[00012190]面向产品性能的微观表面形貌设计与控制

技术投资分析： 项目简介： 　　所有机械都包含运动副（摩擦副），对摩擦副来说，在工作中发生表面接触不可避免，因此加工表面形貌不仅仅是零件表面精度的反映，而且通过表面间的相互作用影响摩擦副的特性，对产品的性能和寿命有着决定性的影响，因此表面形貌具有保证产品质量和功能的双重作用。 以发动机缸套为例，表面形貌的影响主要体现在以下方面： （1）通过减小磨损可以提高发动机寿命； （2）通过减小摩擦可以节约能源并提高发动机效率； （3）合理的润滑可以改善表面间微凸体接触和摩擦状态，改善粗糙表面诱发的动态特性，从而降低发动机的振动和噪音； （4）减小由于残留在缸套上的润滑油烧损引起的排放对环境带来的影响。 因此实现表面形貌设计与控制是延长机器寿命、提高性能和效率的基本措施之一。 　　本项目主要是从性能要求出发，以减小摩擦和降低磨损为目标，以发动机缸套为应用背景，建立表面形貌设计、表征与控制的理论与方法，实现产品性能及产品的全寿命周期对表面形貌依赖性的定量描述。 技术特点： 　　1. 建立微观表面形貌表征、设计与控制理论与方法；基于该成果，可以实现面向产品性能的摩擦副表面形貌设计。 　　2. 以缸套－活塞环为应用背景，提出针对具体问题时表面形貌设计与控制的实现方法 主要特点： 　　1. 基于工业控制机的STAR数控系统平台的数控检测机，采用台湾著名品牌工控机模板和彩色液晶显示器、日本原装的数字式交流伺服系统及电机（或步进电机单元）、高精密一体化滚珠丝杠和直线导轨，实现三轴交流伺服控制； 　　2. 该设备由机体﹑数控系统、三坐标直线运动单元、安全防护装置﹑激光采集系统﹑电气控制系统等组成，激光采集系统高速采集数据送入工业控制机中进行数据处理； 　　3. 该设备具有手动、回零、单步和自动操作方式；具有方便的中文人机对话编程，操作简单、易行；系统具有实时文字和图形及其状态跟踪显示；对于任一类型零件，程序可选，定位准确，方便； 　　4. 数控检测机可靠性、可维护性和可扩展性均较好。安装使用方便、维修简单，配件选择大众化、采购方便。 　　5. 根据不同的工件设计制造可实现快速更换的定位夹具，实现多品种的快速切换； 　　6. 该机具有故障提示及报警功能，并且每次出现故障时都能准确地反映出故障具体位置，便于迅速排除故障，主要包括：工件的错装，即检测程序与工件不一致；工件安装不到位或没有装工件； 　　7. 床身采用高刚性钢结构，上部采用框架结构，床身下部配有可调定位支腿床身； 　　8. 最大工作节拍2秒，可调重复定位精度0.01mm。 技术指标： 　　频次 序号 检验项目 误差（μm） 　　全 　　检 　　项 1 产品厚度 ≤5 　　 2 A面跳动 ≤5 　　 3 B面跳动 ≤5 　　 5 高 　　度 总高度 ≤5 　　 6 相对高度 ≤5 　　抽 　　检 　　项 7 周向厚薄差 ≤5 　　 8 径向厚薄差 ≤5 　　 9 平面度 ≤5 　　 10 粗糙度 ≤5 技术的应用领域前景分析： 　　多年来，我国机械产品在自主设计能力上的欠缺主要可以归结为在一些核心技术的掌握上。从当今的技术水平来看，仿制的产品不可能达到原有产品的水平，因为目前反求的尺度最小达到零点几个毫米量级，而从本立项所研究的内容来看，对于许多包含相对运动摩擦副的产品，在微米量级上的尺寸对其性能产将生重要的影响，这是目前反求技术所不能获得的。由此可以看出，本项目的预期成果将是提高产品性能的一种核心技术。 盘类零部件数控自动检测机 　　当前，汽车、摩托车盘类零部件制造厂对其产品质量的控制通常采用抽检的人工检测方法，存在自动化程度低、检测精度低以及检测效率低的问题。本检测机能对盘类零件进行快速无损的在线全检测，检测效率高，精度高，测量方便。 效益分析： 随着应用范围的扩大，效用辐射面扩大，必定产生良好经济效益。 厂房条件建议： 无 备注： 无