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1、- 1 -“制造基础技术与关键部件制造基础技术与关键部件制造基础技术与关键部件制造基础技术与关键部件”重点专项重点专项重点专项重点专项2018201820182018 年度项目申报指南年度项目申报指南年度项目申报指南年度项目申报指南建议建议建议建议为 落 实 国 家 中 长 期 科 学 和 技 术 发 展 规 划 纲 要（20062020 年） 、 国家创新驱动发展战略纲要和中国制造 2025等规划，国家重点研发计划启动实施“制造基础技术与关键部件”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现发布 2018 年度项目指南。本重点专项总体目标是：以高速精密重载智能轴承、高端液压与密封件、高性能齿轮
2、传动及系统、先进传感器、高端仪器仪表以及先进铸造、清洁热处理、表面工程、清洁切削等基础工艺为重点，着力开展基础前沿技术研究，突破一批行业共性关键技术， 提升基础保障能力。 加强基础数据库、工业性验证平台、核心技术标准研究，为提升关键部件和基础工艺的技术水平奠定坚实基础。本重点专项按照产业链部署创新链的要求，从基础前沿技术、共性关键技术、示范应用三个层面，围绕关键基础件、基础制造工艺、先进传感器、高端仪器仪表和基础技术保障五个方向部署实施。专项实施周期为 5 年（20182022 年） 。- 2 -1. 1. 1. 1. 关键基础件关键基础件关键基础件关键基础件1.1 高速精密悬浮轴承（基础前沿
3、技术类）研究内容：研究过临界磁悬浮转子动力学行为及控制理论；研究磁悬浮轴承测控模块的优化设计方法及保护轴承的失效与寿命演变机理；研究磁悬浮轴承与支承部件的耦合作用机理及设计方法；研究新型气体动压轴承设计方法及其支承转子动力学特性，研究高承载、大阻尼新型轴承结构；研究新型气体动压轴承关键制造技术及性能测试技术。考核指标：高速电主轴验证用磁悬浮柔性转子原理样机1 套， 跨临界工作转速6104r/min， 回转精度优于 0.003mm；能源动力装备用气体动压轴承原理样机 1 套， 径向/轴向承载能力0.6MPa/0.4MPa，dmn 值4.5106mmr/min，最高工作温度650。1.2 轴承服役
4、性能演变机理与数字化设计方法（基础前沿技术类）研究内容：研究高速精密轴承服役性能演变规律与轴承动静刚度特性、热特性、精度特性设计理论与方法；研究轴承在变载、变速、非正常润滑、乏信息等复杂工况下早期失效机理与轴承服役寿命预测方法；开发包含轴承性能试验数据资源的工程数据库。考核指标：开发具备轴承数字化结构设计、轴系仿真、寿命预测功能的设计工具， 设计结果与试验偏差20%； 工程- 3 -数据库涵盖 3 类以上精密轴承系列产品试验数据；形成具有自主知识产权的设计标准或技术规范。1.3 轴承超精密制造及检测技术（共性关键技术类）研究内容：研究工艺参数对磨削精度与表面质量影响机理，研究批量生产条件下轴承
5、套圈、滚子精密磨削工艺；研究抛光过程中磨粒与滚道表面的滚轧与微量刻划耦合作用机制，研究批量生产条件下滚道曲面高表面质量抛光技术；研究针对轴承几何精度及能耗测试的快速精密测量技术及装置。考核指标：批产圆锥滚子精度不低于国标级；轴承部件曲面表面粗糙度 Ra0.01m；大型轴承圆柱度测量仪样机1 套，最大测量直径2000mm；轴承能耗系数检测仪测量样机 1 套，能耗系数检测精度1%。有关说明：由企业牵头申报。1.4 精密机床主轴轴承示范应用及工业试验平台（示范应用类）研究内容：研究精密机床主轴轴承高精度保持性设计技术；研究 P2 级精密主轴轴承批产制造及精密装配技术；研究机床主轴轴承运行维护技术；研
6、究精密机床主轴轴承试验数据采集、数据分析及性能评价技术，开发相关试验装备；建立主轴轴承系列产品工业性验证平台，相关研究成果在高速精密机床上实现应用。- 4 -考核指标：精密机床主轴轴承精度达到 P2 级，工作寿命6103h；试验 dmn 值3.5106mmr/min，在 10 家以上机床企业批产示范应用；精密机床主轴轴承工业性验证平台满足 8mm240mm 内径轴承测试要求，可实现寿命、刚度、密封、抗冲击等性能试验验证；研究制定精密机床主轴轴承试验技术规范。有关说明：由企业牵头申报。1.5 高速精密轴承新型润滑技术（共性关键技术类）研究内容：研究润滑介质润滑性能、噪音特性等与微观结构间的构性关
7、系，研发适应于极端工况的低噪音长寿命轴承润滑介质；研究高速轴承多场耦合摩擦润滑机理，开发轴承润滑分析/设计方法与工具软件；研究低噪声、长寿命含油保持架材料组分、制造及应用技术；研究新型润滑结构单元及微量润滑技术。考核指标： 润滑介质噪音等级优于 GN3 级； 含油保持架润滑复合材料拉伸强度50MPa，含油率12%，微孔直径910-4mm12.510-4mm，保持架批产应用；微量润滑条件下轴承 dmn 值试验3.5106mmr /min； 润滑特性计算结果与试验偏差20%。1.6 液压元件与系统轻量化设计制造新方法（基础前沿技术类）研究内容：研究非金属材料液压元件尺寸精度保持稳定- 5 -性、服
8、役蠕变等性能演变的规律；探索气体分离、污染物沉淀的新原理、新方法，研制小型化液压单元及原理样机；研究一体化电液执行器设计制造关键技术与液压元件轻量化制造新工艺。考核指标：形成轻量化液压元件的设计理论与方法；研制轻量化液压元件样机 2 种以上，重量降低 30%以上；研制小型化液压单元和一体化电液执行器样机 2 种以上，体积减小 20%以上。1.7 机械密封服役性能演化机理与可靠性评估方法（基础前沿技术类）研究内容：研究机械密封服役过程表界面微观形貌和综合性能演化机理，基于多场耦合原理研究机械密封智能化基础理论及高压、多介质复杂工况下机械密封数字化分析与设计方法；研究机械密封在典型工作条件下的故障
9、与失效模式，研究机械密封的可靠性模拟测试技术、机械密封的可靠性与寿命评估方法。考核指标： 开发复杂工况机械密封数字化设计软件 1 套，模型与实验对比误差小于 15%；建立机械密封故障与失效基础数据库 1 套。1.8 液压元件可靠性评估方法与寿命测试技术（共性关键技术类）研究内容：研究液压元件可靠性设计与实验评估的通用- 6 -规范；研究典型液压元件（液压阀、液压泵、液压缸等）的可靠性与寿命实验评估方法，建立典型液压元件的故障模式、失效案例数据库；研制典型液压元件的耐久性与寿命测试装置。考核指标：液压元件可靠性评估的通用技术规范 1 项，液压阀、液压泵、液压缸可靠性评估标准 3 项；建立典型液压
10、元件失效模式、失效案例数据库，覆盖失效模式 10 种以上； 研制可靠性试验装备并完成 3 种典型产品的可靠性评估。有关说明：由企业牵头申报。1.9 橡塑密封数字化设计及制造关键技术（共性关键技术类）研究内容：研究复杂工况和极端条件下橡塑动密封性能演变机制；研究密封系统宏观参数、微观特征与服役性能之间的影响规律；研究新型旋转密封和往复密封的设计方法；研究橡塑密封工艺数字化、智能化控制方法及实现技术，实现示范应用。考核指标：开发橡塑密封专用数字化设计和性能分析软件，完成旋转和往复典型密封形式的设计应用验证；建立橡塑密封元件数字化、智能化工艺管控系统，主要工艺数字化率达到 85%以上，关键工序能力指
11、数 Cp1.33。有关说明：由企业牵头申报。- 7 -1.10 大型压力成型机械轴向柱塞液压泵（示范应用类）研究内容：研究高压大排量轴向柱塞泵摩擦副分布式测量技术及优化设计方法；研究适合高交变载荷的液压泵变量控制机构，研制高可靠的电液比例阀；研究轴向柱塞泵的材料与热处理、 精密制造与装配工艺； 在大型高端陶瓷成型机、压铸成型机等大型压力成型机械上实现示范应用。考核指标：不少于 5 种规格的高压大流量轴向柱塞泵，排量为 125ml/r500ml/r，额定压力35MPa，寿命8000h，在大型压力成型机械上实现配套 1000 台以上。有关说明：由企业牵头申报。1.11 工程机械用高压多路阀（示范应
12、用类）研究内容：研究阀内复杂流道与油路优化设计方法，高压片式结构的密封控制方法；研究整体式多路阀复杂阀体的精密铸造工艺；研究多路阀的负载敏感、比例分流等电液控制方式；在挖掘机、起重机等工程机械上实现示范应用。考核指标：不少于 5 种规格的高压多路阀，额定压力32MPa， 额定流量为 50L/min200L/min 等， 液压/电液/复合控制方式，寿命1000 万次，在工程机械上配套不少于 3000台。有关说明：由企业牵头申报。- 8 -1.12 高性能齿轮动态服役特性及基础试验 （基础前沿技术类）研究内容：研究齿轮传动宏微观几何特征润滑多场耦合动态接触特性和摩擦学动力学耦合分析技术；研究齿轮表
13、面完整性、制造全流程的组织与性能调控技术；研究齿轮疲劳试验和评价新技术，开发高性能齿轮材料接触疲劳强度和弯曲疲劳强度基础数据库。考核指标：建立齿轮动态服役性能与失效分析数字化仿真平台；高性能齿轮在特殊环境下的服役寿命提高 15%；基础数据库中典型齿轮材料种类大于 3 种。1.13 齿轮测量新方法与基准级齿轮渐开线样板 （基础前沿技术类）研究内容：研究齿轮非接触测量原理，建立拓扑齿面三维表征和齿面全信息数据点云处理方法，开发相应测量软件；研制非接触式齿轮快速测量装置；研究新型基准级齿轮渐开线样板的精密加工与测量技术，研制新型基准级齿轮渐开线样板。考核指标：基于新原理的齿轮测量装置不少于 1 套，
14、具有齿廓偏差、螺旋线偏差、齿距偏差和拓扑偏差等误差项的测量功能，测量重复性优于 0.002mm；研制两种规格以上精度优于 1 级（GBT 6467-2010）的新型基准级齿轮渐开线样板。- 9 -1.14 高速精密重载人字齿轮传动关键技术 （共性关键技术类）研究内容：研究精密重载人字齿行星传动均载机理、修形理论与方法、振动噪声分析与动力学优化；研究超高效率人字齿行星传动技术；研究齿轮热处理变形控制、齿面高精加工及传动装置装配工艺等关键技术；研究精密重载人字齿轮精度检测及部件动平衡技术；在船舶、航空等领域示范应用。考核指标：人字齿轮模数 4mm8mm，直径1000mm，齿轮加工精度优于 4 级；
15、精密重载人字齿行星齿轮箱 2 种以上，齿轮箱传动效率98%，噪声75dB(A)。有关说明：由企业牵头申报。1.15 大型风电齿轮传动系统关键技术及工业试验平台（示范应用类）研究内容：研究大型风电增速箱机电集成设计方法；研究动态设计与减振降噪、抗疲劳制造与装配、密封及润滑等关键技术；构建大型风电齿轮箱工业性验证平台，研究在线远程监测、加速疲劳寿命试验和综合性能评价技术；在大型海上风电设备中示范应用。考核指标：风电增速箱功率 5MW10MW，寿命25 年，效率98%，工作环境温度-35+50，满足海上盐雾工作环境；5MW 及以上大型风电增速箱实现批量装机。- 10 -有关说明：由企业牵头申报。1.
16、16 齿轮传动数字化设计分析与数据平台（示范应用类）研究内容：研究齿轮传动及系统数字化设计理论与方法，开发齿轮传动数字化设计分析软件；研究齿轮传动设计制造信息、测试试验性能信息等的数字化及其与互联网的集成，开发“减速器+信息数据包”的数据平台；实现工程化与示范应用。考核指标：齿轮传动系统数字化设计分析软件 1 套；基于数据平台的“减速器+信息数据包”不少于 2 种。有关说明：由企业牵头申报。2. 2. 2. 2. 基础制造工艺基础制造工艺基础制造工艺基础制造工艺2.1 铝合金薄壁类零件的半固态流变铸造技术（示范应用类）研究内容：研究高品质铝合金半固态流变充型过程数字模拟及成形精确控制技术，研究铸造浆料制备控制技术，开发成形工艺及模具，研制半固态流变成形专用制浆设备机构单元、专用压铸和挤压铸造成套技术，实现生产示范应用。考核指标：开发半固态流变成形凝固过程数值模拟软件，温度场模拟精度 95%以上；定量高效制备单次半固态制浆浆料重量30kg，制浆时间20s，半
