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數(shù)實(shí)融合將進(jìn)一步深化，從企業(yè)內(nèi)部轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)生態(tài)的協(xié)同整合，從要素?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)向價(jià)值重構(gòu)，形成新型產(chǎn)業(yè)鏈分工與分配機(jī)制，由制造業(yè)向更多服務(wù)領(lǐng)域擴(kuò)散，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的耦合，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，數(shù)據(jù)要素將從價(jià)值確認(rèn)階段進(jìn)入價(jià)值釋放階段。

然而，“十五五”期間我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展也面臨諸多挑戰(zhàn)：

算力產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)自主可控方面，GPU芯片、先進(jìn)光刻設(shè)備和EDA軟件等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)ν庖蕾嚩雀?，“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)短期內(nèi)難以消除，影響技術(shù)創(chuàng)新自主性和可持續(xù)性；

國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件生態(tài)在完整性、成熟度與市場(chǎng)接受度上仍與國(guó)際領(lǐng)先產(chǎn)品存在差距，軟硬件協(xié)同效應(yīng)不足；

算力供需不匹配、區(qū)域分布不平衡問(wèn)題突出，如何兼顧算力供給與綠色低碳、高效運(yùn)營(yíng)的平衡。

在數(shù)據(jù)安全與合規(guī)治理方面，數(shù)據(jù)的特性使傳統(tǒng)產(chǎn)權(quán)制度難以適用，雖有“三權(quán)分置”制度創(chuàng)新，但確權(quán)方法、價(jià)值分配、資產(chǎn)評(píng)估等實(shí)踐層面仍存難題；全球數(shù)據(jù)保護(hù)及跨境流動(dòng)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，企業(yè)合規(guī)成本和風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加；生成式AI興起帶來(lái)算法公平性、數(shù)據(jù)溯源、安全防護(hù)等新挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)邊界防護(hù)在高度互聯(lián)場(chǎng)景下有效性減弱。

數(shù)字消費(fèi)創(chuàng)新與用戶體驗(yàn)方面，沉浸式終端普及面臨硬件成本高、內(nèi)容生態(tài)薄弱、交互體驗(yàn)不佳等障礙，導(dǎo)致相關(guān)產(chǎn)品及服務(wù)的滲透率相對(duì)偏低；線上線下、虛實(shí)空間的深度連接不足，數(shù)據(jù)孤島導(dǎo)致用戶體驗(yàn)割裂；數(shù)據(jù)透明度不足、隱私保護(hù)滯后、算法偏見(jiàn)等問(wèn)題削弱用戶信任，阻礙新型數(shù)字消費(fèi)模式規(guī)?；?/p>

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不均衡方面，部分?jǐn)?shù)字企業(yè)過(guò)度依賴模仿和應(yīng)用層創(chuàng)新，缺乏核心技術(shù)和基礎(chǔ)研究突破動(dòng)力；傳統(tǒng)企業(yè)面臨路徑依賴與結(jié)構(gòu)性阻力，組織架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程與企業(yè)文化難以與數(shù)字技術(shù)深度耦合；創(chuàng)新資源過(guò)度向頭部企業(yè)集聚，中小微企業(yè)在資金、技術(shù)、人才及獲取針對(duì)性轉(zhuǎn)型方案方面面臨障礙。

為推動(dòng)“十五五”時(shí)期我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，提出以下建議：

一是構(gòu)建多層次算力生態(tài)，突破核心瓶頸，前瞻布局量子計(jì)算、光子芯片；產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，持續(xù)提升關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與落地能力；優(yōu)化算力布局，加快全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，協(xié)同云、邊、端算力資源；推動(dòng)綠色低碳，建立能效考核體系，推動(dòng)新型散熱技術(shù)與可再生能源在數(shù)據(jù)中心的廣泛應(yīng)用。

二是推進(jìn)AI技術(shù)的研發(fā)與推廣，深化模型應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“AI大模型 ^ + 實(shí)體經(jīng)濟(jì)”的深度融合；夯實(shí)基礎(chǔ)生態(tài)，推動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件生態(tài)自主研發(fā)；強(qiáng)化人才制度，完善跨學(xué)科AI人才培養(yǎng)體系；健全監(jiān)管體系，在算法透明度、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)和算法偏見(jiàn)等方面建立適應(yīng)新形勢(shì)的監(jiān)管體系。

三是完善數(shù)據(jù)要素市場(chǎng)與數(shù)字治理框架，完善配套法規(guī)，推動(dòng)“三權(quán)分置”實(shí)踐落地；暢通要素流通，支持?jǐn)?shù)據(jù)交易所、數(shù)據(jù)銀行等平臺(tái)發(fā)展；強(qiáng)化安全防護(hù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)分類分級(jí)保護(hù)體系；參與全球治理，積極參與全球跨境數(shù)據(jù)治理規(guī)則制定。

四是深化產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，賦能傳統(tǒng)企業(yè)，提供全生命周期支持；打造行業(yè)標(biāo)桿，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，鼓勵(lì)龍頭企業(yè)發(fā)揮示范帶動(dòng)作用；扶持中小微企，設(shè)立專項(xiàng)扶持資金，提供多維支持。

五是推動(dòng)數(shù)字貿(mào)易發(fā)展與國(guó)際協(xié)調(diào)，試點(diǎn)創(chuàng)新模式，建設(shè)數(shù)字自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)；構(gòu)建制度框架，與國(guó)際現(xiàn)行規(guī)則接軌；貢獻(xiàn)中國(guó)方案，倡導(dǎo)基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通、技術(shù)共建共享和跨境業(yè)務(wù)協(xié)同。

未來(lái)五年，我國(guó)需強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)、優(yōu)化制度市場(chǎng)、深化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、謀劃國(guó)際合作，以把握數(shù)字競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。政企社協(xié)同發(fā)力，必將取得新突破，注入持久動(dòng)力。數(shù)控刀具

高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的首要任務(wù)，推進(jìn)新型工業(yè)化是全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的重要支撐。習(xí)近平總書(shū)記就推進(jìn)新型工業(yè)化作出重要指示強(qiáng)調(diào)，要把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過(guò)程，為中國(guó)式現(xiàn)代化構(gòu)筑強(qiáng)大物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)一個(gè)城市特別是一個(gè)傳統(tǒng)工業(yè)城市來(lái)說(shuō)，要深入貫徹習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于新型工業(yè)化的重要論述，完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念，把高質(zhì)量發(fā)展要求貫穿工作始終，加快推進(jìn)新型工業(yè)化、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、建設(shè)制造強(qiáng)市，努力為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)中國(guó)式現(xiàn)代化作出更大貢獻(xiàn)。

實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化是以中國(guó)式現(xiàn)代化全面推進(jìn)強(qiáng)國(guó)建設(shè)、民族復(fù)興偉業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)

推進(jìn)新型工業(yè)化，是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌中華民族偉大復(fù)興戰(zhàn)略全局和世界百年未有之大變局作出的重大戰(zhàn)略部署。我們要學(xué)深悟透習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于新型工業(yè)化重要論述的核心要義和精神實(shí)質(zhì)，始終把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過(guò)程，堅(jiān)定不移沿著習(xí)近平總書(shū)記指引的方向奮勇前進(jìn)，堅(jiān)決當(dāng)好貫徹落實(shí)黨中央決策部署的執(zhí)行者、行動(dòng)派、實(shí)干家。

深刻領(lǐng)悟“兩個(gè)確立”的決定性意義、堅(jiān)決做到“兩個(gè)維護(hù)”的具體實(shí)踐。習(xí)近平總書(shū)記就新型工業(yè)化一系列重大理論和實(shí)踐問(wèn)題作出重要論述，提出的一系列新思想新觀點(diǎn)新論斷，具有很強(qiáng)的政治性、思想性、指導(dǎo)性，為推進(jìn)新型工業(yè)化進(jìn)一步指明了前進(jìn)方向、提供了根本遵循。我們要始終以高度的政治自覺(jué)、思想自覺(jué)、行動(dòng)自覺(jué)，學(xué)深悟透習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于新型工業(yè)化的重要論述，把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過(guò)程，把深刻領(lǐng)悟“兩個(gè)確立”的決定性意義、堅(jiān)決做到“兩個(gè)維護(hù)”落實(shí)到實(shí)際行動(dòng)和工作成效上。

推進(jìn)強(qiáng)國(guó)建設(shè)、民族復(fù)興偉業(yè)的現(xiàn)實(shí)所需。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，新時(shí)代新征程，以中國(guó)式現(xiàn)代化全面推進(jìn)強(qiáng)國(guó)建設(shè)、民族復(fù)興偉業(yè)，實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化是關(guān)鍵任務(wù)。新中國(guó)成立特別是改革開(kāi)放以來(lái)，我們用幾十年時(shí)間走完西方發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)装倌曜哌^(guò)的工業(yè)化歷程，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和社會(huì)長(zhǎng)期穩(wěn)定的奇跡，為民族復(fù)興開(kāi)辟了廣闊前景。我們要深刻認(rèn)識(shí)把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過(guò)程，是全局所系、大勢(shì)所趨、現(xiàn)實(shí)所需，必須持續(xù)筑牢實(shí)體經(jīng)濟(jì)這一根基，強(qiáng)化新型工業(yè)化這一引擎，涵養(yǎng)內(nèi)在勢(shì)能、強(qiáng)化外在驅(qū)動(dòng)，不斷開(kāi)創(chuàng)新型工業(yè)化高質(zhì)量發(fā)展的新局面，為強(qiáng)國(guó)建設(shè)、民族復(fù)興偉業(yè)提供更有力保障。

為中國(guó)式現(xiàn)代化構(gòu)筑強(qiáng)大物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)的關(guān)鍵之舉。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，要深刻把握新時(shí)代新征程推進(jìn)新型工業(yè)化的基本規(guī)律，積極主動(dòng)適應(yīng)和引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過(guò)程，把建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)同發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)信息化等有機(jī)結(jié)合，為中國(guó)式現(xiàn)代化構(gòu)筑強(qiáng)大物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。我們要抓住新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的先機(jī)，把高質(zhì)量發(fā)展的要求貫穿新型工業(yè)化全過(guò)程，深入實(shí)施“人工智能+”行動(dòng)，用數(shù)字技術(shù)賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，特別是以巔覆性技術(shù)和前沿技術(shù)催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動(dòng)能，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，加快推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，努力走出一條以科技創(chuàng)新引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的新路子。

堅(jiān)決端牢工業(yè)看家飯碗、保持發(fā)展定力、抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加快推進(jìn)新型工業(yè)化

沒(méi)有工業(yè)化，就沒(méi)有現(xiàn)代化；沒(méi)有新型工業(yè)化，就沒(méi)有高質(zhì)量發(fā)展。黨的十八大以來(lái)，習(xí)近平總書(shū)記深入全國(guó)各地就加快推進(jìn)新型工業(yè)化、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力開(kāi)展調(diào)研指導(dǎo)，在考察柳州時(shí)強(qiáng)調(diào)，制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重中之重，建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)、發(fā)展壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)，都離不開(kāi)制造業(yè)，要在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)上繼續(xù)下功夫。作為西南地區(qū)百年工業(yè)重鎮(zhèn)，柳州必須牢記囑托、感恩奮進(jìn)，始終把推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重中之重來(lái)抓，堅(jiān)決端牢工業(yè)看家飯碗、保持發(fā)展定力，按照高質(zhì)量發(fā)展要求，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新興產(chǎn)業(yè)培育壯大，推動(dòng)制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，夯實(shí)高質(zhì)

量發(fā)展根基。

推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是我國(guó)制造業(yè)體系的重要組成部分。習(xí)近平總書(shū)記指出，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)是高質(zhì)量發(fā)展的重點(diǎn)工作。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)作為老工業(yè)基地的寶貴家底，不僅不能當(dāng)成“低端產(chǎn)業(yè)”簡(jiǎn)單退出，而且必須改造升級(jí)，讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)新的生機(jī)活力。新征程上，我們要持續(xù)在強(qiáng)龍頭、補(bǔ)鏈條、聚集群上下功夫，廣泛運(yùn)用數(shù)智技術(shù)、綠色技術(shù)，加速推進(jìn)重大產(chǎn)業(yè)標(biāo)志性工程，加快機(jī)械、汽車、鋼鐵等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)機(jī)器換人、設(shè)備換芯、生產(chǎn)換線，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)向新能源和智能網(wǎng)聯(lián)轉(zhuǎn)型、鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、工程機(jī)械電動(dòng)化與智能化發(fā)展，鞏固提升林木加工、化工、食品等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，讓“老樹(shù)發(fā)新枝”。生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)依附于制造業(yè)而存在，不僅僅是制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)，也是二三產(chǎn)業(yè)加速融合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的生態(tài)、環(huán)境和土壤。要以強(qiáng)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)帶動(dòng)強(qiáng)制造，大力發(fā)展現(xiàn)代物流、現(xiàn)代金融、工業(yè)設(shè)計(jì)、科技研發(fā)、檢驗(yàn)檢測(cè)、信息服務(wù)等生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，加快推動(dòng)制造業(yè)與生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)深度融合，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)向價(jià)值鏈中高端延伸。

推進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。新興產(chǎn)業(yè)是新型工業(yè)化的重要支撐，是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)力引擎。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，積極發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，做強(qiáng)做優(yōu)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、新能源等產(chǎn)業(yè)。作為老工業(yè)基地要把發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)擺在重要位置來(lái)抓，全力加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，使之成為破局求變、突圍求進(jìn)的強(qiáng)勁動(dòng)力。新征程上，我們要聚焦智能終端及機(jī)器人、新能源、新材料、醫(yī)藥大健康等新興產(chǎn)業(yè)，持續(xù)建鏈、延鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈，培育更多產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分領(lǐng)域?qū)＞匦缕髽I(yè)和單項(xiàng)冠軍企業(yè)，打造更具競(jìng)爭(zhēng)力的新興產(chǎn)業(yè)集群，全面提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量。

以人工智能賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)。數(shù)字技術(shù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合是新型工業(yè)化的鮮明特征。習(xí)近平總書(shū)記要求，積極推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，培育壯大智能產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，為高質(zhì)量發(fā)展提供新動(dòng)能。新征程上，我們要搶抓人工智能發(fā)展機(jī)遇，大力推進(jìn)全域全時(shí)人工智能場(chǎng)景應(yīng)用，打造“人工智能+”示范項(xiàng)目，構(gòu)建覆蓋群眾服務(wù)、企業(yè)服務(wù)、城市運(yùn)行、重點(diǎn)行業(yè)賦能的全場(chǎng)景建設(shè)體系，為千行百業(yè)注入新活力。重點(diǎn)推進(jìn)“人工智能+制造”行動(dòng)，既培育壯大人工智能產(chǎn)業(yè)，又圍繞地方主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)深化垂直領(lǐng)域大模型場(chǎng)景應(yīng)用，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、大模型等新技術(shù)加快提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，著力打造廣西人工智能應(yīng)用場(chǎng)景及產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新基地，其中應(yīng)用場(chǎng)景展示中心和產(chǎn)業(yè)集群示范基地是建設(shè)的重中之重。

以綠色低碳塑造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)。綠色低碳是新型工業(yè)化的生態(tài)底色，是高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，要推進(jìn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)生態(tài)化，培育大量生態(tài)產(chǎn)品走向市場(chǎng)，讓生態(tài)優(yōu)勢(shì)源源不斷轉(zhuǎn)化為發(fā)展優(yōu)勢(shì)。新征程上，我們要堅(jiān)持把生態(tài)文明理念貫穿新型工業(yè)化全過(guò)程、各方面，積極創(chuàng)建國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)示范市、國(guó)家低碳試點(diǎn)城市、“無(wú)廢城市”，加快綠色科技創(chuàng)新和先進(jìn)綠色技術(shù)推廣應(yīng)用，做強(qiáng)綠色制造業(yè)，發(fā)展綠色服務(wù)業(yè)，壯大綠色能源產(chǎn)業(yè)，加快構(gòu)建以綠色工廠、綠色產(chǎn)品、綠色園區(qū)、綠色供應(yīng)鏈為主體的綠色制造體系，不斷提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展“含綠量”，加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，堅(jiān)定不移走好生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路。

全面把握高質(zhì)量發(fā)展的要求，大力營(yíng)造推進(jìn)新型工業(yè)化的良好生態(tài)

習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，推進(jìn)新型工業(yè)化是一個(gè)系統(tǒng)工程，要做好各方面政策和要素保障，開(kāi)拓創(chuàng)新、擔(dān)當(dāng)作為，匯聚起推進(jìn)新型工業(yè)化的強(qiáng)大力量。我們要更加深刻把握高質(zhì)量發(fā)展對(duì)新型工業(yè)化的新要求，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，強(qiáng)化要素保障，凝聚起加快推進(jìn)新型工業(yè)化、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、建設(shè)制造強(qiáng)市的強(qiáng)大合力。

全面提升創(chuàng)新能力。創(chuàng)新是推進(jìn)新型工業(yè)化的根本動(dòng)力。習(xí)近平總書(shū)記指出，科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的基本路徑。我們要準(zhǔn)確把握教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強(qiáng)、人才引領(lǐng)驅(qū)動(dòng)之間的關(guān)系，高水平統(tǒng)籌推進(jìn)教育、科技、人才一體化發(fā)展，加快建設(shè)重大科研平臺(tái)，推動(dòng)政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展，促進(jìn)創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈資金鏈人才鏈深度融合，打造高效協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)體系，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

著力深化開(kāi)放合作。開(kāi)放發(fā)展是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、推進(jìn)新型工業(yè)化的必由之路。習(xí)近平總書(shū)記指出，當(dāng)前，中國(guó)正以高水平開(kāi)放促進(jìn)深層次改革、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，培育壯大新興產(chǎn)業(yè)，布局建設(shè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。我們要始終堅(jiān)持對(duì)外開(kāi)放不動(dòng)搖，積極服務(wù)和融入高水平共建西部陸海新通道，主動(dòng)對(duì)接粵港澳大灣區(qū)建設(shè)、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展等國(guó)家戰(zhàn)略，積極承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，加快先進(jìn)制造業(yè)“引進(jìn)來(lái)”。建強(qiáng)用好各類開(kāi)放合作平臺(tái)，推動(dòng)汽車、機(jī)械等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品“走出去”，用好國(guó)內(nèi)國(guó)際兩個(gè)市場(chǎng)、兩種資源，以高水平對(duì)外開(kāi)放拓展制造業(yè)發(fā)展空間。

持續(xù)優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境。發(fā)展靠產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)靠項(xiàng)目，項(xiàng)目靠招商，招商靠環(huán)境。習(xí)近平總書(shū)記高度重視優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境，強(qiáng)調(diào)營(yíng)商環(huán)境只有更好，沒(méi)有最好。我們要著力打造一流營(yíng)商環(huán)境，加快推進(jìn)要素市場(chǎng)化配置，深入開(kāi)展壯大實(shí)體經(jīng)濟(jì)調(diào)研服務(wù)，幫助企業(yè)降本增效。堅(jiān)持全鏈條謀劃、全周期跟蹤、全要素保障、全過(guò)程服務(wù)，創(chuàng)新招商引資模式，深入開(kāi)展產(chǎn)業(yè)鏈招商、駐外招商、以商招商、資本招商、場(chǎng)景招商，構(gòu)建起涵蓋從項(xiàng)目謀劃、洽談、簽約，到項(xiàng)目開(kāi)工、建設(shè)、投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)的全閉環(huán)工作機(jī)制，全力“招大引強(qiáng)、培新育優(yōu)”，不斷增強(qiáng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的后勁。

大力弘揚(yáng)工業(yè)文化。繼承保護(hù)、弘揚(yáng)傳承優(yōu)秀工業(yè)文化，是推進(jìn)新型工業(yè)化的強(qiáng)大精神動(dòng)力。習(xí)近平總書(shū)記指出，要把文化自信融入全民族的精神氣質(zhì)與文化品格中，養(yǎng)成昂揚(yáng)向上的風(fēng)貌和理性平和的心態(tài)。新征程上，我們要充分挖掘好、利用好柳州百年工業(yè)積淀的文化資源，推動(dòng)大國(guó)工匠、國(guó)家卓越工程師競(jìng)相涌現(xiàn)，在全社會(huì)大力弘揚(yáng)勞模精神、勞動(dòng)精神、工匠精神，營(yíng)造尊重勞動(dòng)、尊重知識(shí)、尊重人才、尊重創(chuàng)造的濃厚氛圍，廣泛凝聚起強(qiáng)工業(yè)、興產(chǎn)業(yè)、促發(fā)展的思想共識(shí)，教育引導(dǎo)黨員干部群眾堅(jiān)守工業(yè)本色、挺起工業(yè)脊梁、重振工業(yè)雄風(fēng)、再創(chuàng)工業(yè)輝煌。數(shù)控刀具

技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的產(chǎn)業(yè)革命與中國(guó)路徑探索

全球制造業(yè)正經(jīng)歷由數(shù)字技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)等引發(fā)的深刻變革。在這場(chǎng)變革中，“未來(lái)制造”已突破傳統(tǒng)制造范式，形成以智能化、服務(wù)化、生態(tài)化為核心的新型產(chǎn)業(yè)形態(tài)。中國(guó)作為全球制造業(yè)規(guī)模最大的國(guó)家，2024年制造業(yè)總體規(guī)模突破40.5萬(wàn)億元，連續(xù)15年保持全球第一地位。但面對(duì)“大而不強(qiáng)”的產(chǎn)業(yè)困局，中國(guó)制造業(yè)亟須通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與生態(tài)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)躍遷。

當(dāng)制造業(yè)開(kāi)始進(jìn)化

今天的中國(guó)工廠正在發(fā)生一些有意思的變化：比亞迪用新技術(shù)把電池研發(fā)時(shí)間從4年多縮短到3個(gè)月；寧德時(shí)代制定的電池標(biāo)準(zhǔn)被全球認(rèn)可，每年光靠專利授權(quán)就能多賺上億美元。這些變化背后，是中國(guó)制造業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)靜悄悄的革命一一不是簡(jiǎn)單地把機(jī)器變得更智能，而是改變整個(gè)行業(yè)的生存法則。

過(guò)去，制造業(yè)的核心是“多快好省”：大規(guī)模生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化流程、控制成本。但如今，市場(chǎng)變得像“萬(wàn)花筒”一一消費(fèi)者想要的東西越來(lái)越個(gè)性化；新技術(shù)出現(xiàn)的速度快得讓人跟不上；不確定的環(huán)境因素導(dǎo)致全球供應(yīng)鏈又時(shí)不時(shí)“卡殼”。這時(shí)候，傳統(tǒng)制造模式就像一輛按照固定路線行駛的火車，遇到突發(fā)狀況就容易脫軌。

關(guān)鍵在于，未來(lái)的制造業(yè)需要學(xué)會(huì)思考與進(jìn)化。就像生物能根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整生存策略一樣，工廠也要能實(shí)時(shí)感知市場(chǎng)變化、自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏。比如美的的智能工廠，通過(guò)分析訂單數(shù)據(jù)自動(dòng)優(yōu)化排產(chǎn)，交貨時(shí)間縮短了40%；青島啤酒根據(jù)電商平臺(tái)的銷售數(shù)據(jù)隨時(shí)調(diào)整配方，讓新品上市速度快了3倍。這種能力才是未來(lái)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心。

未來(lái)制造的技術(shù)圖譜與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐

智能制造：從自動(dòng)化到認(rèn)知革命

智能制造是未來(lái)制造的基石，其核心在于通過(guò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化手段重構(gòu)生產(chǎn)流程。當(dāng)前，智能制造已從設(shè)備互聯(lián)的初級(jí)階段邁入認(rèn)知智能新階段，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)的應(yīng)用，正在重塑制造業(yè)的生產(chǎn)方式和商業(yè)模式。

未來(lái)智能制造主要利用技術(shù)或模式創(chuàng)新，契合工業(yè)4.0與數(shù)智化轉(zhuǎn)型要求，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行升級(jí)，持續(xù)改善制造績(jī)效；在培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)過(guò)程中運(yùn)用智能制造理念與技術(shù)，以及解決方案實(shí)現(xiàn)“新制造”模式。在智能制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)需要強(qiáng)調(diào)制造業(yè)的卓越運(yùn)營(yíng)體系建設(shè)，推動(dòng)“銷研供服”運(yùn)營(yíng)協(xié)同能力持續(xù)提升，促使制造業(yè)運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)顯著改善。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)深度進(jìn)化，大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生技術(shù)在制造業(yè)的深度應(yīng)用，具身智能系統(tǒng)通過(guò)多模態(tài)感知、自主適應(yīng)和學(xué)習(xí)能力，通過(guò)制造業(yè)大模型和企業(yè)專用小模型，協(xié)同助推企業(yè)在價(jià)值鏈各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行智能化服務(wù)和決策，將極大程度提升制造業(yè)的數(shù)智化水平，切實(shí)幫助企業(yè)降本增效提質(zhì)，同時(shí)符合人工智能賦能工業(yè)的新浪潮，引領(lǐng)未來(lái)工業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。在市場(chǎng)需求牽引和政府政策鼓勵(lì)下，中國(guó)制造業(yè)正在大力發(fā)展智能制造，截至2025年1月，在第四次工業(yè)革命創(chuàng)新中彰顯領(lǐng)導(dǎo)力的“燈塔工廠”，中國(guó)的數(shù)量達(dá)到81家，占全球43%。

生物制造：開(kāi)啟“造物新時(shí)代”

生物制造以合成生物學(xué)為核心，通過(guò)基因編輯與細(xì)胞工程實(shí)現(xiàn)材料、能源與醫(yī)藥的創(chuàng)新突破。預(yù)計(jì)到2035年，我國(guó)生物制造滲透率將達(dá)15%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破10萬(wàn)億元。在生物制造這一新興領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)做了很多成功的嘗試和突破。例如，上海凱賽生物通過(guò)生物法生產(chǎn)尼龍?jiān)?，替代傳統(tǒng)石化工藝，強(qiáng)度超越傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品，且碳排放降低70%，已在汽車領(lǐng)域替代30%傳統(tǒng)材料；深圳光明科學(xué)城構(gòu)建“AI+自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)”平臺(tái)，使蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)效率提升1000倍。這些成功實(shí)踐就是中國(guó)制造業(yè)在全球制造業(yè)領(lǐng)域“換道超車”的典型范例。

先進(jìn)制造技術(shù)的協(xié)同進(jìn)化

激光制造與增材制造：高功率激光切割與增材制造技術(shù)推動(dòng)高端裝備升級(jí)。例如，上海柏楚電子在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、運(yùn)動(dòng)控制及機(jī)器視覺(jué)核心算法和激光加工工藝等方面擁有自主研發(fā)能力，激光控制系統(tǒng)市場(chǎng)占有率在國(guó)內(nèi)第一；精合數(shù)控及母公司鑫精合開(kāi)發(fā)的金屬3D打印航空構(gòu)件，使衛(wèi)星減重 3 0 % ，成本降低4 5 % 。華工激光研發(fā)的輪胎模具清洗裝備，通過(guò)智能路徑規(guī)劃將清洗效率提升5倍，能耗降低60%。

納米制造：納米制造在醫(yī)療與電子領(lǐng)域表現(xiàn)突出，具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，蘇州工業(yè)園區(qū)的納米壓印技術(shù)實(shí)現(xiàn)5nm芯片制造，良品率突破99%；復(fù)旦張江的納米仿制藥“里葆多”填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的產(chǎn)業(yè)生態(tài)重構(gòu)數(shù)據(jù)要素重塑價(jià)值創(chuàng)造新方向

工業(yè)數(shù)據(jù)成為核心生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)創(chuàng)造生產(chǎn)力，數(shù)據(jù)要素促使制造業(yè)的賺錢方式正在發(fā)生根本改變。以前利潤(rùn)主要來(lái)自賣產(chǎn)品，但現(xiàn)在出現(xiàn)了更進(jìn)階的經(jīng)營(yíng)模式。用好了大數(shù)據(jù)，能讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈更高效。例如：長(zhǎng)三角的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)連接了2000多家企業(yè)后，整個(gè)區(qū)域的工廠配合更默契，生產(chǎn)成本平均降了 1 5 % 0數(shù)據(jù)要素在優(yōu)化和生產(chǎn)、服務(wù)延伸、標(biāo)準(zhǔn)制定等環(huán)節(jié)創(chuàng)造獨(dú)特價(jià)值，例如，浙江五疆科技構(gòu)建的化纖產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)14個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的10萬(wàn)臺(tái)設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)人均產(chǎn)能800噸/年，遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平；美的集團(tuán)通過(guò)訂單數(shù)據(jù)智能排產(chǎn)，交貨周期縮短40%；GEPredix平臺(tái)對(duì)10萬(wàn)臺(tái)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，運(yùn)維收入占比達(dá) 3 8 % ；寧德時(shí)代主導(dǎo)制定的動(dòng)力電池國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，帶動(dòng)專利授權(quán)收入超1.2億美元/年。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)崛起

當(dāng)5G、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)設(shè)施，AI的應(yīng)用推動(dòng)了數(shù)據(jù)分析與智能決策的普及，區(qū)塊鏈技術(shù)保障了數(shù)據(jù)的安全性和可追溯性，這些技術(shù)的進(jìn)步，使設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)共享、智能生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)，共同促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)向更高層次發(fā)展，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)平臺(tái)化、數(shù)字化、智能化、開(kāi)放化發(fā)展特征。大型企業(yè)集團(tuán)引領(lǐng)的垂直生態(tài)成為轉(zhuǎn)型引擎，例如，海爾搭建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，把13萬(wàn)家企業(yè)的閑置設(shè)備利用起來(lái)，設(shè)備使用率從35%提高到72%，跨公司之間也能共享產(chǎn)能，提高價(jià)值創(chuàng)造。

綠色制造體系創(chuàng)新

綠色制造體系創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要路徑，它通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，推動(dòng)制造業(yè)向高效、低碳、循環(huán)和智能化的方向發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步和政策的支持，綠色制造體系創(chuàng)新將成為未來(lái)制造業(yè)的主流模式，為經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供強(qiáng)大支撐。中國(guó)制造業(yè)在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)有了不少成功實(shí)踐。例如，寶武集團(tuán)建成全球首套百萬(wàn)噸級(jí)氫基豎爐，碳排放減少 9 0 % ·格林美開(kāi)發(fā)的“定向循環(huán)”技術(shù)，使鋰回收率突破95%；中糧科技開(kāi)發(fā)的聚乳酸材料，在土壤中6個(gè)月能夠完全降解。

中國(guó)制造的突圍路徑與實(shí)踐

面對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)的壓力，中國(guó)制造業(yè)正在走一條獨(dú)特的道路：

技術(shù)攻堅(jiān)的雙軌戰(zhàn)略

傳統(tǒng)領(lǐng)域補(bǔ)短板：芯片設(shè)計(jì)軟件、精密傳感器等領(lǐng)域長(zhǎng)期依賴進(jìn)口?，F(xiàn)在，中芯國(guó)際等企業(yè)研發(fā)的芯片設(shè)計(jì)工具已經(jīng)能夠使用，雖然暫時(shí)只能滿足中端需求，但這只是第一步；中微半導(dǎo)體研發(fā)的5nm刻蝕機(jī)，使國(guó)產(chǎn)設(shè)備自給率提升至25%。

新興賽道搶布局：國(guó)家在頂層設(shè)計(jì)方面已經(jīng)確立全力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)的國(guó)策，是中國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、科技自立自強(qiáng)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升的重要戰(zhàn)略。在量子計(jì)算、生物制造、人工智能等新興領(lǐng)域，中國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家站在同一起跑線。華大基因用生物技術(shù)生產(chǎn)胰島素，成本只有傳統(tǒng)方法的1/3，這就是換道超車的機(jī)會(huì)。DeepSeek利用新的算法技術(shù)，橫空出世，拉近了與0penAI的技術(shù)距離，一舉把中國(guó)的AI技術(shù)力量路入全球領(lǐng)先梯隊(duì)，DeepSeek點(diǎn)燃了全民AI熱潮，AI技術(shù)未來(lái)必將大規(guī)劃應(yīng)用在制造業(yè)領(lǐng)域，提高制造業(yè)智能化水平。

用制度創(chuàng)新破局

廣東省對(duì)中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型給予最高70%的補(bǔ)貼，上海市建立工業(yè)數(shù)據(jù)交易市場(chǎng)，這些政策都在解決企業(yè)“不敢轉(zhuǎn)，不會(huì)轉(zhuǎn)”的難題。推廣“研發(fā)對(duì)賭”機(jī)制—一企業(yè)負(fù)擔(dān)一半研發(fā)經(jīng)費(fèi)，研發(fā)成功后政府支付給企業(yè)3倍補(bǔ)貼，這讓技術(shù)轉(zhuǎn)化率大大提高。深圳市“科技創(chuàng)新對(duì)賭”政策實(shí)施后，技術(shù)轉(zhuǎn)化率從20%提升至 3 0 % ，涌現(xiàn)出一批高成長(zhǎng)性科技企業(yè)，如大疆創(chuàng)新、騰訊等。江蘇省實(shí)施“研發(fā)對(duì)賭”試點(diǎn)后，企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化率從15%提升至25%，推動(dòng)了多個(gè)國(guó)家級(jí)智能制造示范項(xiàng)目的落地；浙江省實(shí)施“綠色科技對(duì)賭計(jì)劃”后技術(shù)轉(zhuǎn)化率從18%提升至28%，推動(dòng)了光伏、儲(chǔ)能等綠色技術(shù)的快速商業(yè)化。

區(qū)域協(xié)同的生態(tài)實(shí)踐

在政府的政策引領(lǐng)和推動(dòng)下，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式以“高端科技制造”為核心不斷創(chuàng)新。目前，長(zhǎng)三角G60科創(chuàng)走廊形成獨(dú)特的發(fā)展范式，成為全國(guó)乃至全球科技創(chuàng)新和高質(zhì)量發(fā)展的典范。它是中國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要戰(zhàn)略平臺(tái)，通過(guò)區(qū)域協(xié)同，打破行政壁壘，構(gòu)建創(chuàng)新共同體；形成產(chǎn)業(yè)集聚，打造世界級(jí)產(chǎn)業(yè)集群；采取創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)模式，構(gòu)建全鏈條與合作開(kāi)放的創(chuàng)新生態(tài)，融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。

G60科創(chuàng)走廊已成為長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要引擎，2022年GDP總量占長(zhǎng)三角地區(qū)的40%以上。同時(shí)，還涌現(xiàn)出一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的科技企業(yè)和創(chuàng)新成果，如上海張江的集成電路、杭州的人工智能、合肥的量子科技等。作為中國(guó)科技創(chuàng)新和區(qū)域協(xié)同發(fā)展的典范，長(zhǎng)三角G60科創(chuàng)走廊不僅為其他區(qū)域提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，還推動(dòng)了全國(guó)范圍內(nèi)的科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

未來(lái)制造的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)策略

技術(shù)創(chuàng)新層面的突圍

關(guān)鍵設(shè)備依賴：高端數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率不足30%，需加強(qiáng)“整零協(xié)同”創(chuàng)新。

工業(yè)軟件短板：研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件市場(chǎng)外資占比達(dá)8 5 % ，建議實(shí)施“揭榜掛帥”攻關(guān)行動(dòng)。

標(biāo)準(zhǔn)體系滯后：牽頭制定IS0/IEC標(biāo)準(zhǔn)僅占12%，需建設(shè)眾多標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證平臺(tái)。參與和領(lǐng)導(dǎo)制造業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域的ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，是提高中國(guó)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和推進(jìn)全球化發(fā)展的重要舉措，具有戰(zhàn)略意義。

重構(gòu)產(chǎn)業(yè)生態(tài)

通過(guò)破解數(shù)據(jù)孤島、賦能中小企業(yè)、重塑全球供應(yīng)鏈三方面重構(gòu)中國(guó)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)；通過(guò)數(shù)據(jù)共享、技術(shù)賦能和供應(yīng)鏈優(yōu)化，中國(guó)制造業(yè)將形成高效、靈活、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展。

破解數(shù)據(jù)孤島：推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，提升產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效率。賦能中小企業(yè)：中小企業(yè)是我國(guó)最具活力的企業(yè)群體，在GDP中比重約為60%，提供了約70%的城鎮(zhèn)就業(yè)崗位，中小企業(yè)的發(fā)展水平和能級(jí)影響深遠(yuǎn)。如何賦能中小企業(yè)助推其發(fā)展，是提升中國(guó)經(jīng)濟(jì)活力的關(guān)鍵。應(yīng)提供數(shù)字化工具和低成本解決方案，幫助中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型，提升中小企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。重塑全球供應(yīng)鏈：通過(guò)數(shù)字化和本地化策略，構(gòu)建彈性供應(yīng)鏈，減少對(duì)外依賴，增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

技術(shù)融合催生新范式

智能工廠3.0：智能工廠3.0是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的高級(jí)階段，其核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、智能化和柔性化的生產(chǎn)模式。當(dāng)前，中國(guó)制造業(yè)不是照搬“燈塔工廠”標(biāo)準(zhǔn)硬上，而是要結(jié)合中國(guó)制造業(yè)的特點(diǎn)，在制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域探究其“新質(zhì)生產(chǎn)力”內(nèi)涵，形成未來(lái)制造的“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”，思考落實(shí)如何打造具有中國(guó)特色的“新質(zhì)生產(chǎn)力”智能標(biāo)桿工廠，全面提高中國(guó)制造業(yè)的智能化水平和效率。

制度環(huán)境層面的優(yōu)化

通過(guò)優(yōu)化制度環(huán)境，未來(lái)制造將實(shí)現(xiàn)高效、可持續(xù)和全球化發(fā)展。

監(jiān)管創(chuàng)新：建立靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的監(jiān)管框架，鼓勵(lì)新技術(shù)應(yīng)用，如制定智能制造、綠色制造等專項(xiàng)政策風(fēng)險(xiǎn)容忍：完善風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制，通過(guò)“研發(fā)對(duì)賭”、政府補(bǔ)貼、延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)基金期限等方式，降低企業(yè)創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)，激發(fā)技術(shù)突破。例如，上海未來(lái)產(chǎn)業(yè)基金期限延長(zhǎng)至18年，覆蓋技術(shù)轉(zhuǎn)化“死亡谷”。

國(guó)際協(xié)同：加強(qiáng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)合作，推動(dòng)技術(shù)、數(shù)據(jù)和規(guī)則的互聯(lián)互通，參與全球產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)，提升中國(guó)制造的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，并形成具有中國(guó)特色的“新質(zhì)生產(chǎn)力”標(biāo)桿示范工廠，成為“未來(lái)制造”典范，牽頭成立全球未來(lái)制造業(yè)聯(lián)盟，向全球輸出未來(lái)制造的“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”。

生物制造革命：生物制造革命正在通過(guò)合成生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程等技術(shù)，推動(dòng)材料、能源、醫(yī)藥等領(lǐng)域的創(chuàng)新突破，重塑制造業(yè)的格局。隨著技術(shù)的進(jìn)步和政策的支持，生物制造將成為未來(lái)制造業(yè)的重要方向。

量子制造突破：量子制造通過(guò)量子計(jì)算、量子傳感、量子通信和量子材料等技術(shù)，正在推動(dòng)制造業(yè)向更高精度、更高效率和更高安全性的方向發(fā)展。

價(jià)值創(chuàng)造躍遷新維度

服務(wù)型制造：大力發(fā)展制造型服務(wù)，依托制造業(yè)基礎(chǔ)，向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型，提升產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值，例如，三一重工設(shè)備運(yùn)維收入占比將超50%，利潤(rùn)率達(dá)35%。生態(tài)化賦能：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)連接百方家企業(yè)，催生萬(wàn)億級(jí)協(xié)同價(jià)值。標(biāo)準(zhǔn)全球化：在戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域參與和主導(dǎo)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。

從規(guī)模擴(kuò)張到生態(tài)引領(lǐng)

中國(guó)制造業(yè)的變革，本質(zhì)上是在重新定義制造模式。當(dāng)比亞迪的電池技術(shù)開(kāi)始輸出標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)長(zhǎng)三角的工廠通過(guò)數(shù)據(jù)共享提升效率，這些實(shí)踐告訴我們：未來(lái)的贏家不是設(shè)備最先進(jìn)的企業(yè)，而是最會(huì)組團(tuán)的生態(tài)圈。這場(chǎng)變革沒(méi)有現(xiàn)成答案，但可以確定的是，中國(guó)制造業(yè)正在學(xué)會(huì)用更靈活的方式應(yīng)對(duì)變化，誰(shuí)能更快適應(yīng)環(huán)境，誰(shuí)就能在新時(shí)代立足。這條路雖然難走，但回頭看時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們不僅改變了制造業(yè)，更創(chuàng)造了一種新的產(chǎn)業(yè)生存方式。

中國(guó)制造將在“技術(shù)融合催生新范式、價(jià)值創(chuàng)造躍遷新維度、空間布局形成新格局”三個(gè)層面形成波瀾壯闊的未來(lái)圖景。

空間布局形成新格局

中國(guó)制造業(yè)未來(lái)空間布局將圍繞區(qū)域協(xié)同、產(chǎn)業(yè)集群、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和綠色發(fā)展四大戰(zhàn)略，形成“多點(diǎn)支撐、多極聯(lián)動(dòng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、綠色發(fā)展”的新格局。通過(guò)優(yōu)化空間布局，中國(guó)制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。在長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀、成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈打造各具特色的世界級(jí)制造業(yè)集群，并形成一批創(chuàng)新城市和科技園區(qū)，成為全球科創(chuàng)高地，全面提升中國(guó)制造的全球競(jìng)爭(zhēng)力。推動(dòng)“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”轉(zhuǎn)型，從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)型，為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)提供強(qiáng)大支撐。數(shù)控刀具

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，未來(lái)產(chǎn)業(yè)已成為塑造全球競(jìng)爭(zhēng)新格局的關(guān)鍵變量之一。我國(guó)將發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)作為引領(lǐng)科技進(jìn)步、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的戰(zhàn)略支點(diǎn)。

根據(jù)工業(yè)和信息化部等七部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，未來(lái)產(chǎn)業(yè)包括未來(lái)制造、未來(lái)信息、未來(lái)材料、未來(lái)能源、未來(lái)空間和未來(lái)健康六大產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。

中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院測(cè)算，2024年中國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模約11.7萬(wàn)億元，2025年、2026年未來(lái)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模預(yù)計(jì)為13.4萬(wàn)億元、15.5萬(wàn)億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)15%。

未來(lái)產(chǎn)業(yè)是由前沿技術(shù)驅(qū)動(dòng)的前瞻性新興產(chǎn)業(yè)，具有顯著顛覆性和不確定性等特點(diǎn)。受訪專家認(rèn)為，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、建立投入增長(zhǎng)機(jī)制、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)支撐體系等方面的系統(tǒng)謀劃與制度創(chuàng)新，加速將未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育成為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的新支柱產(chǎn)業(yè)。

多點(diǎn)突破干億級(jí)賽道初現(xiàn)

當(dāng)前，我國(guó)重大前沿技術(shù)持續(xù)涌現(xiàn)，催生出人形機(jī)器人、腦機(jī)接口、量子信息等未來(lái)產(chǎn)業(yè)，呈現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)多點(diǎn)突破、產(chǎn)業(yè)攻關(guān)整體提速、規(guī)模轉(zhuǎn)化穩(wěn)步推進(jìn)的態(tài)勢(shì)。

部分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增速較快，正在形成新支柱產(chǎn)業(yè)。

在未來(lái)制造方面，原子級(jí)制造領(lǐng)跑新賽道。在原子團(tuán)簇、二維材料、分子組裝和色心等基礎(chǔ)研究突破帶動(dòng)下，原子級(jí)制造成為科技大國(guó)競(jìng)逐焦點(diǎn)。

南京大學(xué)原子制造研究院院長(zhǎng)、南京原子制造研究所所長(zhǎng)宋鳳麒指出，該技術(shù)處于起步階段，攻堅(jiān)周期長(zhǎng)，但能解決戰(zhàn)略裝備和尖端制造中的“卡點(diǎn)”，在潛艇深水導(dǎo)航陀螺儀、大功率激光反射鏡、先進(jìn)制程芯片等核心元件和工藝上潛力巨大。

2024年國(guó)內(nèi)原子層沉積/刻蝕裝備企業(yè)銷售額達(dá)到80億元，相關(guān)材料、元件銷售額達(dá)到20億元，“產(chǎn)業(yè)規(guī)模五年內(nèi)有望突破千億?！彼硒P麒說(shuō)。

在未來(lái)能源領(lǐng)域，氫能邁向萬(wàn)億市場(chǎng)。中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員胡忠軍說(shuō)，“雙碳”目標(biāo)下氫能源潛力巨大，當(dāng)前技術(shù)攻關(guān)集中在制氫、儲(chǔ)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性等方面。

未來(lái)空間領(lǐng)域，商業(yè)航天蓄勢(shì)騰飛。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院估算，2025年我國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)值將突破2.7萬(wàn)億元，2026年將達(dá)到3.3萬(wàn)億元。

未來(lái)信息領(lǐng)域，多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、腦機(jī)接口、下一代移動(dòng)通信、量子信息等蓬勃發(fā)展。我國(guó)規(guī)劃衛(wèi)星總數(shù)近1.6萬(wàn)顆，初步形成了包括衛(wèi)星平臺(tái)、星載通信、火箭制造和發(fā)射、終端、芯片和測(cè)試儀表在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院數(shù)據(jù)顯示，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已進(jìn)入商業(yè)化拐點(diǎn)，預(yù)計(jì)2025年我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到450億元。量子信息領(lǐng)域超前布局，量子計(jì)算、量子通信產(chǎn)業(yè)位居世界前列。

未來(lái)健康領(lǐng)域，前沿技術(shù)孕育“核爆點(diǎn)”。在基因治療、細(xì)胞治療、合成生物學(xué)等領(lǐng)域，多地部署專項(xiàng)催生顛覆性突破，未來(lái)5一10年將進(jìn)入規(guī)模增長(zhǎng)期。中國(guó)生物制藥首席執(zhí)行長(zhǎng)謝承潤(rùn)介紹，在創(chuàng)新藥方面，我國(guó)不斷加大創(chuàng)新力度，完善產(chǎn)學(xué)研醫(yī)協(xié)同研發(fā)體系，加快重大創(chuàng)新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2024年，我國(guó)在研新藥數(shù)量躍居全球第二位。

未來(lái)材料方面，自主可控體系加速構(gòu)建。先進(jìn)有色金屬、無(wú)機(jī)材料、化工材料持續(xù)向高端化、綠色化邁進(jìn)，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性增強(qiáng)。

在區(qū)域布局上，中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)魯春叢分析指出，京津冀、長(zhǎng)三角和粵港澳大灣區(qū)依托創(chuàng)新資源集聚和開(kāi)放優(yōu)勢(shì)，在通用AI、原子級(jí)制造、生物制造、人形機(jī)器人、量子科技等領(lǐng)域形成策源高地。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶沿線探索“因地制宜+協(xié)同創(chuàng)新”模式，在商業(yè)航天、合成生物、綠色能源等領(lǐng)域“多點(diǎn)開(kāi)花”。

相較于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)四個(gè)顯著特征，深刻影響其發(fā)展路徑：

四大顯著特征

顯著戰(zhàn)略性。未來(lái)產(chǎn)業(yè)關(guān)乎產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、產(chǎn)業(yè)安全與國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。

顯著引領(lǐng)性。未來(lái)產(chǎn)業(yè)通過(guò)前沿技術(shù)突破帶動(dòng)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，具有技術(shù)引領(lǐng)與高速迭代的特征。例如量子信息推動(dòng)密碼學(xué)發(fā)展，量子計(jì)算以更低能耗實(shí)現(xiàn)更高算力，推動(dòng)生物信息學(xué)從“算力堆砌”向高效計(jì)算躍遷。又如，AI正在改變科研范式，通過(guò)深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，整合物理、化學(xué)、生物等多領(lǐng)域知識(shí)，在超導(dǎo)材料預(yù)測(cè)、臺(tái)風(fēng)路徑模擬等領(lǐng)域取得突破，由此不斷催生出新產(chǎn)業(yè)和商業(yè)模式。

2021年，我國(guó)在《“ ^ + 四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)章節(jié)中，首次提出未來(lái)產(chǎn)業(yè)概念。中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院研究員王曉明認(rèn)為，我國(guó)從“十二五”時(shí)期超前布局戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)到“十四五”謀劃布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)，既表現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)發(fā)展的延續(xù)性，又展現(xiàn)了發(fā)展層級(jí)的躍升，彰顯了國(guó)家對(duì)構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的頂層設(shè)計(jì)和前瞻布局。

顯著顛覆性。未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)“供給創(chuàng)造需求、需求牽引供給”特點(diǎn)。王曉明介紹，未來(lái)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破往往會(huì)帶來(lái)供給側(cè)的“創(chuàng)造性破壞”，一旦關(guān)鍵技術(shù)路線通過(guò)驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，將對(duì)上下游產(chǎn)業(yè)提出新的需求，催生新的產(chǎn)業(yè)體系，甚至重塑未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)結(jié)構(gòu)。

顯著不確定性。首先，技術(shù)路線不確定。前沿技術(shù)往往處于探索階段，技術(shù)路徑可能存在迭代或替代風(fēng)險(xiǎn)，例如AI、量子科技等領(lǐng)域的技術(shù)突破尚未形成穩(wěn)定的應(yīng)用模式。其次，商業(yè)化路徑不確定。應(yīng)用場(chǎng)景和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間難以預(yù)測(cè)，例如智能網(wǎng)聯(lián)汽車、人形機(jī)器人等新技術(shù)產(chǎn)品尚未形成成熟的商業(yè)模式，市場(chǎng)接受度存在波動(dòng)。第三，政策環(huán)境不確定。涉及科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革的政策需要突破傳統(tǒng)框架，例如資本投入機(jī)制、國(guó)際合作規(guī)則等存在制度性挑戰(zhàn)。

賽迪智庫(kù)未來(lái)產(chǎn)業(yè)研究中心所長(zhǎng)蒲松濤說(shuō)：“這些特性要求構(gòu)建靈活的資本投入機(jī)制和創(chuàng)新的體制機(jī)制，以應(yīng)對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的動(dòng)態(tài)演化?！?/p>

無(wú)人區(qū)攻堅(jiān)四大挑戰(zhàn)

未來(lái)產(chǎn)業(yè)基于前沿、重大科技創(chuàng)新，其發(fā)展面臨筑牢技術(shù)底座、增強(qiáng)系統(tǒng)謀劃、保障長(zhǎng)期投入、完善監(jiān)管等挑戰(zhàn)。

一持續(xù)開(kāi)展前沿技術(shù)攻關(guān)補(bǔ)齊基礎(chǔ)研究短板。

近年來(lái)我國(guó)強(qiáng)化基礎(chǔ)研究布局，特別是在量子科學(xué)、粒子物理等方面快速發(fā)展，基礎(chǔ)研究薄弱局面已基本扭轉(zhuǎn)。但在生物制造、基因技術(shù)、具身智能等新賽道上，我們還面臨一些“卡脖子”難題，“以未來(lái)材料為例，目前亟待培育顛覆性技術(shù)，尋找重大突破方向?！北本┦┊a(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心負(fù)責(zé)人王旭東認(rèn)為。

創(chuàng)新協(xié)同方式，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面，從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)的轉(zhuǎn)化過(guò)程是未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以人形機(jī)器人為例，需越過(guò)從“實(shí)驗(yàn)室精度”到“工業(yè)級(jí)魯棒性”的鴻溝。

“目前具身智能還處在早期發(fā)展階段，AI為具身智能提供了新動(dòng)能，但深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍被視為黑盒模型，實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練的模型在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中表現(xiàn)優(yōu)異，但在開(kāi)放場(chǎng)景中出現(xiàn)失效?！北本┤诵螜C(jī)器人創(chuàng)新中心大模型負(fù)責(zé)人鞠笑竹介紹，有待以終端應(yīng)用需求為導(dǎo)向，整合科研機(jī)構(gòu)、設(shè)備廠商、生產(chǎn)企業(yè)、下游用戶等主體，形成技術(shù)研發(fā)一設(shè)備適配一量產(chǎn)驗(yàn)證一市場(chǎng)反饋的閉環(huán)，加速實(shí)驗(yàn)室成果到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

創(chuàng)新資本支持機(jī)制。

當(dāng)前，為培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)提供金融“活水”，上海、浙江、江蘇、安徽、山東等地積極推進(jìn)科創(chuàng)金融改革試驗(yàn)區(qū)建設(shè)，北京、廣東、湖北、四川等地成立各類產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金支持新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，引導(dǎo)天使投資、風(fēng)險(xiǎn)投資、私募股權(quán)投資、并購(gòu)基金等加大對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的投入。

面對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的巨量資金需求，早期資本及長(zhǎng)期投入力度仍待加大。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025年腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書(shū)》顯示，目前我國(guó)腦機(jī)接口單一產(chǎn)品的投入需要數(shù)億元人民幣，投資回收期至少3年，且存在失敗風(fēng)險(xiǎn)。

“未來(lái)產(chǎn)業(yè)需要從零開(kāi)始全鏈條推進(jìn)孵化轉(zhuǎn)化、工藝熟化、產(chǎn)品研發(fā)、用戶培育、市場(chǎng)開(kāi)拓，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要長(zhǎng)期資金支持。”國(guó)家信息中心未來(lái)產(chǎn)業(yè)和平臺(tái)經(jīng)濟(jì)研究中心研究員胡擁軍說(shuō)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)比其他產(chǎn)業(yè)更需要耐心資本的支持。

強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理。提高標(biāo)準(zhǔn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系建設(shè)、安全治理能力。

在標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方面，有關(guān)部門發(fā)布了《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案（2023一2035年）》《量子保密通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)》等，計(jì)劃研究元宇宙、腦機(jī)接□、量子信息、人形機(jī)器人、生物制造、新型儲(chǔ)能等標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院副研究員尹志欣建議，精準(zhǔn)把控監(jiān)管力度，盡快出臺(tái)腦機(jī)接口安全規(guī)范，統(tǒng)一腦信息編解碼等關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范。

南京原子制造研究所工作人員正在校對(duì)原子極限微制造實(shí)驗(yàn)設(shè)施的原子團(tuán)簇質(zhì)譜 (2025 年8月攝）受訪者供圖

構(gòu)建未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)

培育壯大未來(lái)產(chǎn)業(yè)，需要以戰(zhàn)略眼光和全局視野進(jìn)行系統(tǒng)謀劃，構(gòu)建技術(shù)、資本、人才、制度協(xié)同發(fā)展的良性生態(tài)。

一一發(fā)揮體制和人才優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化關(guān)鍵核心技術(shù)、重要領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，筑牢未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)底座。

未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有賴于多種技術(shù)和學(xué)科交叉融合?！耙跃呱碇悄転槔瑱C(jī)械設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造、電子電氣工程、AI以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科交叉，需要協(xié)同創(chuàng)新。”鞠笑竹說(shuō)。

“我國(guó)在一些領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入無(wú)人區(qū)，需要通過(guò)培養(yǎng)領(lǐng)軍人才等不斷激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。”王旭東建議，對(duì)優(yōu)秀科學(xué)家的非共識(shí)研究應(yīng)給予長(zhǎng)期穩(wěn)定支持，允許其在一定周期內(nèi)自主調(diào)整研究方向，釋放其原始創(chuàng)新活力；營(yíng)造鼓勵(lì)創(chuàng)新、寬容失敗的良好環(huán)境，以包容審慎原則處理好創(chuàng)新與監(jiān)管的關(guān)系，通過(guò)給予科研單位更多自主權(quán)、經(jīng)費(fèi)使用權(quán)等方式，鼓勵(lì)科研人員創(chuàng)新。

-建立未來(lái)產(chǎn)業(yè)投入增長(zhǎng)機(jī)制，引導(dǎo)更多耐心資本、長(zhǎng)期資本、戰(zhàn)略資本支持創(chuàng)新，強(qiáng)化未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要素保障。

胡擁軍認(rèn)為，應(yīng)把基礎(chǔ)研究提高到更加突出的位置。從未來(lái)產(chǎn)業(yè)的投入結(jié)構(gòu)看，應(yīng)避免前輕后重。

宋鳳麒建議，對(duì)處于基礎(chǔ)研究階段的原子級(jí)制造工作，需實(shí)施國(guó)家主導(dǎo)的非功利性長(zhǎng)效投入，重點(diǎn)支持單原子操控機(jī)理、量子效應(yīng)制造理論等前沿探索，容忍高風(fēng)險(xiǎn)與零產(chǎn)出；通過(guò)政府引導(dǎo)基金撬動(dòng)社會(huì)資本，引入具備15年以上長(zhǎng)周期、超高風(fēng)險(xiǎn)容忍、具備戰(zhàn)略視野的耐心資本。

一做好前瞻規(guī)劃，統(tǒng)籌布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)支撐體系。

王曉明認(rèn)為，各地應(yīng)深入分析本地研發(fā)基礎(chǔ)、科教資源、人才儲(chǔ)備和產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟度等條件，把握技術(shù)變革趨勢(shì)與要素重構(gòu)機(jī)遇，加強(qiáng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方向遴選。

蒲松濤建議，鼓勵(lì)支持國(guó)內(nèi)企業(yè)、高校院所參與未來(lái)產(chǎn)業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，推廣中國(guó)優(yōu)勢(shì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高中國(guó)在未來(lái)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域中的規(guī)則制定能力和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)能力。數(shù)控刀具

制造業(yè)“內(nèi)外兼修”加快轉(zhuǎn)型升級(jí)

從外觀的工業(yè)設(shè)計(jì)到內(nèi)里的智能化水平，從中式美學(xué)的國(guó)潮風(fēng)尚到精益求精的匠心精神·我國(guó)制造業(yè)在“內(nèi)外兼修”中加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，呈現(xiàn)出向智向綠向高端的發(fā)展態(tài)勢(shì)，不斷增強(qiáng)新動(dòng)能、進(jìn)發(fā)新活力。

一枚車標(biāo)蘊(yùn)藏的“制造力"

一枚小車標(biāo)里究竟有著怎樣的“大文章”？在我國(guó)制造業(yè)加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力的當(dāng)下，車標(biāo)并非僅僅是品牌標(biāo)識(shí)，實(shí)則是技術(shù)實(shí)力、生產(chǎn)精度、設(shè)計(jì)能力等的綜合載體，是“制造力”的體現(xiàn)。

日前在京舉行的2025享界用戶星享之夜活動(dòng)上，華為常務(wù)董事、終端BG董事長(zhǎng)余承東與北汽集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)張建勇共同發(fā)布了享界星型車標(biāo)“寰宇之星”。

記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，享界新車標(biāo)以六邊形為骨架，延續(xù)了鴻蒙智行的家族式設(shè)計(jì)，硬朗輪廓與東方審美的“留白”融合更加凸顯科技感；中心采用雙層設(shè)計(jì)，上層星芒向外舒展，如星光漫射，下層細(xì)密紋理在金屬上凝練成“見(jiàn)光不見(jiàn)紋”的精致質(zhì)感。

據(jù)余承東介紹，享界“寰宇之星”星型車標(biāo)，承載著品牌“手可摘星”的浪漫愿景，延續(xù)一貫的寰宇美學(xué)設(shè)計(jì)，在為享界品牌增添更加鮮明的視覺(jué)標(biāo)識(shí)同時(shí)，進(jìn)一步提升享界品牌豪華高端定位。

業(yè)內(nèi)人士則認(rèn)為，車標(biāo)作為汽車外觀品質(zhì)的重要組成部分，對(duì)制造精度與工藝復(fù)雜度要求極高。例如人們熟知的寶馬車標(biāo)，需通過(guò)CNC數(shù)控銑床加工模具，誤差控制在0.1毫米以內(nèi)。而此次享界新車標(biāo)采用微米級(jí)電鑄工藝，在金屬表面雕刻近3000圈紋理，才能實(shí)現(xiàn)“見(jiàn)光不見(jiàn)紋”的光影效果。這些工藝直接體現(xiàn)制造企業(yè)在材料處理、精密加工、質(zhì)量控制等核心制造環(huán)節(jié)的技術(shù)水平。

不僅如此，車標(biāo)的演變還是制造產(chǎn)業(yè)格局轉(zhuǎn)型的映射。在傳統(tǒng)制造時(shí)代，車標(biāo)強(qiáng)調(diào)的是汽車的機(jī)械性能，例如寶馬的藍(lán)白標(biāo)源于飛機(jī)螺旋槳，代表動(dòng)力技術(shù)；奧迪四環(huán)標(biāo)志象征四家傳統(tǒng)車企的結(jié)盟。而在智能制造時(shí)代，車標(biāo)成為智能化轉(zhuǎn)型的象征。例如享界星標(biāo)設(shè)計(jì)中應(yīng)用了白銀比例與G3曲率，凸顯“高智感”；長(zhǎng)安新車標(biāo)的金屬質(zhì)感搭配立體切割線條，以簡(jiǎn)潔圖形化構(gòu)型呈現(xiàn)科技感。

此外，車標(biāo)設(shè)計(jì)日益成為用戶參與制造的接口，成為連接消費(fèi)需求與生產(chǎn)鏈條的媒介。例如享界新車標(biāo)基于用戶對(duì)“文化味與辨識(shí)度”的訴求，是從海量用戶反饋里“篩”出來(lái)的結(jié)果；比亞迪的“夏”字標(biāo)是出于全民共創(chuàng)的征集活動(dòng)，使文化認(rèn)同與制造能力

深度融合。

穩(wěn)坐全球制造業(yè)“頭把交椅”

一枚車標(biāo)里蘊(yùn)藏的“制造力”只是我國(guó)制造業(yè)“內(nèi)外兼修”高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)縮影。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)制造業(yè)規(guī)模已達(dá)全球 30 % 以上，在高鐵、汽車制造、新能源裝備、電力裝備、造船五大領(lǐng)域處于“領(lǐng)跑”地位，在生物醫(yī)藥、信息智能技術(shù)、芯片生產(chǎn)、高端裝備、新材料、航空航天等領(lǐng)域也從“跟跑”進(jìn)入“并跑”階段。

以汽車業(yè)為例。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)日前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2025年上半年我國(guó)汽車產(chǎn)銷量首次雙超1500萬(wàn)輛，均同比實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長(zhǎng)，汽車產(chǎn)業(yè)活力持續(xù)釋放。汽車出口繼續(xù)保持增長(zhǎng)，1至6月，汽車出口308.3萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 1 0 . 4 % ，其中新能源汽車出口增長(zhǎng)迅速，達(dá)到106萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 7 5 . 2 % 。乘用車市場(chǎng)信息聯(lián)席分會(huì)數(shù)據(jù)也顯示，今年上半年，在新能源汽車賽道上，自主品牌市場(chǎng)占有率超過(guò) 6 8 % ，再創(chuàng)新高。

國(guó)家發(fā)展改革委主任鄭柵潔在近日國(guó)新辦舉行的“高質(zhì)量完成‘十四五’規(guī)劃”系列主題首場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上表示，現(xiàn)在中國(guó)的實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基越來(lái)越強(qiáng)，“十四五”以來(lái)每年制造業(yè)增加值都超過(guò)30萬(wàn)億元，我國(guó)連續(xù)15年穩(wěn)坐全球制造業(yè)“頭把交椅”，200多種主要工業(yè)品產(chǎn)量世界第一，“中國(guó)不能造的越來(lái)越少、能造的越來(lái)越好”。

“當(dāng)前，制造業(yè)在外部不利環(huán)境下韌性進(jìn)一步增強(qiáng)，制造業(yè)與技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)結(jié)更加緊密?！北本┙煌ù髮W(xué)中國(guó)高端制造業(yè)研究中心執(zhí)行主任朱明皓表示，一方面，創(chuàng)新有效供給不斷增強(qiáng)，支撐一批卡脖子短板產(chǎn)品順利突破，部分重點(diǎn)領(lǐng)域已經(jīng)形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈；另一方面，制造業(yè)新產(chǎn)品、新成果持續(xù)涌現(xiàn)，智能制造新場(chǎng)景新業(yè)態(tài)集成貫通，既推動(dòng)了生產(chǎn)效率提升，又支撐了新技術(shù)的應(yīng)用與迭代。

“制造業(yè)是科技創(chuàng)新的主要應(yīng)用場(chǎng)，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，解決產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈薄弱環(huán)節(jié)是科技創(chuàng)新部署的主要方向。”朱明皓說(shuō)，科技創(chuàng)新的關(guān)鍵是加快推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和布局建設(shè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)，目的是為了提高價(jià)值鏈水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

科技企業(yè)賦能制造業(yè)作用凸顯

“中國(guó)正從全球制造中心大步邁向全球創(chuàng)新中心。”在“高質(zhì)量完成‘十四五’規(guī)劃”系列主題首場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)家發(fā)展改革委秘書(shū)長(zhǎng)袁達(dá)說(shuō)。

數(shù)據(jù)顯示，2024年全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入占GDP的比重達(dá)到 2 . 6 8 % ，規(guī)模增加到3.6萬(wàn)億元，穩(wěn)居全球第二。從主體看，企業(yè)是研發(fā)投入高增長(zhǎng)的主要力量，企業(yè)研發(fā)投入占比超過(guò) 7 7 % 。

科技企業(yè)對(duì)制造業(yè)的賦能作用尤為凸顯。在汽車制造領(lǐng)域，華為與車企聯(lián)手打造的鴻蒙智行生態(tài)，僅用39個(gè)月實(shí)現(xiàn)全系累計(jì)交付80萬(wàn)輛，創(chuàng)下新勢(shì)力汽車最快交付紀(jì)錄。其中，作為華為與北汽重點(diǎn)打造的一款高端新能源汽車，享界S9自去年發(fā)布以來(lái)，持續(xù)領(lǐng)跑30萬(wàn)元以上新能源轎車市場(chǎng)，成為該細(xì)分領(lǐng)域銷量冠軍。據(jù)張建勇透露，享界6月共交付4154輛，坐穩(wěn)30萬(wàn)元以上新能源轎車銷量榜首。

業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，享界在細(xì)分領(lǐng)域的領(lǐng)跑，得益于華為先進(jìn)技術(shù)的深度賦能和北汽積淀深厚的造車功底。就在2025享界用戶星享之夜活動(dòng)的同一天，由中汽中心牽頭，清華大學(xué)、華為參與撰寫(xiě)的《汽車智能駕駛技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》正式發(fā)布。依托在ICT領(lǐng)域數(shù)十年的深厚積累，以及在智能輔助駕駛、智能座艙、智能電驅(qū)、智能網(wǎng)聯(lián)等關(guān)鍵功能模塊的持續(xù)投入，華為持續(xù)通過(guò)系統(tǒng)性全鏈路賦能鴻蒙智行生態(tài)聯(lián)盟合作伙伴，提升合作伙伴的智能化水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

“北汽和華為團(tuán)隊(duì)的雙質(zhì)檢，就像考試要兩個(gè)老師同時(shí)簽字才算通過(guò)。”張建勇在介紹享界制造標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，用了“較真”二字，包括對(duì)制造精度的“較真”、對(duì)質(zhì)量檢測(cè)的“較真”和對(duì)生態(tài)環(huán)保的“較真”。張建勇透露，享界車身關(guān)鍵輪廓精度可以控制在 ± 0 . 3 毫米以內(nèi)；“藍(lán)光在線測(cè)量”系統(tǒng)，對(duì)431個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行CT級(jí)掃描，AI智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)優(yōu)化2萬(wàn)多個(gè)參數(shù)，每臺(tái)車都有專屬“數(shù)字檔案”。此外，享界還有“較真”的綠色制造工藝，重金屬、噴漆線廢水等均實(shí)現(xiàn)了零排放。張建勇坦言，有華為這樣的“最強(qiáng)隊(duì)友”并肩前行，相信享界必將成為中國(guó)高端智能汽車的“技術(shù)燈塔”。

業(yè)內(nèi)專家表示，制造業(yè)未來(lái)將深度融合人工智能、區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化、柔性化生產(chǎn)，同時(shí)加速向綠色低碳轉(zhuǎn)型，高端制造和服務(wù)型模式（如個(gè)性化定制、共享工廠）將替代傳統(tǒng)模式。中國(guó)制造業(yè)將不斷突破核心技術(shù)瓶頸，在智能化升級(jí)與碳中和目標(biāo)下構(gòu)建更強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)控刀具

PICCOINDEX鏜刀系列

在微型零件加工精度需求持續(xù)攀升的當(dāng)下，ISCAR以創(chuàng)新技術(shù)破局！全新推出的PICCOINDEX鏜刀系列，具備整體硬質(zhì)合金與鋼制鏜桿，專為小型ISO標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位刀片設(shè)計(jì)，為內(nèi)孔加工任務(wù)提供高可靠及高效能的解決方案。

產(chǎn)品特點(diǎn)

CCGT/CCGW03刀片進(jìn)行車削及鏜孔加工，最小加工孔徑為4.5毫米(0.177英寸）或6毫米（0.236英寸）。

WBMT/WBGT06型刀片適用于車削與鏜孔加工。最小孔徑6.5毫米(0.255英寸）。

06-IR/IL刀片適用于螺紋加工，其最小加工孔徑為7.3毫米（0.287英寸）。

配備直達(dá)切削區(qū)的內(nèi)冷通道。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

專為半精加工與精加工工序優(yōu)化設(shè)計(jì)，無(wú)論加工任務(wù)多么復(fù)雜，該系列產(chǎn)品都能完美勝任。

在低切削參數(shù)工況下仍能實(shí)現(xiàn)卓越的排屑控制，確保加工過(guò)程平穩(wěn)連續(xù)，最大限度降低刀具失效或損傷風(fēng)險(xiǎn)。

提供了極具經(jīng)濟(jì)效益的解決方案，讓您在不增加預(yù)算的情況下獲得高性能加工效果。

ISCAR推出新型QUICK-M-THREAD螺紋銑刀，通過(guò)階梯式可轉(zhuǎn)位刀片創(chuàng)新設(shè)計(jì)，攻克傳統(tǒng)螺紋銑削切削力大、刀具易變形的痛點(diǎn)，配合內(nèi)冷精準(zhǔn)潤(rùn)滑系統(tǒng)，為客戶提供了高效經(jīng)濟(jì)的螺紋銑削解決方案。

QUICK-M-THREAD新品亮點(diǎn)

階梯式可轉(zhuǎn)位刀片

能大幅降低切削力、增強(qiáng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，減少刀具變形。支持更高切削參數(shù)，有效提升生產(chǎn)效率。獨(dú)特的刀具結(jié)構(gòu)可延長(zhǎng)刀具壽命，并提供優(yōu)異的零件螺紋表面質(zhì)量。

配備內(nèi)冷通道

可將冷卻液精準(zhǔn)導(dǎo)向切削區(qū)域，顯著改善冷卻潤(rùn)滑效果。

特別適用于2-6毫米螺距或12-4TPI的螺紋加工，在24毫米（或15/16英寸）以上內(nèi)螺紋銑削中表現(xiàn)卓越。

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QUICK-M-THREAD新品亮點(diǎn)

材質(zhì)特性

采用含鈷高速鋼（HSS-E)，兼具良好硬度、韌性及耐磨性，適應(yīng)高強(qiáng)度連續(xù)加工。

涂層采用AICrN涂層，具有良好的耐磨性、抗粘結(jié)性及高溫穩(wěn)定性，延長(zhǎng)刀具壽命。

產(chǎn)品類型

T102先端絲錐：倒角類型A型5P，鋒利的切削前角與低軸向力設(shè)計(jì)，顯著提升通孔加工效率與精度。

T103螺旋絲錐：倒角類型C型2.5P，40°螺旋角，優(yōu)化螺旋槽設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)順暢排屑，專為盲孔加工定制，有效避免切屑堵塞。

直徑范圍：M3-M16;M6及以下凸頂尖設(shè)計(jì)，M6以上凹頂尖設(shè)計(jì)，覆蓋客戶常用的螺紋規(guī)格。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

嚴(yán)格按照DIN和JS兩種標(biāo)準(zhǔn)，確保全球通用性與工藝兼容性。

應(yīng)用及應(yīng)用范圍

適用于各種工況，例如：數(shù)控加工中心，搖臂鉆床，臥式車床等；
適用于常見(jiàn)的ISOP,M,K,N料；
應(yīng)用于汽車零部件，通用加工，工程機(jī)械等行業(yè)。

T190硬質(zhì)合金擠壓絲錐

材質(zhì)特性

采用高硬度硬質(zhì)合金基體，專為高耐磨、高負(fù)荷工況設(shè)計(jì)。

涂層

AC（AICrN）涂層，具有優(yōu)異的耐磨性、抗粘結(jié)性及高溫穩(wěn)定性，延長(zhǎng)刀具壽命。

AL（ALC）涂層，表面光滑，摩擦系數(shù)小，專用于鋁合金材質(zhì)。

工藝優(yōu)勢(shì)

無(wú)切屑冷擠壓成型技術(shù)，徹底消除排屑問(wèn)題，通盲孔通用，適用于韌性材料、薄壁件及螺紋表面要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域，同時(shí)提升螺紋強(qiáng)度與表面質(zhì)量。

擁有四種冷卻類型：外冷無(wú)油槽、外冷帶油槽、軸向內(nèi)冷、徑向內(nèi)冷，滿足不同螺紋和工況。

C型和E型倒角，全系列去頂尖設(shè)計(jì)，最大限度保證螺紋深度。

直徑范圍

M5-M20

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)DIN371/374/376標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

應(yīng)用及應(yīng)用范圍

適用于加工ISO材料組：P,M,K，N；
適用于汽車零部件，通用機(jī)械，工程機(jī)械，能源行業(yè)；
典型零部件：曲軸，連桿，電機(jī)軸，法蘭，輪轂軸承。

T30、T35

適合各種應(yīng)用的最佳絲錐

山高顯著擴(kuò)展和更新了其螺紋絲錐產(chǎn)品組合，增加了兩個(gè)新的專用和通用刀具系列。新型T30絲錐提高了靈活性，可在各種材料中提供可靠的性能，而新型T35絲錐則為特定材料提供高螺紋加工性能，以優(yōu)化大批量生產(chǎn)環(huán)境。

山高T35絲錐包括針對(duì)材料組優(yōu)化的選件，包括用于合金鋼的T35-P、用于鑄鐵的T35-K、用于堅(jiān)韌、磨蝕性材料的T35-H和用于鋁合金的T35-N。

T35-P、T35-K和T-35H絲錐均采用HiPIMS技術(shù)涂覆的TiAISiN涂層。這提供了極其光滑、堅(jiān)硬和抗裂的表面，以實(shí)現(xiàn)高耐磨性和較長(zhǎng)、可預(yù)測(cè)的刀具壽命。

T35-N絲錐采用光滑的大排屑槽，有助于高效形成切屑并排出，從而在鋁材中實(shí)現(xiàn)出色的刀具壽命和零件質(zhì)量。

“需要在特定材料組中對(duì)大量孔進(jìn)行螺紋加工的制造商會(huì)發(fā)現(xiàn)T35系列具有重要價(jià)值，”山高產(chǎn)品經(jīng)理RadoslawZdanowski說(shuō)。“通過(guò)應(yīng)用與零件材料匹配的T35絲錐，車間將獲得更長(zhǎng)的刀具壽命和螺紋加工可靠性，從而提高加工安全性和成本效益?！?/p>

高度靈活，實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)

山高T30絲錐是多品種、小批量生產(chǎn)的理想選擇，采用通用槽型，可有效用于多種材料。T30刀具的靈活性使車間能夠通過(guò)替換很少使用的針對(duì)特定應(yīng)用量身定制的非標(biāo)刀具來(lái)簡(jiǎn)化其刀具庫(kù)存。

Round 20

新一代山高Round20仿形銑削和刀片在面銑、側(cè)銑、槽銑、插銑以及坡銑等多種應(yīng)用中表現(xiàn)出色。Round20刀片與前幾代刀體兼容，在加工有挑戰(zhàn)性的材料時(shí)性能更佳。

靈活性以及成本效益提高

新推出的山高Round20刀具和刀片適合對(duì)鋼、不銹鋼和耐熱合金進(jìn)行高效的中到粗銑操作，可高效應(yīng)用于鑄鐵和淬硬鋼。大直徑刀片最大限度地提高金屬切除率，為使用 2 0mm 圓形刀片生成R10mm半徑提供了一種經(jīng)濟(jì)效益良好的方法。

山高產(chǎn)品經(jīng)理BenoitPatriarca說(shuō)：“新一代Round20相比前代產(chǎn)品邁出了一大步。如今的Round20的刀片可轉(zhuǎn)位四、六或八位，用戶可根據(jù)切削深度匹配刀片消耗。這種靈活性也意味著新的刀片適配現(xiàn)有的四位或八位刀體?！?/p>

增加刀體使用壽命

使用刀墊和刀夾，用戶可以最大限度地提高Round20刀體的使用壽命。借助這些選件，制造商能夠降低刀槽損壞的風(fēng)險(xiǎn)，并避免因刀具意外斷裂造成的更換成本和停機(jī)損失。

Round20配備十六個(gè)可用刀體，帶有四個(gè)刀墊選件和三個(gè)刀夾選件以及三十個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片。

作者：徐洛，杜星祝，吳超逸，金堅(jiān)，盧文壯

VO2對(duì)刀具CVD金剛石涂層熱應(yīng)力的調(diào)節(jié)作用研究

Regulation of \mathsf { V O } _ { 2 } on Thermal Stress of CVD Diamond Coating on Cutting Tools

摘要：目的通過(guò)降低熱應(yīng)力的方式，解決刀具CVD金剛石涂層在切削過(guò)程中易脫落的問(wèn)題。方法使用熱致相變材料 \mathsf { V O } _ { 2 } 作為硬質(zhì)合金刀具與CVD金剛石涂層的中間層。建立M相 \mathsf { v o } _ { 2 } (333)晶胞模型和 \mathsf { V O } _ { 2 } \mathsf { 1 } 金剛石涂層體系模型，采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法，模擬 \mathsf { v o } _ { 2 } 的相變過(guò)程并計(jì)算升溫過(guò)程中涂層體系的熱應(yīng)力變化情況。制備了 V \mathsf { O } _ { 2 } / \mathsf { C } \mathsf { V } \mathsf { D } 金剛石涂層，使用 x 射線應(yīng)力分析儀對(duì)升溫過(guò)程中的涂層應(yīng)力變化進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。結(jié)果建立的 \mathsf { V O } _ { 2 } 模型在 3 3 0 ~ \mathsf { K } 附近發(fā)生相變，體系能量突變，內(nèi)部原子位置發(fā)生變化。仿真結(jié)果顯示， v _ { 0 _ { 2 } } / 金剛石界面模型熱應(yīng)力在323.15\~373.15K發(fā)生突變，涂層應(yīng)力降低約400MPa；試驗(yàn)結(jié)果顯示，涂層 \mathsf { V O } _ { 2 } 在323.15\~328.15K發(fā)生突變，熱應(yīng)力降低約300MPa， \mathsf { V O } _ { 2 } 的相變溫度和應(yīng)力調(diào)控的試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果趨勢(shì)一致。結(jié)論加入 \mathsf { V O } _ { 2 } 中間層可降低CVD金剛石涂層的熱應(yīng)力，對(duì)提高刀具CVD金剛石涂層抗剝落能力具有重要意義。

隨著復(fù)合材料、硬脆材料等難加工材料在航空航天、汽車制造等領(lǐng)域越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，刀具的高性能成為加工的硬性要求，CVD金剛石刀具憑借卓越的物理和化學(xué)性質(zhì)，在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。當(dāng)前CVD金剛石刀具面臨的主要問(wèn)題是涂層易脫落[1-2]。CVD金剛石涂層刀具在切削時(shí)主要受切削力、熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力的影響[3]。在加工過(guò)程中，膜基材料在界面處的晶格失配、膜基材料的熱膨脹系數(shù)不一致等原因使在切削過(guò)程中CVD金剛石涂層應(yīng)力急速增加，當(dāng)涂層應(yīng)力超過(guò)結(jié)合強(qiáng)度時(shí)將導(dǎo)致涂層脫落，這極大地降低了涂層刀具的切削性能和使用壽命[4]。

為了解決CVD金剛石涂層易脫落的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究[5]。目前，較為成熟的方法分別從提高結(jié)合強(qiáng)度和降低殘余應(yīng)力的角度

圖1VO2晶胞

切入：

1）增加過(guò)渡層，提高刀具膜基間結(jié)合強(qiáng)度[6]；2）優(yōu)化金剛石涂層工藝參數(shù)，從而降低殘余應(yīng)力[7-8]。然而，從降低熱應(yīng)力角度切入的研究較少，本研究考慮采用降低熱應(yīng)力的方法來(lái)解決涂層易脫落問(wèn)題。

近年來(lái)，材料科學(xué)和表面工程技術(shù)快速發(fā)展，新型涂層材料和制備工藝不斷涌現(xiàn)，為解決金剛石涂層易脫落問(wèn)題提供了新的方向。固體熱致相變材料在特定溫度下發(fā)生相變，相變前后晶體結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)均會(huì)發(fā)生改變[9-10]。周牧等[11]發(fā)現(xiàn)對(duì)鈦合金厚板進(jìn)行焊接前預(yù)熱可以引發(fā)焊接區(qū)組織相變，使微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有效降低焊接區(qū)的殘余應(yīng)力。酈羽等[12]建立了Ti-6Al-

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圖2金剛石晶胞

4V焊接過(guò)程中固態(tài)相變的數(shù)學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)相變后殘余應(yīng)力各向分量均有較明顯的變化。Fan等[13]利用偽火花電子束輻照金屬靶，靶材吸熱升溫，發(fā)生相變，應(yīng)力變化與溫度變化情況一致。VO2作為一種熱致相變材料，在 6 8 ^ { \circ } C 左右由M相轉(zhuǎn)變?yōu)镽相，結(jié)構(gòu)上由單斜晶體轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆浇鸺t石相，性質(zhì)上由絕緣相轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傧郲14-20]。由于相變后光、熱、電等方面性質(zhì)的改變，VO2被廣泛應(yīng)用于智能窗制造[21-22]、太赫茲超材料研發(fā)[23]和各種電子元器件的制備[24]。同時(shí)，VO2的相變可以引起應(yīng)力重新分配，有望應(yīng)用于解決金剛石涂層易脫落的問(wèn)題，然而目前的研究較少。

圖3VO/diamond界面模型

針對(duì)CVD金剛石涂層切削過(guò)程中熱應(yīng)力過(guò)大和VO2調(diào)控應(yīng)力相關(guān)研究較少的問(wèn)題，本文采用仿真模擬的方法，通過(guò)建立模型研究VO2的相變過(guò)程以及對(duì)涂層體系的應(yīng)力調(diào)控能力，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證了VO2降低CVD金剛石刀具涂層體系熱應(yīng)力仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。本研究對(duì)提高CVD金剛石涂層硬質(zhì)合金刀具的抗剝落能力具有重要意義。

1仿真和結(jié)果

1.1VO2相變模型構(gòu)建

在模擬VO2薄膜調(diào)節(jié)CVD金剛石涂層應(yīng)力之前，先搭建M相VO2晶胞模型模擬相變過(guò)程。M相VO2為單斜晶體，空間群為P21C，晶胞中包含4個(gè)V原子和8個(gè)O原子，如圖1a所示。設(shè)置平面波截?cái)嗄転?5 3 0 { e V } ，SCF收斂標(biāo)準(zhǔn)為1 . 0 x 1 0 ^ { . } -6eV/atom，k點(diǎn)網(wǎng)格為 3 x 3 x 3 ，最大能量改變的收斂閾值為 1 . 0 x 1 0 ^ { - 5 } { e V } / atom,最大原子相互作用力為 0 . 0 3 { e V } / \mathring { A } ，最大應(yīng)力為0.05GPa，最大離子位移為0.001A，自洽迭代收斂精度為 1 . 0 x 1 0 ^ { - } 6 \mathsf { e V } [ 2 \mathopen { : } 5]。采用廣義梯度近似

圖4VO2相變的能量-步長(zhǎng)變化曲線（a）和溫度-步長(zhǎng)變化曲線（b）

（GGA）法對(duì)M相VO2晶胞進(jìn)行幾何優(yōu)化，優(yōu)化后VO2晶胞如圖1b所示。對(duì)優(yōu)化后晶胞進(jìn)行擴(kuò)胞處理，擴(kuò)胞系數(shù)為(3,3,3)，超胞中包含108個(gè)V原子和216個(gè)O原子，如圖1c所示。晶格參數(shù)如表1所示。

1.2VO2/金剛石界面模型構(gòu)建

為了研究VO2對(duì)金剛石涂層刀具熱應(yīng)力的調(diào)控能力，建立VO2/金剛石模型。金剛石為立方晶體結(jié)構(gòu)，空間群為 F D 3 M ，晶胞中包含8個(gè)C原子，晶格常數(shù) a = b = c = 3 . 5 5 6 \mathring { A } \mathsf { \Omega } \mathsf { a } = \mathsf { β } = \mathsf { y } = 9 0 { \Omega } ^ { \circ } ，如圖2a所示。計(jì)算任務(wù)選擇GeometryOptimization，算法選擇Smart，計(jì)算精度選擇UItra-fine，計(jì)算力場(chǎng)選擇UNIVERSAL，靜電相互作用求和選擇Ewald法，范德華力求和選擇Atombased法，進(jìn)行幾何優(yōu)化[26]。優(yōu)化后金剛石晶胞如圖2b所示。

圖5相變前后的 \mathsf { v o } _ { z } 模型（a\~b）和部分原子位置（c\~d）

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圖6 \mathsf { v o } _ { z } / 金剛石界面模型的溫度-應(yīng)力曲線

選擇VO2的(011)面進(jìn)行切面，模型厚度選擇4A。選擇金剛石的(111)面進(jìn)行切面，模型厚度選擇6層原子。由于VO2和金剛石晶格參數(shù)存在較大差異，需進(jìn)行晶格匹配。表2為匹配后各模型晶格參數(shù)。選擇“buildlayer”選項(xiàng)，建立界面模型。在界面處成鍵，并添加15A的真空層，進(jìn)行幾何優(yōu)化，優(yōu)化后界面模型如圖3所示。

1.3VO2相變仿真結(jié)果

選擇CASTEP模塊的“Dynamics”選項(xiàng)，選擇NVT系綜，仿真溫度范圍設(shè)置為303\~353K，初始溫度設(shè)置為303K，溫度間隔為10K，總模擬時(shí)間設(shè)計(jì)為1ps，迭代步數(shù)設(shè)置為3000步，進(jìn)行M相VO2的相變模擬。VO2相變結(jié)果如圖4所示。體系溫度低于330K時(shí)，能量基本穩(wěn)定不變。當(dāng)溫度達(dá)到330K附近，體系能量發(fā)生突變，這表明模型結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。由圖5a、b可知，在相變前后，VO2晶胞中的原子位置發(fā)生改變。以部分原子為例，如圖5c、d所示，V1與V2原子和V3與V4原子之間的鍵變短，V1與V4和V2與V3之間的鍵變長(zhǎng)，O原子與V原子的相對(duì)位置也發(fā)生了偏移。這表明所建立的VO2模型在相變溫度附近發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，具有熱致相變能力。

1.4VO2/金剛石界面熱應(yīng)力仿真結(jié)果分析

對(duì)優(yōu)化后的VO2/金剛石界面模型進(jìn)行 分子動(dòng)力學(xué)模擬。選取NVT系綜，力場(chǎng)選擇 UNIVERSAL，計(jì)算精度選擇UItraFine，靜電相 互作用求和選擇Ewald法，范德華力求和選擇 Atombased法[26]。對(duì)于每個(gè)模型，模擬50000 步，時(shí)間步長(zhǎng)為0.02s，總時(shí)間為1ps，溫度設(shè)置 為273.15\~523.15K，間隔為50K，進(jìn)行仿真模 擬。

界面模型在不同溫度下的熱應(yīng)力如圖6所示。仿真結(jié)果表明，在273.15K和323.15K時(shí)，體系存在較大的壓應(yīng)力，且隨著溫度升高應(yīng)力增大，其值在 3 . 6 { ~ } 4 . 0 6 \mathsf { P } \mathsf { a } 。然而，當(dāng)溫度達(dá)到373.15K，體系應(yīng)力驟降至3.6GPa以下，降低幅度約為400MPa。隨后，隨著溫度繼續(xù)升高，體系應(yīng)力仍然隨溫度升高而增加。體系在323.15\~373.15K發(fā)生應(yīng)力驟降，結(jié)合VO2在330K左右發(fā)生相變，認(rèn)為應(yīng)力驟降是由VO2發(fā)生相變引起的。在溫度達(dá)到相變溫度后，VO2內(nèi)的原子位置發(fā)生改變，引起內(nèi)部應(yīng)力重新分配，內(nèi)部應(yīng)力降低。CVD金剛石涂層刀具在切削時(shí)主要受外應(yīng)力、熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力的作用，外應(yīng)力由切削作用產(chǎn)生，熱應(yīng)力是由切削溫度升高引起的內(nèi)部應(yīng)力，殘余應(yīng)力是在金剛石涂層制備過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)這3個(gè)力的總和超過(guò)基體與CVD金剛石涂層之間的結(jié)合力時(shí)，涂層就會(huì)脫落，如式（1）所示。VO2相變引起系統(tǒng)熱應(yīng)力驟降，使金剛石涂層刀具體系在不超過(guò)結(jié)合強(qiáng)度的情況下能夠承受的外應(yīng)力上限提高，對(duì)解決刀具涂層易脫落的問(wèn)題具有重要意義。

圖7 \mathsf { v o } _ { z } 薄膜的溫度-電阻曲線（a）及其一階導(dǎo)數(shù)（b）

圖8不同涂層體系的溫度-應(yīng)力曲線

式中：oe、gth、or分別為切削過(guò)程中金剛石涂層受到的外應(yīng)力、熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力；of為膜基結(jié)合力。

2試驗(yàn)和結(jié)果

2.1VO2薄膜和金剛石涂層的制備使用PVD磁控濺射設(shè)備制備VO2薄膜?；w選用由株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的YG8硬質(zhì)合金（由 9 2 % （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）WC硬質(zhì)相和 8 % （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）Co黏結(jié)相組成），靶材為V靶（純度為9 9 . 9 5 % ，靶材尺寸為 \Phi ^ { 5 0 } x 6 \mathsf {mm } . ），反應(yīng)氣體為純度 9 9 . 9 9 9 % 的Ar和O2。將YG8硬質(zhì)合金切割成 1 0cm x 1 5cm 的試樣，隨后拋光使表面粗糙度Ra降低至 0 . 0 4 \mu { m } 以下，依次用丙酮、無(wú)水乙醇、去離子水對(duì)試樣進(jìn)行15min超聲清洗。用射頻磁控濺射設(shè)備在YG8硬質(zhì)合金基體上制備VO2，制備參數(shù)為：濺射功率120W，Ar流量為45mL/min，襯底溫度為 1 6 0 ^ { \circ } C ，濺射氣壓為1 . 2 P a ，沉積時(shí)間為 1 2 0 m i n ，02流量為8mL/min。制備完成后，使用含 1 % （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）金剛石微粒（粒徑為 1 ~ 2 \mu { m } ）的丙酮對(duì)試樣進(jìn)行30min超聲植晶，隨后用丙酮和去離子水沖洗樣品，并用N2氣體干燥。采用HFCVD方法沉積CVD金剛石涂層，具體制備參數(shù)如表3所示。

2.2VO2相變溫度測(cè)量結(jié)果

VO2在相變前后電阻發(fā)生較大變化，可通過(guò)www.mw35.com

圖1齒條刀具與齒輪嚙合位置

測(cè)量電阻確定制備的VO2的相變溫度。VO2在不同溫度下的電阻測(cè)量結(jié)果如圖7a所示。隨著測(cè)試溫度升高，VO2的電阻在323.15K左右發(fā)生突變，這與VO2的相變溫度相近，可以認(rèn)為電阻突變是由VO2相變引起的。對(duì)電阻曲線進(jìn)行求導(dǎo)，通過(guò)高斯公式擬合后的曲線如圖7b所示。可以看出，升溫時(shí)VO2相變溫度約為325.15K，降溫時(shí)VO2相變溫度約為319.15K。

2.3VO2/金剛石涂層體系熱應(yīng)力測(cè)量結(jié)果利用X射線應(yīng)力分析儀（X-350A）和自制的加熱設(shè)備對(duì)VO2/CVD金剛石涂層系統(tǒng)在熱循環(huán)過(guò)程中的應(yīng)力變化進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。調(diào)試參數(shù)為管電sqrt { ± 2 5 } \mathsf { k V } 、管電流7mA，采用Cr靶，掃描步距為0 . 1 0 ^ { \circ } ，計(jì)算時(shí)間為0.50s，掃描起始角及終止角分別定為 1 3 4 . 0 ^ { \circ } 和 1 2 8 . 0 ^ { \circ } ，傾角分別取0°、2 4 . 2 ^ { \circ } 、 3 5 . 3 ^ { \circ } 和 1 4 5 . 0 ^ { \circ } ，實(shí)驗(yàn)中衍射峰取(111)晶面，應(yīng)力常數(shù)K \scriptstyle = -3374MPa/(°)。設(shè)備測(cè)量時(shí)允許誤差為 ± 1 0 M P a ，經(jīng)過(guò)3次測(cè)量取平均值，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

VO2/CVD金剛石涂層體系熱應(yīng)力測(cè)量結(jié)果如圖8所示。在初始溫度303.15K，VO2/CVD金剛石涂層的初始應(yīng)力低于對(duì)照組的CVD金剛石涂層，約降低600MPa。隨著體系溫度上升，VO2/CVD金剛石涂層體系熱應(yīng)力在323.15\~328.15K發(fā)生突變，應(yīng)力降低約300MPa，這與仿真結(jié)果一致。VO2薄膜作為過(guò)渡層，對(duì)膜基材料之間的熱膨脹系數(shù)突變有緩沖作用，從而降低初始應(yīng)力。同時(shí)，VO2薄膜還可作為應(yīng)力調(diào)控層，在達(dá)到相變溫度后發(fā)生相變，使體系熱應(yīng)力降低。測(cè)量結(jié)果表明，VO2過(guò)渡層可以降低體系初始熱應(yīng)力，并在升溫過(guò)程中發(fā)生相變，有效降低體系熱應(yīng)力。

3結(jié)論

1）建立了M相VO2(333)模型，對(duì)相變過(guò)程進(jìn)行仿真模擬，發(fā)現(xiàn)VO2在330K附近能夠發(fā)生相變，體系能量突變，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

2）建立了VO2/CVD金剛石涂層體系模型，對(duì)不同溫度下的熱應(yīng)力進(jìn)行模擬計(jì)算，發(fā)現(xiàn)體系應(yīng)力在323.15\~373.15K發(fā)生突變，突變后體系應(yīng)力降低約400MPa。

3）制備了VO2/CVD金剛石涂層體系，并測(cè)量了體系在不同溫度下的熱應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)增加VO2過(guò)渡層后，體系初始應(yīng)力降低約600MPa，并且在相變溫度附近熱應(yīng)力突變，降低約300MPa，與仿真結(jié)果一致。加入VO2中間層可降低CVD金剛石涂層熱應(yīng)力，對(duì)提高刀具CVD金剛石涂層抗剝落能力具有重要意義。校 x 具

考慮進(jìn)給速度影響的高速銑削穩(wěn)定性分析方法

Stability analysismethod of high-speedmilling considering feed rate influence

摘要：高速加工技術(shù)通過(guò)提升切削速度和進(jìn)給速度提高材料的切除率、加工精度、加工質(zhì)量，是現(xiàn)代加工的主要方式之一。因此，保證高速加工的穩(wěn)定性是高速加工的應(yīng)用基礎(chǔ)。首先，在傳統(tǒng)穩(wěn)定分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮了進(jìn)給量對(duì)靜態(tài)切削厚度的影響，建立了與進(jìn)給量、刀具徑向切深比相關(guān)的穩(wěn)定性模型，并結(jié)合穩(wěn)定性方差比分析了高速銑削加工的穩(wěn)定性。然后，在單因素變進(jìn)給速度試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了濾除主軸轉(zhuǎn)速頻率分量的濾波器，并使用濾波信號(hào)序列與原始信號(hào)序列的方差比分析連續(xù)變軸向切深試驗(yàn)的銑削穩(wěn)定性變化，驗(yàn)證了考慮進(jìn)給速度影響高速銑削加工穩(wěn)定性分析方法的有效性。結(jié)果表明，針對(duì)小徑向切深的高速加工，所提方法可以更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)銑削的穩(wěn)定性判定。并且不穩(wěn)定切削的極限軸向切深會(huì)隨著進(jìn)給量的增加而小幅度變化，進(jìn)給速度會(huì)加劇銑削系統(tǒng)的不穩(wěn)定程度。

0引言

高速切削技術(shù)是一種在高速和高效率下進(jìn)行金屬加工的先進(jìn)加工方法。提高進(jìn)給速度可以減少切削時(shí)間、降低生產(chǎn)成本，但同時(shí)也會(huì)增加銑削系統(tǒng)的振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，從而降低加工精度和表面質(zhì)量。因此考慮機(jī)床進(jìn)給速度對(duì)不同徑向切深銑削穩(wěn)定性的影響尤為重要。

分析機(jī)床進(jìn)給速度對(duì)不同徑向切深銑削穩(wěn)定性的影響，需要結(jié)合主軸轉(zhuǎn)速、軸向切深等其他加工參數(shù)分析進(jìn)給速度對(duì)銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響?；谇邢鬟^(guò)程動(dòng)力學(xué)建模，穩(wěn)定性分析獲取穩(wěn)定性葉瓣圖，并根據(jù)穩(wěn)定性葉瓣圖選擇優(yōu)化的切削參數(shù)，為普遍的研究方法。這些研究大多認(rèn)為切削過(guò)程穩(wěn)定性主要與主軸轉(zhuǎn)速、軸向切深有關(guān)，不受進(jìn)給量影響[1-4][5]117368[6]718-722。但進(jìn)給速度對(duì)銑削過(guò)程影響的相關(guān)研究表明，進(jìn)給速度會(huì)對(duì)銑削力造成非線性影響[7]，使得部分線性穩(wěn)定區(qū)域不安全，導(dǎo)致參數(shù)選擇不足以維持銑削穩(wěn)定性?？紤]進(jìn)給速度對(duì)銑削力模型中瞬時(shí)切屑厚度的非線性影響，并建立描述機(jī)床振動(dòng)的非線性延遲微分方程是研究這一現(xiàn)象的主要途徑。FAASSEN等[8]等提出了一種非線性切削力模型，該模型具有指數(shù)表達(dá)式，并結(jié)合了次擺線齒軌，用于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)低浸入切削的穩(wěn)定性凸角。LONG等[9]等建立與進(jìn)給速度相關(guān)的可變時(shí)間延遲的銑削過(guò)程模型，恒定延遲系統(tǒng)獲得的穩(wěn)定性圖與可變延遲系統(tǒng)獲得的穩(wěn)定性圖之間具有明顯差異。

圖4DMC650V、FGV1060L銑削準(zhǔn)靜態(tài)力、動(dòng)態(tài)力及靜態(tài)力占比

YAN等[10］提出了一個(gè)基于組合高階全離散方法的單延遲銑削穩(wěn)定性葉瓣圖（StabilityLobeDiagram,SLD）算法，該算法具有計(jì)算量小、精度高等優(yōu)點(diǎn)。YAN等[11］將通過(guò)流域穩(wěn)定性估計(jì)與延遲初始切割狀態(tài)近似傅里葉級(jí)數(shù)和基于蒙特卡洛原理產(chǎn)生的系數(shù)作為銑削安全性的指標(biāo)，研究線性穩(wěn)定邊界層受非線性的影響。

在小徑向切深下，進(jìn)給速度對(duì)瞬時(shí)切削厚度的非線性影響更加明顯，部分學(xué)者針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行研究。DAI等[12]提出了一種基于時(shí)間不變轉(zhuǎn)移矩陣的小徑切削銑削加工表面定位誤差預(yù)測(cè)方法，該方法不受時(shí)間變化的影響，從而減輕了大量的計(jì)算負(fù)擔(dān)。WANG等［13］針對(duì)連續(xù)的小徑向切深銑削，提出了一種將試驗(yàn)測(cè)量與導(dǎo)納耦合法相結(jié)合的快速獲得工件時(shí)變模態(tài)參數(shù)的方法，實(shí)現(xiàn)工件-刀具四自由度銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)。LIU等[14]提出了一種基于精細(xì)積分的修正數(shù)值積分方法，能有效地識(shí)別小徑向切深下的SLD。

大多數(shù)基于動(dòng)力學(xué)模型仿真獲得穩(wěn)定性葉瓣圖的研究缺乏在線顫振檢測(cè)策略，只能檢測(cè)充分發(fā)生的顫振，即便檢測(cè)到顫振，也為時(shí)已晚，工件表面或刀具已損壞，因此需設(shè)計(jì)銑削穩(wěn)定性識(shí)別方法，研究實(shí)際加工工況下進(jìn)給速度的影響。YAO等[15]基于預(yù)先獲得的三維穩(wěn)定性葉瓣圖，采用高頻帶具有較高靈敏度的相對(duì)小波包能量熵和局部離群因子算法對(duì)顫振進(jìn)行早期檢測(cè)。李超等[16]11-23提出綜合振動(dòng)信號(hào)能量比和幅值標(biāo)準(zhǔn)差的銑削顫振實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，用于薄壁結(jié)構(gòu)件銑削加工過(guò)程中顫振的判別。CAO等[17]消除齒間通過(guò)頻率及其諧波的干擾，采用奇異值分解方法對(duì)TF矩陣進(jìn)行壓縮，計(jì)算1階奇異值作為顫振指標(biāo)。張智等[18]以小波包能量熵值為指標(biāo)，對(duì)銑削加工的穩(wěn)定狀態(tài)及振動(dòng)形式進(jìn)行識(shí)

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別。陳云等[19］考慮實(shí)際切削厚度的時(shí)域仿真法，并結(jié)合相關(guān)系數(shù)的無(wú)量綱顫振判定準(zhǔn)則，用于銑削仿真結(jié)果加工狀態(tài)的判定。

本文首先基于高進(jìn)給量狀態(tài)下的瞬時(shí)切削厚度，建立考慮靜態(tài)銑削厚度的銑削系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)變進(jìn)給速度的單因素試驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)給速度對(duì)不同徑向切深銑削造成不同影響的原因；其次，設(shè)計(jì)可過(guò)濾主軸轉(zhuǎn)速相關(guān)頻率分量的濾波器，處理連續(xù)變軸向切深試驗(yàn)中的銑削信號(hào)，驗(yàn)證綜合考慮多因素的實(shí)際加工工況下，進(jìn)給速度對(duì)高速銑削加工穩(wěn)定性的影響。

1考慮進(jìn)給速度的工藝穩(wěn)定性分析

高速銑削下，瞬時(shí)切削厚度會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化，本節(jié)考慮進(jìn)給速度對(duì)銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，基于與進(jìn)給量相關(guān)的瞬時(shí)切削厚度，包含靜態(tài)切削厚度和動(dòng)態(tài)切削厚度，建立考慮進(jìn)給量的高速銑削系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，求解獲得與進(jìn)給量、刀具徑向切深比相關(guān)的系統(tǒng)穩(wěn)定性極限圖。

1.1考慮進(jìn)給量的銑削力模型

考慮銑刀在進(jìn)給方向和垂直進(jìn)給方向的振動(dòng)，第i個(gè)刀齒瞬時(shí)切削力與瞬時(shí)切削厚度滿足指數(shù)關(guān)系。

式中， { \bf { \sigma } } _ { \mathsf { { G } } _ { \mathsf { { p } } } } 為軸向切削深度； k _ { 1 } 、 k分別為切向和徑向切削力系數(shù)；q為切削常數(shù)； k _ { 1 } , k _ { 1 } 、q通過(guò)銑削系數(shù)試驗(yàn)獲得[20]。hj（t）為瞬時(shí)切削厚度；hj，s(t)為靜態(tài)切削厚度； \mathsf { h } _ { { i } } ，d(t)為動(dòng)態(tài)切削厚度。

大多穩(wěn)定性分析忽略了靜態(tài)切削厚度的影響，DEFANT等[5]117368提出的銑削模型，認(rèn)為由于進(jìn)給而引起的剛體運(yùn)動(dòng)不影響穩(wěn)定性，并且是可以忽略的靜態(tài)貢獻(xiàn)，即忽略了式（1）中的靜態(tài)切削厚度。由式（2）可知，靜態(tài)切削厚度是進(jìn)給速度影響銑削系統(tǒng)的主要因素，忽略了靜態(tài)切削厚度，也就忽略了進(jìn)給速度對(duì)銑削穩(wěn)定性的影響。當(dāng)?shù)毒邚较蚯猩钶^小時(shí)，由于刀齒與工件接觸角相對(duì)較小，進(jìn)給量產(chǎn)生的靜態(tài)切削厚度相對(duì)于瞬時(shí)切削厚度不可以忽略[21]，因此，在建立瞬時(shí)切削厚度模型時(shí)必須考慮進(jìn)給量的影響，即

圖51%、 5 0 % 切寬比銑削靜態(tài)力占比

圖6試驗(yàn)工件粗糙度值

圖7加工過(guò)程中采集到的信號(hào)

式中，T為時(shí)間延遲；@為轉(zhuǎn)動(dòng)角速度； \mathsf { f } _ { \tau } 為每齒進(jìn)給量； \Delta _ { { x } } , ~ \Delta _ { { y } } 分別為刀具在X方向和Y方向前后相鄰兩齒的相對(duì)振動(dòng)位移；j（t）為第j個(gè)刀齒的位置，如圖1所示。大多數(shù)學(xué)者在研究銑削穩(wěn)定性時(shí)不考慮進(jìn)給量的影響，忽略了式中的進(jìn)給項(xiàng)fz。但通過(guò)仿真及試驗(yàn)證明，在研究不同刀具徑向切深比銑削時(shí)，需要考慮式中的進(jìn)給項(xiàng)。

本文試驗(yàn)均為順銑，順銑切入角及切出角分別為

式中， \phi _ { s t } 為切入角； \phi _ { { e x } } 為切出角；a為刀具徑向切深；D為刀具直徑； a / \mathsf { D } 即為徑向切深比。

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圖8工件振動(dòng)信號(hào)的希爾伯特-黃變換

銑削過(guò)程并非連續(xù)加工過(guò)程，刀具上的刀齒與工件發(fā)生間斷的接觸。當(dāng)j刀齒轉(zhuǎn)角 \phi _ { { i } } 在切入角\phi _ { s \uparrow } 切出角 \phi _ { { e x } } 之間時(shí)，刀齒處于切削狀態(tài)。當(dāng)j刀齒轉(zhuǎn)角 \phi 在切入角 \phi _ { s \uparrow } 、切出角 \phi _ { { e x } } 之外時(shí)，刀齒處于脫離狀態(tài)。

建立函數(shù)g \phi _ { i } (t)]表示刀齒切削狀態(tài)，為

綜合考慮以上多種因素，將z個(gè)刀齒上切向和徑向瞬時(shí)切削力求和并沿X方向和Y方向分解，則

式中，s表示sin[ \phi _ { { i } } (t)]；c表示cos[ \phi _ { { i } } (t)]。

基于FAASSEN等[22]提出的非線性周期系統(tǒng)的線性化理論，其中u(t， \boldsymbol { \mathsf { f } } - \boldsymbol { \mathsf { T } } \boldsymbol { \mathsf { I } } = \boldsymbol { \mathsf { U } } (t)-u (t-T)可以在u ^ { 1 = 0 } 附近線性化，這對(duì)應(yīng)于沒(méi)有顫振的穩(wěn)定銑削。結(jié)果是F = F ( \cup = 0 ) + \Delta \mathsf { F } 。線性化的力△F

可以寫(xiě)為

式中，q為切削常數(shù)， 0 < { \tt q } <=slant 1 。 \mathsf { q } = 1 時(shí)不考慮每齒進(jìn)給量fz的影響， 0 < a < 1 時(shí)考慮每齒進(jìn)給量fz的影響。

由圖1所示，建立刀具-工件2自由度銑削力模型，基于半離散化方法求解。該系統(tǒng)代表一個(gè)刀具和一個(gè)加工零件，工具被視為具有2個(gè)自由度的質(zhì)量-彈簧-阻尼器系統(tǒng)，銑削系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程可簡(jiǎn)寫(xiě)為

式中，M為系統(tǒng)質(zhì)量矩陣；C為系統(tǒng)阻尼矩陣；K為系統(tǒng)剛度矩陣。對(duì)北京精雕CarverS600B機(jī)床進(jìn)行頻響試驗(yàn)獲得模態(tài)參數(shù)[23-24]。其中，

圖9銑削穩(wěn)定性識(shí)別

1.2進(jìn)給速度對(duì)不同徑向切深銑削的影響分析

圖2為考慮不同進(jìn)給量、不同徑向切深比的穩(wěn)定極限圖。在 a / \mathsf { D } = 0 .5，即大徑向切深情況下，不考慮進(jìn)給量（ \vert a = 1 ）與考慮進(jìn)給量（ \scriptstyle \mathbf { q } = 0 85）的銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性的差別不明顯，且不同進(jìn)給量幾乎不對(duì)銑削系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。在a/D = 0 .1，即小徑向切深情況下，不考慮進(jìn)給量0 a = 1 ）與考慮進(jìn)給量（ a = 0 .85）的銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性極限差別較為明顯，針對(duì)小徑向切深的高速加工，不穩(wěn)定切削極限軸向切深隨著進(jìn)給量的增加小幅度變化。相比于大徑向切深銑削，進(jìn)給速度對(duì)小徑向切深銑削加工穩(wěn)定性的影響較為明顯。

2單因素變進(jìn)給速度銑削試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證圖2中不同進(jìn)給量、不同徑向切深比對(duì)銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，開(kāi)展徑向切深比分別為 1 % 1 { \bar { \Omega } } ( { \mathsf { D } } { = } 0 . 0 1 ）、 50 % 0 { \Delta } { a } / \mathsf { D } = 0 . 5 ）的單因素變進(jìn)給速度銑削試驗(yàn)。選擇在三軸加工中心德瑪吉DMC650V（最高轉(zhuǎn)速為 2 0 0 0 0 ~ { r / m i n } 、最快進(jìn)給速度為 4 2 \ 0 0 0 \ {mm / m i n } ; ）、阿帕斯FGV1060L（最高轉(zhuǎn)速為 2 4 0 0 0 ~ { r / m i n } 、最快進(jìn)給速度為 6 0 \ 0 0 0 \ {mm / m i n } ) ）進(jìn)行該銑削試驗(yàn)。刀具選用大山EUP系列高光鏡面鋁用立銑刀（直徑為10mm、刃長(zhǎng)為 2 5 ~ \mathsf {mm } 的三齒圓柱立銑刀），刀具安裝時(shí)，懸長(zhǎng)為 4 0 \mathsf {mm } 。工件為鋁合金6061。

2.1試驗(yàn)平臺(tái)搭建

試驗(yàn)裝置如圖3所示，使用到的測(cè)力儀為Kistler9139，加速度傳感器作為振動(dòng)傳感器固定在機(jī)床主軸、工件夾具上。加速度傳感器型號(hào)均為Kistler8763B100BB，輸出信號(hào)為X、Y、Z三個(gè)方向的加速度信號(hào)，通過(guò)SMB接口連接到NET2412集成采集板卡上。

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圖10銑削穩(wěn)定性算法對(duì)比

測(cè)力儀電荷放大器輸出信號(hào)為 = x 1 2 、 F _ { x 3 4 } /F _ { y 1 4 } 號(hào) F _ { y 2 3 } 1 \mathsf { F } _ { z 1 } 、 \mathsf { F } _ { z 2 } / \mathsf { F } _ { z 3 } 、 \mathsf { F } _ { z 4 } 八個(gè)方向的分力信號(hào)，X、Y、Z三個(gè)方向的銑削力信號(hào)為對(duì)應(yīng)方向分力之和，通過(guò)BNC-SMB接口連接到NET2412集成采集板卡上。力信號(hào)、加速度信號(hào)通過(guò)NET2412集成采集板卡在LabView界面上同步采集，采樣頻率均為2500 H z 。

圖11Test5、Test6對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定性極限圖

銑削試驗(yàn)刀具徑向切深比分別為 1 % / 50 % 。加工參數(shù)如表1所示，銑削方式均為順銑，無(wú)切削液，每組進(jìn)行4次試驗(yàn)。

2.2不同進(jìn)給速度對(duì)切削力的影響

分析采集到的試驗(yàn)信號(hào)， \mathsf { T e s t } _ { 1 } ！ \mathsf { T e s t } _ { 2 } . Test3 * Test4均為穩(wěn)定銑削，未出現(xiàn)顫振造成的不穩(wěn)定銑削。選取穩(wěn)定切削階段信號(hào)進(jìn)行分析，將銑削力信號(hào)的平均值作為試驗(yàn)的準(zhǔn)靜態(tài)力Fs，此外，對(duì)力信號(hào)進(jìn)行20\~1024Hz帶通濾波，將計(jì)算濾波后的均方根值（RootMeanSquare,RMS）作為試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)力（Fd）。

圖12不同加工參數(shù)連續(xù)軸向切深試驗(yàn)銑削穩(wěn)定性識(shí)別

圖4為銑削準(zhǔn)靜態(tài)力Fs、動(dòng)態(tài)力Fd及靜態(tài)力占比P，計(jì)算式為

小徑向切深試驗(yàn)時(shí)，隨著進(jìn)給速度的增加銑削準(zhǔn)靜態(tài)力增加明顯；大徑向切深試驗(yàn)相比小徑向切深試驗(yàn)，靜態(tài)力增加平緩。圖5為進(jìn)給方向的1 % 1 50 % 切寬比銑削靜態(tài)力占比。小徑向切深下靜態(tài)力占比隨進(jìn)給速度的增加而增加，而大徑向切深下靜態(tài)力占比幾乎不受進(jìn)給速度影響。

本次試驗(yàn)結(jié)果可以驗(yàn)證圖2中進(jìn)給量對(duì)不同徑向切深比下的穩(wěn)定性造成不同影響的原因。小徑向切深情況下，刀具與加工工件的接觸角較

根據(jù)工件粗欖度要求 Accordingtoworkpieceroughnessrequirements 輸人徑向切寬比、進(jìn)給量 Inputradial cutting depth ratio,feed rate 以高切削效率為要求 With high cutting 考慮進(jìn)給速度的銑削模型 efficieney as request Millingmodelconsidering feed rate 確定主軸轉(zhuǎn)速、 對(duì)應(yīng)a/D、f下的穩(wěn)定性極限圖 軸向切深 Stability limit diagram corresponding toa/D,f Determine spindle speed and axial cutting depth 確定初步銑削工藝參數(shù) Determine the preliminary 機(jī)床通信 milling process parameters Machine tool communication C Cur前實(shí)際主軸ded 否No 銑削系統(tǒng)穩(wěn)定 Milling system stability 是Yes 確定最終銑削工藝參數(shù) Determine the final milling process parameters

小，式（2）中受進(jìn)給量影響的靜態(tài)切削厚度在瞬時(shí)切削厚度中的占比較大，靜態(tài)切削厚度不可忽略。在大徑向切深時(shí)，情況相反。因此，在針對(duì)小徑向切深的高速加工下應(yīng)考慮進(jìn)給速度對(duì)銑削穩(wěn)定性的影響。

2.3不同進(jìn)給速度對(duì)工件質(zhì)量的影響

雖然一定范圍內(nèi)的進(jìn)給速度對(duì)銑削穩(wěn)定性的影響不大，但是這并不能說(shuō)明提高加工效率（或材料切除率）、進(jìn)給量選取得越大越好，圖6所示為測(cè)量加工后的面銑工件的表面粗糙度，隨著進(jìn)給速度的增加，表面粗糙度逐漸增加。

進(jìn)給速度的選取應(yīng)綜合考慮主軸轉(zhuǎn)速、切向切深等工藝參數(shù)。進(jìn)給速度增大后，刀具每齒進(jìn)給量增加，直接影響工件表面質(zhì)量，且刀齒受力增大，特別是在小徑向切深、大軸向切深下，刀具所受靜態(tài)力增加明顯，刀齒的沖擊效應(yīng)增大，長(zhǎng)時(shí)間下刀具產(chǎn)生嚴(yán)重磨損、破損。

3小徑向切深的連續(xù)變軸向切深銑削穩(wěn) 定性試驗(yàn)驗(yàn)證

上述單因素試驗(yàn)僅能證明銑削過(guò)程中進(jìn)給速度對(duì)小徑向切深銑削的準(zhǔn)靜態(tài)銑削力有顯著影響，但試驗(yàn)過(guò)程中并未出現(xiàn)明顯的不穩(wěn)定銑削，不足以證明考慮綜合因素的實(shí)際加工工況下，進(jìn)給速度對(duì)銑削穩(wěn)定性的影響，因此本節(jié)對(duì)小徑向切深的銑削穩(wěn)定性進(jìn)行分析，采用不同進(jìn)給速度進(jìn)行連續(xù)變軸向切深銑削試驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)際加工工況下進(jìn)給速度對(duì)小徑向切深銑削穩(wěn)定性的影響。

3.1小徑向切深的連續(xù)變軸向切深銑削試驗(yàn)穩(wěn)定性分析

加工試驗(yàn)平臺(tái)如圖3所示，連續(xù)變軸向切深試驗(yàn)工件長(zhǎng) 1 2 0mm ，連續(xù)軸向切深分為兩段，0\~100mm階段軸向切深參數(shù)從0\~12.5mm連續(xù)增加、 1 0 0 { ~ } 1 2 0 ~ \mathsf {mm } 階段軸向切深參數(shù)從12.5\~0mm連續(xù)減小，如圖7所示。本次試驗(yàn)使用北京精雕CarverS600B數(shù)控銑床（最高轉(zhuǎn)速20000 \boldsymbol { \mathsf { r } } / min、最快進(jìn)給速度 1 2 0 0 0 \ : {mm / m i n } ; ），刀具型

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號(hào)、刀具伸長(zhǎng)量及工件材料與上述試驗(yàn)相同，采集設(shè)備的采樣頻率為 1 0 0 0 0 \mathsf { H z } ，加工參數(shù)如表1中Test5、Test6所示，考慮到本次試驗(yàn)的徑向切深為1mm、最大軸向切深為12. 5 \mathsf {mm } ，因此本次試驗(yàn)未采用過(guò)高的進(jìn)給速度。

分別對(duì)加工過(guò)程中銑削力、主軸振動(dòng)、工件振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，判斷加工過(guò)程中銑削穩(wěn)定性的變化。圖7為Test6中進(jìn)給速度為 \mathsf { \Omega } ^ { \mathsf { \prime } } 0 0 \mathsf {mm / m i n } 參數(shù)下的銑削力信號(hào)，隨著軸向切深的增加，銑削系統(tǒng)從穩(wěn)定銑削轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定銑削。對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行低通10Hz濾波，低頻銑削力信號(hào)的變換趨勢(shì)與軸向切深相同。選取兩處時(shí)域信號(hào)分別代表穩(wěn)定銑削、不穩(wěn)定銑削，將圖中對(duì)應(yīng)時(shí)刻的信號(hào)高通10Hz濾波并添加漢寧窗，進(jìn)行快速傅里葉變換（FastFourierTransform,FFT），得到圖中對(duì)應(yīng)時(shí)刻的頻域圖。主軸振動(dòng)的頻率圖中轉(zhuǎn)頻及轉(zhuǎn)頻倍數(shù)信號(hào)較為明顯[6]718-722，即使在圖7（f）中也很難觀察到不穩(wěn)定銑削引起的非轉(zhuǎn)頻信號(hào)。相比之下，工件振動(dòng)信號(hào)和銑削力信號(hào)的頻域圖更能觀察到兩時(shí)刻的銑削穩(wěn)定性差異，如圖7（h）所示。在圖7（h）中出現(xiàn)了2225.5Hz的非轉(zhuǎn)頻信號(hào)，該幅值高過(guò)其他轉(zhuǎn)頻相關(guān)信號(hào)，圖7（j）中出現(xiàn)了1427.7、2223.5Hz兩處非轉(zhuǎn)頻信號(hào)，上述非轉(zhuǎn)頻信號(hào)均與軸向切深過(guò)大導(dǎo)致的不穩(wěn)定銑削相關(guān)，此外其對(duì)應(yīng)頻率與銑削系統(tǒng)的固有頻率有關(guān)［16]11-23。對(duì)銑削過(guò)程中的工件振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行希爾伯特-黃變換，根據(jù)圖7中的工件振動(dòng)頻域信息進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，將信號(hào)分解為7個(gè)不同中心頻率的內(nèi)涵模態(tài)分量（IntrinsicModeFunction,IMF）[25]，如圖8（a）所示。對(duì)分解后的內(nèi)涵模態(tài)分量進(jìn)行希爾伯特變換獲得內(nèi)涵模態(tài)分量的時(shí)頻圖，如圖8（b）所示。IMF1\~IMF7對(duì)應(yīng)的中心頻率從高頻到低頻，其中IMF1、IMF2為非轉(zhuǎn)頻信號(hào)及不穩(wěn)定銑削信號(hào)，IMF3\~IMF7對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)頻信號(hào)及穩(wěn)定銑削信號(hào)。相比于圖7中的快速傅里葉變換得到頻域信息，希爾伯特-黃變換得到的時(shí)頻信息可更直觀地觀察銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性變化。

3.2銑削穩(wěn)定性識(shí)別

由圖7可知，穩(wěn)定銑削時(shí)，頻域圖中較大的幅值主要分布在主軸轉(zhuǎn)頻及轉(zhuǎn)頻倍數(shù)上，隨著軸向切深增大，加工系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定銑削階段，非主軸轉(zhuǎn)頻倍數(shù)的頻率處會(huì)出現(xiàn)較大的幅值，且該頻率與銑削系統(tǒng)的固有頻率相關(guān)。結(jié)合這一現(xiàn)象可設(shè)計(jì)濾波器，過(guò)濾穩(wěn)定銑削過(guò)程中的主軸轉(zhuǎn)頻及轉(zhuǎn)頻倍數(shù)上的信號(hào)并放大不穩(wěn)定銑削過(guò)程中的非主軸轉(zhuǎn)頻倍數(shù)上的信號(hào)，以此來(lái)識(shí)別加工過(guò)程中的銑削穩(wěn)定性[26]。Habs濾波器對(duì)應(yīng)的計(jì)算式為

式中，fO為機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率；n為機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速；A為濾波器的倍數(shù)，取值為2；Habs為設(shè)計(jì)的濾波器，如圖9所示。

圖9中的原始數(shù)據(jù)為Test6中進(jìn)給速度為600mm/min的工件振動(dòng)信號(hào)，處理數(shù)據(jù)為經(jīng)過(guò)濾波器濾波后的工件振動(dòng)信號(hào)，選擇圖中時(shí)刻的信號(hào)并進(jìn)行快速傅里葉變換，處理后的工件振動(dòng)信號(hào)頻域[圖9（f）]中主軸轉(zhuǎn)頻及轉(zhuǎn)頻倍數(shù)上的信號(hào)（NfO）被縮小，同時(shí)非主軸轉(zhuǎn)頻信號(hào)（Non-NfO）被放大，該濾波器可有效地過(guò)濾掉穩(wěn)定銑削過(guò)程中的主軸轉(zhuǎn)頻及轉(zhuǎn)頻倍數(shù)上的信號(hào)并放大不穩(wěn)定銑削過(guò)程中的非主軸轉(zhuǎn)頻倍數(shù)上的信號(hào)。最后，每1000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算一次處理信號(hào)與原始信號(hào)的方差比值，可發(fā)現(xiàn)隨著軸向切深的增加，加工系統(tǒng)由穩(wěn)定銑削逐漸變?yōu)椴环€(wěn)定銑削，圖9中的方差比值也逐漸增大，因此后續(xù)使用處理信號(hào)序列與原始信號(hào)序列的穩(wěn)定性方差比值對(duì)加工系統(tǒng)的銑削穩(wěn)定性進(jìn)行識(shí)別。

如圖10所示，VAR為本文中的穩(wěn)定性方差比(VarianceRatio,VAR），NER_1為FU等[27]提出的最大IMF的歸一化能量比（NormalizedEnergyRatio,NER），根據(jù)圖8中的工件振動(dòng)信號(hào)希爾伯特-黃變換，對(duì)IMF進(jìn)行能量歸一化，取VAR相同間隔點(diǎn)數(shù)計(jì)算當(dāng)前最大IMF歸一化能量比，在不穩(wěn)定銑削發(fā)生前，大IMF在IMF3\~IMF7，得到的是中心頻率與轉(zhuǎn)頻相關(guān)的IMF歸一化能量比，該比值不能代表當(dāng)前銑削穩(wěn)定程度，直至不穩(wěn)定銑削發(fā)生后最大IMF轉(zhuǎn)變?yōu)橹行念l率與非轉(zhuǎn)頻相關(guān)的IMF1\~IMF2，因此提出NER_2，計(jì)算中心頻率與非轉(zhuǎn)頻相關(guān)的IMF1、IMF2歸一化能量比之和，NER_2解決了NER_1在不穩(wěn)定銑削發(fā)生前無(wú)法代表當(dāng)前銑削穩(wěn)定程度的問(wèn)題。

將本文中的穩(wěn)定性方差比與內(nèi)涵模態(tài)分量歸一化能量比進(jìn)行對(duì)比，VAR、NER_2比值幾乎在同一時(shí)刻上升，兩方法均可判斷銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性的變化。相比于NER_2中的希爾伯特-黃變換，VAR 僅需進(jìn)行快速傅里葉變換，在算法實(shí)現(xiàn)上更加簡(jiǎn)單。

3.3進(jìn)給速度對(duì)小徑向切深的影響

表1中Test5、Test6每齒進(jìn)給量區(qū)間為0.0104 { ~ } 0 . 0 5 5 6 \ : {mm } ，將進(jìn)給量0.0104、0.0556mm輸入到銑削模型仿真中獲得穩(wěn)定性極限圖，如圖11所示。圖11中每齒進(jìn)給量0.0104mm與0.0556mm的穩(wěn)定極限圖差距并不明顯，非高進(jìn)給速度下，進(jìn)給速度對(duì)極限軸向切深的影響不明顯。

使用上述銑削穩(wěn)定性識(shí)別方法對(duì)連續(xù)變軸向切深銑削Test5、Test6試驗(yàn)中的工件振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行銑削穩(wěn)定性識(shí)別，每組試驗(yàn)的進(jìn)給速度不同導(dǎo)致加工過(guò)程中的銑削時(shí)間不同，將加工過(guò)程的時(shí)

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間替換為銑削長(zhǎng)度，如圖12所示。

在徑向切深為 1 \min ，銑刀直徑為 1 0 \ : \mathsf {mm } 的小徑向切深的銑削，不同主軸轉(zhuǎn)速、相同進(jìn)給條件下，發(fā)生不穩(wěn)定銑削對(duì)應(yīng)的極限軸向切深不同。造成極限軸向切深不同的主要因素為主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度對(duì)極限軸向切深的影響不明顯。

相同主軸轉(zhuǎn)速、不同進(jìn)給條件下，軸向切深小于極限軸向切深時(shí)，進(jìn)給速度對(duì)穩(wěn)定銑削段方差比值的影響較??；隨著軸向切深增大，軸向切深大于極限軸向切深時(shí)，進(jìn)給速度對(duì)不穩(wěn)定銑削段的方差比值影響明顯（表2）。以銑削長(zhǎng)度為1 0 0 ~ \mathsf {mm } 為例，穩(wěn)定性方差比會(huì)隨著進(jìn)給速度的增加而增加，如表2所示。因此，當(dāng)銑削系統(tǒng)處于不穩(wěn)定銑削段時(shí)，增加進(jìn)給速度會(huì)加劇銑削系統(tǒng)的不穩(wěn)定程度。

試驗(yàn)結(jié)果與圖11穩(wěn)定性極限圖相同，主軸的極限軸向切深與試驗(yàn)中發(fā)生不穩(wěn)定銑削時(shí)的軸向切深幾乎相同。因此，結(jié)合動(dòng)力學(xué)仿真模型與穩(wěn)定性試驗(yàn)可以更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)銑削穩(wěn)定性判定。

3.4實(shí)際工業(yè)中穩(wěn)定性方差比應(yīng)用

由圖6可知，進(jìn)給速度對(duì)粗糙度的影響非常明顯。在實(shí)際工業(yè)的小徑向切深下，確定徑向切深比后，根據(jù)工件粗糙度要求確定對(duì)應(yīng)的進(jìn)給量，通過(guò)考慮進(jìn)給速度的銑削力模型仿真，獲得圖2所示的對(duì)應(yīng)要求徑向切深比及進(jìn)給量的穩(wěn)定性極限圖，從圖中選取滿足高切削效率的工藝銑削參數(shù)，至此完成初步銑削工藝參數(shù)的選取。使用選取的工藝銑削參數(shù)進(jìn)行實(shí)際加工試驗(yàn)，并以穩(wěn)定性方差比作為銑削穩(wěn)定性判斷依據(jù)，若系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)可將該加工參數(shù)作為實(shí)際加工參數(shù)，若系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，適當(dāng)降低軸向切深直至銑削系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)。此外，本文銑削穩(wěn)定性判別方法需要獲得機(jī)床實(shí)時(shí)的實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速信息，該信息可通過(guò)機(jī)床的通信功能來(lái)獲得，流程如圖13所示。

4結(jié)論

建立了進(jìn)給量、刀具徑向切深比相關(guān)的銑削穩(wěn)定性模型，在單因素變進(jìn)給速度試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)濾除主軸轉(zhuǎn)速頻率分量的濾波器。根據(jù)銑削穩(wěn)定性模型中的極限軸向切深及濾波信號(hào)序列與原始信號(hào)序列的方差比分析連續(xù)變軸向切深試驗(yàn)的銑削穩(wěn)定性變化。研究結(jié)果表明：

1）進(jìn)給速度會(huì)影響靜態(tài)切削厚度，從而直接影響切削力和切削穩(wěn)定性，特別是對(duì)于小徑向切深的高速加工，由于刀具與工件接觸角較小，進(jìn)給速度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響更為明顯。

2）在傳統(tǒng)主軸轉(zhuǎn)速和軸向切深為主的穩(wěn)定性判別方法的基礎(chǔ)上，考慮進(jìn)給速度對(duì)靜態(tài)切削厚度影響的動(dòng)力學(xué)模型，可以更有效地體現(xiàn)進(jìn)給速度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

3）在穩(wěn)定性模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)濾波信號(hào)序列與原始信號(hào)序列的方差比值可以直接判斷連續(xù)變軸向切深銑削試驗(yàn)的穩(wěn)定性，且結(jié)果表明軸向切深大于極限軸向切深后，進(jìn)給速度的增加會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性方差比值增大。

4）綜合考慮高速加工各因素影響，軸向切深、主軸轉(zhuǎn)速是造成不穩(wěn)定銑削的主要因素，不穩(wěn)定切削極限軸向切深隨著進(jìn)給量的增加小幅度變化，且進(jìn)給速度會(huì)加劇銑削系統(tǒng)的不穩(wěn)定程度。

5）穩(wěn)定性方差比法可實(shí)現(xiàn)與內(nèi)涵模態(tài)分量歸一化能量比法相似的銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性判別效果。相比于內(nèi)涵模態(tài)分量歸一化能量比法中的希爾伯特-黃變換，穩(wěn)定性方差比法僅需進(jìn)行快速傅里葉變換，在算法實(shí)現(xiàn)上更加簡(jiǎn)單。此外，該方法可結(jié)合機(jī)床通信功能獲得機(jī)床實(shí)時(shí)主軸轉(zhuǎn)頻，實(shí)現(xiàn)銑削系統(tǒng)穩(wěn)定性的實(shí)時(shí)判斷，可應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)銑削穩(wěn)定性的判斷?？氐毒?/p>

雙圓弧內(nèi)齒輪車齒切削仿真及試驗(yàn)研究

Simulation and Experimental Research on Tooth Power Skiving Cutting of Double-circular-arcInternal Gears

摘要：針對(duì)目前雙圓弧內(nèi)齒輪加工難、精度差、效率低的問(wèn)題，提出了一種采用車齒工藝加工雙圓弧內(nèi)齒輪的方法。根據(jù)車齒加工原理，梳理了刀具與工件的相對(duì)位置，建立了雙圓弧內(nèi)齒輪車齒加工數(shù)學(xué)模型；運(yùn)用Vericut進(jìn)行雙圓弧齒形的成型仿真，驗(yàn)證了車齒加工內(nèi)齒輪的可行性與準(zhǔn)確性；利用Abaqus對(duì)車齒過(guò)程中的切削力進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得了加工參數(shù)對(duì)切削力的影響規(guī)律；使用六軸數(shù)控機(jī)床完成了雙圓弧內(nèi)齒輪的車齒加工，螺旋線精度檢測(cè)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。上述研究結(jié)果拓展了雙圓弧齒輪的加工工藝，提升了內(nèi)齒輪加工精度和效率，為后期雙圓弧內(nèi)嚙合及行星傳動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。

0引言

雙圓弧齒輪因具備高承載、潤(rùn)滑優(yōu)于行星結(jié)構(gòu)的小體積、高功率等特點(diǎn)，必將為采油、鉆井等空間狹小、高轉(zhuǎn)矩的機(jī)械裝備帶來(lái)新的機(jī)遇。目前，雙圓弧內(nèi)齒輪加工只能采用插齒工藝，受機(jī)床性能以及加工效率的限制，存在加工難、齒廓精度差、加工效率低的問(wèn)題，導(dǎo)致內(nèi)齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用較為罕見(jiàn)。為提高雙圓弧內(nèi)齒輪的加工效率、降低制造成本，促進(jìn)雙圓弧齒輪行星傳動(dòng)從理論設(shè)計(jì)向?qū)嶋H應(yīng)用階段的轉(zhuǎn)換，采用新技術(shù)

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圖1內(nèi)齒輪車齒加工示意圖

圖2 內(nèi)齒輪車齒加工坐標(biāo)關(guān)系

實(shí)現(xiàn)內(nèi)齒輪的加工已經(jīng)迫在眉睫。按照齒廓成形機(jī)制，內(nèi)齒輪的加工方式可以分為成形法[1]、無(wú)瞬心的包絡(luò)法和展成法。成形法中刀具的廓形與齒槽形狀相同，主要用于加工大模數(shù)的直齒內(nèi)齒輪，齒廓偏差大，加工后需增加磨齒工藝。無(wú)瞬心的包絡(luò)法中刀具廓形與齒槽形狀不完全一致，被加工齒形是刀具切削刃連續(xù)運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線，切削運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜。展成法是利用刀具與工件的嚙合運(yùn)動(dòng)形成齒廓，具有加工精度高的優(yōu)點(diǎn)，主要包括剃齒、插齒以及車齒工藝。剃齒與插齒工藝加工效率低，且需配置專用的附件，給加工帶來(lái)許多的障礙；車齒工藝是集滾齒、插齒加工工藝于一體的新型高效加工方法，具有齒面成形精度高、去除材料效率高的特點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)的滾齒、插齒、銑齒等工藝，可同時(shí)滿足內(nèi)、外齒輪，非管通內(nèi)齒，階梯齒輪以及更為復(fù)雜的齒輪加工。

Stadtfeld[2]詳細(xì)描述了內(nèi)齒輪的車齒加工原理，結(jié)合機(jī)床各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，計(jì)算了刀具各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)比分析了滾齒、插齒等不同加工方式的效率。Nikolaos[3]編制了可以嵌入CAD軟件中的車齒加工程序，對(duì)漸開(kāi)線外齒輪、內(nèi)齒輪進(jìn)行了加工仿真。Tsai等[4]在傳統(tǒng)六軸數(shù)控銑床上運(yùn)用車齒工藝加工了直齒內(nèi)齒輪。翟鳳來(lái)[5]用直齒車齒刀加工內(nèi)齒輪，但加工中發(fā)現(xiàn)刀具磨損嚴(yán)重，僅適用于小批量的生產(chǎn)。

圖3車齒加工的三維模型<br>圖4雙圓弧齒輪齒形的成型過(guò)程

Guo等[6-8]提出了一種新型多刃型錐形車齒刀，討論了刀具結(jié)構(gòu)對(duì)切削的影響，建立了內(nèi)齒輪車齒加工含加工誤差的數(shù)學(xué)模型，得到機(jī)床各誤差參數(shù)與齒廓偏差的變化規(guī)律，并提出了誤差補(bǔ)償方法。蘇進(jìn)展等[9]為降低車齒刀的設(shè)計(jì)誤差，對(duì)車齒刀進(jìn)行修形設(shè)計(jì)。Han等[10-12]對(duì)面齒輪的車齒加工技術(shù)進(jìn)行了研究，建立了面齒輪車齒加工模型，運(yùn)用輪齒接觸分析

(ToothContactAnalysis，TCA）理論，獲得車齒齒面在嚙合過(guò)程中的傳動(dòng)誤差，開(kāi)展了對(duì)面齒輪車齒刀的修形設(shè)計(jì)，為后續(xù)的加工實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。眾多學(xué)者針對(duì)漸開(kāi)線齒形的車齒加工機(jī)制[13]、車齒刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[14]以及刀具結(jié)構(gòu)對(duì)齒形精度[15]的影響進(jìn)行了深入研究，但針對(duì)雙圓弧齒形的研究還未提及。

鑒于此，本文以雙圓弧內(nèi)齒輪為研究對(duì)象，根據(jù)車齒加工原理，建立了雙圓弧內(nèi)齒輪車齒加工數(shù)學(xué)模型；基于有限元法，對(duì)車齒齒形以及切削力進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得了準(zhǔn)確齒形；采用正交方差分析法，分析了切削參數(shù)對(duì)切削力的敏感度；并通過(guò)加工試驗(yàn)檢測(cè)了內(nèi)齒輪齒形精度，驗(yàn)證了雙圓弧內(nèi)齒車齒加工工藝效果。

1雙圓弧內(nèi)齒輪車齒加工數(shù)學(xué)模型

1.1車齒原理

車齒加工過(guò)程中，工件與刀具的中心呈空間交錯(cuò)關(guān)系，其位置如圖1所示。在加工內(nèi)齒輪中，被加工工件與車刀的旋向相同時(shí)，車齒刀與齒壞工件的旋轉(zhuǎn)軸相交，該角度被稱為軸交角。

內(nèi)齒輪與車齒刀軸為空間相交軸，在主視圖內(nèi)的軸交角為，軸交角為工件與刀具螺旋角之差，即

式中，β1為車齒刀螺旋角；β2為內(nèi)齒輪螺旋角。內(nèi)齒輪與車齒刀之間的中心距為a，有

P000

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圖5車齒技術(shù)加工的內(nèi)齒輪

式中，r2為內(nèi)齒輪的節(jié)圓半徑；r1為車齒刀節(jié)圓半徑。

圖6齒形對(duì)比圖

內(nèi)齒輪為斜齒輪，在實(shí)際加工過(guò)程中，根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)，沿齒寬方向的進(jìn)給長(zhǎng)度l2可以由刀具單獨(dú)運(yùn)動(dòng)完成。其進(jìn)給速度為v1，由車齒加工原理以及坐標(biāo)位置關(guān)系可知，車齒加工為兩個(gè)加工自由度的合成，即展成法滾切齒廓的轉(zhuǎn)動(dòng)以及沿齒寬方向的進(jìn)給速度。因此，車齒刀的角速度@1、工件的角速度@2和進(jìn)給速度v1應(yīng)滿足以下關(guān)系式：

1.2雙圓弧車齒加工數(shù)學(xué)模型

雙圓弧內(nèi)齒輪車齒加工的坐標(biāo)系如圖2所示。其中，S（O-XYZ）為車齒刀原始位置的固定坐標(biāo)系，其Z軸與車齒刀的回轉(zhuǎn)中心重合；Sp（Op-XpYpZp）為齒壞工件原始位置的固定坐標(biāo)系， Z p 軸與齒壞工件轉(zhuǎn)軸中心重合；Z軸與Zp軸的空間夾角為Σ；空間最短距離為a；S1(O1-xlylzl）為車齒刀的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系；S 2 1 0 2 - x 2 x 2 2 2 )為齒坯

圖7雙圓弧內(nèi)齒輪切削仿真流程圖

圖8內(nèi)齒輪車齒加工幾何模型<br>圖9車齒刀及內(nèi)齒輪網(wǎng)格模型

工件的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系。

車齒加工時(shí)，車齒刀以角速度@1繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件以角速度@2繞z2軸做同向運(yùn)動(dòng)，并以速度V沿z2軸勻速向上運(yùn)動(dòng)。從初始位置運(yùn)行一段時(shí)間后，坐標(biāo)系S1、S2運(yùn)動(dòng)至圖2的位置，此時(shí)，車齒刀轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的角度為S1，內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)角為S2。

工件運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系S2到車齒刀運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系S1的變換關(guān)系為

將工件齒面方程代入式（4），可求解出工件齒面方程在刀具坐標(biāo)系S1下的表達(dá)式。加工過(guò)程中，車齒刀與內(nèi)齒輪齒形之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系屬于空間交錯(cuò)軸齒輪副傳動(dòng)，即空間內(nèi)齒刀齒面與工件齒面相互共軛，可利用運(yùn)動(dòng)學(xué)的共軛理論求解車齒刀的齒形。根據(jù)車齒刀齒面方程，建立車齒刀的三維模型，為后續(xù)的車齒切削仿真奠定基礎(chǔ)。

2雙圓弧內(nèi)齒輪車齒切削仿真

2.1雙圓弧齒形成型仿真

根據(jù)機(jī)床各組件的配合關(guān)系以及機(jī)床坐標(biāo)位置關(guān)系，建立機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。X、Y方向的導(dǎo)軌控制車齒刀的運(yùn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)，Z方向的導(dǎo)軌控制齒壞工件的移動(dòng)；W軸為齒壞工件的調(diào)整軸，主要保證車齒刀與齒壞工件加工中的軸交角；齒壞工件通過(guò)夾具固定在W軸上，車齒刀、工件繞各自中心U、V軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)齒壞工件的車齒切削加工。確定機(jī)床加工原點(diǎn)，將加工坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)置在雙圓弧內(nèi)齒輪模型的中心處，方向

M四

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圖10不同時(shí)刻切削應(yīng)力圖

與機(jī)床坐標(biāo)系方向一致。

本文采用直齒車齒刀，車齒刀齒數(shù)z1為24，內(nèi)齒圈齒數(shù)z2為76，螺旋角β2為 2 0 ^ { \circ } ，根據(jù)式（1）可計(jì)算出工件與車齒刀的軸交角為 2 0 ^ { \circ }

調(diào)整車齒刀與工件的角度與位置，完成對(duì)刀工作。根據(jù)齒寬設(shè)定工件沿軸線方向移動(dòng)的距離為3 5 \ : \mathsf {mm } ，設(shè)置車齒刀轉(zhuǎn)速為 5 0 r / \min ，對(duì)應(yīng)的工件轉(zhuǎn)速為15.131 5 r / \min ，工件沿軸線進(jìn)給速度為

圖11切削力隨時(shí)間的變化曲線

0.01mm/min。

待機(jī)床、刀具、工件的參數(shù)設(shè)置完成后，開(kāi)始對(duì)內(nèi)齒輪車齒加工過(guò)程進(jìn)行仿真。圖4所示為雙圓弧

齒輪齒形的成型過(guò)程。

成型的內(nèi)齒輪如圖5所示，工件端面齒廓以及整體齒形與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12759-1991[16]齒形一致，符合設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證了車齒刀結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。采用軟件中模型對(duì)比功能，對(duì)雙圓弧內(nèi)齒輪仿真模型與根據(jù)方程驅(qū)動(dòng)建模的三維模型進(jìn)行齒形對(duì)比，結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，仿真切削齒形整體精度較高，過(guò)切位置出現(xiàn)在末端的過(guò)渡圓弧位置；參與嚙合的凸齒廓、凹齒廓滿足精度要求。

2.2雙圓弧齒輪切削力仿真

基于Abaqus中顯式分析模塊，可高效求解車齒切削仿真中的非線性動(dòng)態(tài)過(guò)程。為此，結(jié)合車齒加工原理及坐標(biāo)位置關(guān)系，建立了內(nèi)齒輪車齒刀仿真模型。具體的仿真流程如圖7所示。

根據(jù)第1節(jié)中車齒切削原理、坐標(biāo)位置關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程，本文采用車齒刀5齒模型，內(nèi)齒輪模型也進(jìn)行了適當(dāng)處理，采用齒高余量1mm的5齒模型，保證車齒刀切削刃大部分參與切削。根據(jù)車齒加工位置關(guān)系對(duì)模型進(jìn)行裝配，幾何模型如圖8所示。將模型另存為STP格式備用。

網(wǎng)格數(shù)量與求解精度成正比，與求解時(shí)間成反比，在車齒切削過(guò)程中僅車齒刀的受力發(fā)生變化。因此，只需對(duì)其切削刃區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化處理。網(wǎng)格大小設(shè)置為0. 5 \ : \mathsf {mm } ；因工件存在彈塑性變形，根據(jù)接觸要求，塑性體網(wǎng)格應(yīng)該更加細(xì)密，故工件的最小單位設(shè)置為0. 1 \min 。網(wǎng)格劃分完成后的模型如圖9所示。車齒切削時(shí)，車齒刀繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。工件的運(yùn)動(dòng)包括繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)、軸線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和附加轉(zhuǎn)動(dòng)。車齒切削模型運(yùn)動(dòng)參數(shù)如表1所示。

車齒刀定義為剛性體，工件定義為耦合體，則將車齒刀定義為主面，工件定義為從面。車齒刀與工件的摩擦定義為剪切摩擦，摩擦因數(shù)為0.23，傳導(dǎo)熱系數(shù)為30，熱傳導(dǎo)率設(shè)為Freeresting，接觸類型選定為罰函數(shù)。

為降低仿真計(jì)算量，仿真時(shí)間設(shè)為0.2s，設(shè)100個(gè)分析步。計(jì)算完成后，取其中8個(gè)時(shí)幀下工件切削接觸位置的應(yīng)力圖，如圖10所示。

圖12不同切削參數(shù)組合的切削合力趨勢(shì)圖

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圖13雙圓弧內(nèi)齒輪精加工及成品

觀察圖10（a）\~圖10（f），車齒刀1號(hào)齒（從右向左開(kāi)始編號(hào)）右側(cè)刃開(kāi)始切削工件，然后左側(cè)刃進(jìn)入切削，依次類推，2號(hào)齒、3號(hào)齒開(kāi)始切削，逐步到1號(hào)齒退出切削的全過(guò)程。在圖10(b）、圖10（d）、圖10（f）中，車齒刀左右刃與工件全接觸，此時(shí)切削力最大。

根據(jù)力的方向?qū)⑶邢髁Χx為主切削力Fz、吃刀抗力Fy、走刀抗力Fx以及合力Fn，切削過(guò)程中切削力隨時(shí)間的變化曲線如圖11所示。

2.3切削參數(shù)敏感度分析

本文采用L9（34）的正交試驗(yàn)表，每個(gè)自變量分別由3個(gè)因素組成，如表2所示。表2中，A為車齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)速度（r/min）；B為工件軸向進(jìn)給量 ( \mathsf {mm } / \mathsf { s } ) ）；C為切削深度（mm）；D為空列；應(yīng)變量N為求解時(shí)間內(nèi)的切削合力最大值(kN）。

圖14內(nèi)齒輪精度檢測(cè)圖

對(duì)雙圓弧內(nèi)齒輪車齒切削中切削力作方差分析，結(jié)果如表3所示。根據(jù)表3中F值的大小，可確定影響雙圓弧內(nèi)齒輪車齒切削中切削力的變量重要性排序是 B > A > C ，即工件軸向進(jìn)給量對(duì)切削力的影響最大，其次是車齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)速度，然后是切削深度。因素B的顯著性概率 : \mathsf { P } = 0 , 0 2 9 ，小于0.05，因素A和因素C的顯著性概率均大于0.05，表明因素B對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響，因素A和C對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響不顯著。

分析內(nèi)齒輪車齒仿真中切削合力變化趨勢(shì)，由圖12（a）可知，在工件軸向進(jìn)給速度和切削深度一定的情況下，速度越低，車刀承受的切削力越大；但當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值（ 6 0 0 r / \min ) ，轉(zhuǎn)速對(duì)切削合力的影響很?。辉趫D12（b）、圖12(c）中，切削合力隨軸向進(jìn)給速度及切削深度呈線性增加的關(guān)系。

3雙圓弧內(nèi)齒輪車齒加工試驗(yàn)及精度檢測(cè)

3.1內(nèi)齒輪車齒加工試驗(yàn)

雙圓弧內(nèi)齒輪車齒試驗(yàn)采用洛陽(yáng)某公司的YK2260MC型數(shù)控車齒機(jī)，車齒刀材料為硬質(zhì)合金鋼S390，表面進(jìn)行了涂層處理，硬度為66

圖15內(nèi)齒輪精度檢測(cè)結(jié)果

HRC。

根據(jù)刀具與工件關(guān)系，結(jié)合齒輪、工裝參數(shù)等信息，通過(guò)相關(guān)的換算和求解，確定車齒加工的工藝參數(shù)，獲取齒刀初始加工位置。表4所示為內(nèi)齒輪加工的工裝和機(jī)床加工參數(shù)。

綜合確定雙圓弧齒輪的加工工藝，采用粗車、精車的工序。內(nèi)齒輪齒高為 8 \mathsf {mm } ，設(shè)定車齒刀的走刀次數(shù)為13次。前10次為粗加工，其中，前5次切削每次進(jìn)給量為 1 \min ，第6\~10次切削每次進(jìn)給量為0. 5 \ : \mathsf {mm } ；最后3次為精加工，其中，第11次進(jìn)給量為0. 3 \mathsf {mm } ，最后兩次的切削每次進(jìn)給量為0.1mm。采用多次進(jìn)給的方式，以保證齒面的粗糙度。實(shí)際切削時(shí)間為 2 h ，加工效率明顯高于滾齒和插齒工藝。圖13為內(nèi)齒輪精加工圖以及成品圖。

3.2內(nèi)齒輪精度檢測(cè)

齒輪檢測(cè)可以更好地確定加工齒輪的質(zhì)量，可根據(jù)檢測(cè)數(shù)值確定齒輪加工精度，分析誤差的來(lái)源，為進(jìn)一步提高齒輪加工精度提供指導(dǎo)。精度檢測(cè)依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15753—1995。由于高精度的齒輪測(cè)量中心沒(méi)有單獨(dú)開(kāi)發(fā)雙圓弧的齒形測(cè)量模塊，因此，在齒輪精度檢測(cè)中采用近似漸開(kāi)線的方法，運(yùn)用漸開(kāi)線模塊進(jìn)行檢測(cè)，目前只能檢測(cè)螺旋線誤差、齒距偏差和齒圈徑向跳動(dòng)。

使用的測(cè)量設(shè)備為650GMA齒輪測(cè)量中心，圖14所示為內(nèi)齒輪的檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。檢測(cè)時(shí)以內(nèi)齒輪節(jié)圓進(jìn)行找正，因內(nèi)齒輪齒數(shù)較多，選取找正點(diǎn)數(shù)為16個(gè)，然后分別進(jìn)行螺旋線、齒距和齒圈徑向跳動(dòng)檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果如圖15所示。將測(cè)量數(shù)值與GB/T1573—1995進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表5所示。

由表5可知，所有檢測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)精度。其中，齒距累積公差Fp最大值為38. 3 \mu m ，已達(dá)到5級(jí)精度（ 4 0 \mu { m } ) ，齒圈徑向跳動(dòng)公差Fr為48.7 \mu { m } ，達(dá)到了7級(jí)精度（ 5 0 \mu { m } ），整體內(nèi)齒輪為7級(jí)精度。

4結(jié)論

根據(jù)車齒理論，建立了雙圓弧內(nèi)齒輪車齒加工數(shù)學(xué)模型，仿真了齒形成形過(guò)程，求解了車齒切削力，采用正交試驗(yàn)獲得了切削參數(shù)對(duì)切削力的影響規(guī)律，在六軸機(jī)床上完成了內(nèi)齒輪加工試驗(yàn)，并檢測(cè)了齒輪精度，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。

1）利用Vericut軟件對(duì)內(nèi)齒輪進(jìn)行仿真加工，根據(jù)加工位置關(guān)系，確立了數(shù)控機(jī)床、工件和車齒刀三者的相互接觸模型，生成了與目標(biāo)齒面一致的雙圓弧齒面，為后續(xù)車齒加工試驗(yàn)奠定了理論基礎(chǔ)。

2）軸向進(jìn)給量對(duì)切削力的影響最為顯著，切削力與軸向進(jìn)給量、切削深度成正比，與轉(zhuǎn)速成反比，該結(jié)論為后續(xù)加工試驗(yàn)參數(shù)的調(diào)整指明了方向。

3）在六軸數(shù)控機(jī)床上完成了雙圓弧內(nèi)齒輪的車齒加工，切削效率明顯高于其他工藝；對(duì)內(nèi)齒輪進(jìn)行了螺旋線精度的檢測(cè)，達(dá)到7級(jí)精度，滿足設(shè)計(jì)要求。孰控刀具

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