光器及其关键技术华南理工大学徐善辉建议立项4基于氧化镓薄膜的XX探测阵列研究北京邮电大学吴真平建议立项5基于介质陶瓷基板的小型化微带线滤波器集成技术研究天津大学李玲霞建议立项6新型微结构光纤及中红外超连续谱光源技术研究山东大学杨修伦建议立项7下一代非易失存储器件研究北京大学蔡一茂建议立项8基于光电混合振荡的低噪声光纤激光器北京邮电大学尹飞飞建议立项动力与能源（一般）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1面向XX的自驱动热沉及热利用技术研究东南大学陈永平建议立项2XX高温表面热防护与热发电一体化系统研究清华大学姜培学建议立项3新型分布式海流能液压传控发电装备研究西安交通大学王朝晖建议立项4高海拔生物基XX柴油添加剂北京化工大学张栩建议立项5双级高效低噪声泵喷推进器技术浙江大学吴大转建议立项6移动式深海装备用燃料电池动力系统关键技术华中科技大学涂正凯建议立项7全电推进及电磁发射系统用高性能海洋环境储能电池研究华北电力大学李美成建议立项生物交叉与仿生（一般）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1基于蜜蜂特性的XX态势实时感知与重建长安大学宋焕生建议立项2高频脑电的警觉信息识别技术北京师范大学李小俚建议立项3基于仿生学的智能机械臂设计及关键技术西安电子科技大学金科建议立项4多介质环境下快速机动的新型智能液压仿生驱动装备研究吉林大学刘春宝建议立项5超强宽频带吸波材料生物纳米磁小体的制备及其应用陕西师范大学孟永宏建议立项6面向新型海洋信息体系的仿生自主浅航器设计与验证清华大学任勇建议立项7基于4D生物打印的皮肤组织战场快速修复西安交通大学徐峰建议立项先进设计与制造（青年）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1电子束增材制造钛铝合金叶片的组织与性能调控技术研究东南大学孙东科建议立项2整体叶盘轮缘阻尼环减振机理、设计及试验上海交通大学黄修长建议立项3MRE作动器设计及舰船动力推进轴系回旋振动抑制研究北京化工大学姚剑飞建议立项4舰船新型复合舱壁对XX载荷的防护机理研究武汉理工大学孔祥韶建议立项5复杂变刚度复合材料结构的不确定性优化设计大连理工大学郝鹏建议立项6面向制造大数据的复杂装备智能监测新方法长安大学张小丽建议立项特殊新材料（青年）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1基于稀土氧化物纳米颗粒的辐射防护材料研究上海交通大学陶可建议立项2石墨烯-碳纳米管三维导热网络调控热界面复合材料北京化工大学兰金叻建议立项3航天用高模高强镁稀土合金设计与制备上海交通大学吴玉娟建议立项4处理起爆药废水的新型吸附材料开发华东理工大学白志山建议立项5新型耐高温腐蚀金属基自润滑复合材料研制东北大学陈明辉建议立项6亚波长水下隐身超材料研究湖南大学夏百战建议立项7XX用高性能橡胶衬套材料的疲劳失效分析和长效防老化机制研究华南理工大学郭建华建议立项8质子/电子双传导型催化剂的构筑及其电化学特性研究合肥工业大学徐晨曦建议立项9轻质高强低介电常数聚酰亚胺泡沫研制四川大学王旭建议立项信息与控制（青年）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1空地子母无人平台协同感知与导航规划技术浙江大学李贞辉建议立项2多自主体的自主导航、协同控制与最优决策研究清华大学孟子阳建议立项3基于伪噪声隐身信号的水声隐蔽通信技术上海交通大学王易因建议立项4用于亚毫米波多波束反射面的低剖面集成馈源天线研究电子科技大学程钰间建议立项5全集成毫米波相控阵前端芯片关键技术研究东南大学赵涤燹建议立项6XX雷达海面运动目标认知探测方法研究西安电子科技大学朱圣棋建议立项7面向综合航电系统的混合关键多核操作系统技术研究东北大学吕鸣松建议立项8纠错加密融合编码技术及其空间安全传输系统清华大学殷柳国建议立项9抗多普勒效应新型序列设计研究西南交通大学周正春建议立项10XX目标特性预估和散射中心特征建模武汉大学何思远建议立项11面向XX的无人机平台目标深度跟踪与识别西安电子科技大学邓成建议立项电子元器件（青年）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1氮化物阻变存储器的研制及其阻变机理研究西安电子科技大学高海霞建议立项2碳化硅基功率VDMOS可靠性机理及寿命模型研究东南大学刘斯扬建议立项3太赫兹集成滤波器综合设计技术研究上海交通大学吴林晟建议立项4高灵敏超快响应的钙钛矿光电探测器的研究吉林大学沈亮建议立项5大位移/高灵敏度单晶压电驱动器研究西安交通大学李飞建议立项动力与能源（青年）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1微型燃气轮机与热电器件联合发电系统关键技术研究西安交通大学马挺建议立项2海洋XX数值反应堆多物理多尺度耦合技术研究上海交通大学刘晓晶建议立项3高性能全固态聚合物电解质技术天津大学唐林建议立项4热防护系统非线性边界元热物性辨识技术研究大连理工大学杨恺建议立项5XX电力电子化混合能源网络系统中南大学孙尧建议立项生物交叉与仿生（青年）序号项目名称承担单位项目申请人评审结论1基于生物温控原理的仿生微结构辐射冷却材料研究上海交通大学周涵建议立项2极端XX快捷测评XX&ldquo 血液指纹&rdquo 基础技术研究浙江大学陈伟建议立项3基于DNA分子自组装的纳米机器人研究华北电力大学杨静建议立项