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北航“振動切削”系列裝備是經過20年開發成功的高新制造技術，打破傳統切削加工的性能價格比極限，使產品制造達到精密、高效、低成本的全新綜合水平，實現以車代磨、以鉆代鉸、以鉸代珩、以機攻代替手攻等突破性工藝效果。 超聲車削系列，可以實現近無應力與毛刺的精密車削。振動鉆孔系列，鉆削力顯著下降，排屑條件明顯改善，切削液向孔中的滲透性顯著提高。振動攻絲系列，可以實現鈦合金、高溫合金等難加工材料的高效自動攻絲。 超聲車削系列：切削力是普通車削的1/10以下，總體加工效率提高1倍以上； 振動鉆孔系列：鉆削效率提高1～2倍以上，鉆頭壽命提高3～10倍以上； 振動攻絲系列：平均攻絲扭矩為普通攻絲的1/10以下，絲錐壽命提高5倍以上，攻絲效率提高3倍以上。

面對老年化趨勢，開發滴滴護工陪診平臺，解決老人就診問題。 一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 袁祖強 機器人產業學院/智能制造工程 2019/2023畢業 19409330 駱定一 機器人產業學院/計算機科學與技術 2019/2023畢業 19497117 陳子怡 機器人產業學院/自動化 2019/2023畢業 19402201 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 焦洋 機器人產業學院 企業導師 Mes系統 四、項目簡介 面對老年化趨勢，開發滴滴護工陪診平臺，解決老人就診問題。 1.1.1 背景概述 我國預計到 2025 年老年人口將超 4億，將進入嚴重老齡化階段。老年人在飲食健康、生活照料、康復護理、精神文化等養老服務需求日益增長，而這一代獨生子女面臨了太大的壓力!一對夫妻要平均撫養 4 名以上的老人，導致中年人壓力越來越大。我們這個項目做的是一個護工陪伴老人醫院就診的系統，為老年人陪伴就診就醫提供放心的保障。 1.1.2 用戶畫像及痛點分析 對于陪老人看病的中年人。他們一般都有工作要做，所以不是很方便陪同老人看病，如果老人生病他們就會請假來陪同，而且大部分時間都是老人在做血透，他們在外面一個人等一下午，期間就是玩手機，很浪費時間，所以可以有一個護工陪同他們過來，血透之后護工再來接回去，這樣就可以省去等待的時間。 痛點產生在兩個方面 1、陪診有困難（不熟悉科室、不了解流程、手續繁雜等...） 2、陪診沒時間（工作太忙、獨生子女沒人幫忙、請護工來歷不明不放心等...) 1.1.3 調研結果分析 政策分析 根據國家統計局《第四次中國城鄉老年人生活狀況抽樣調查成果》，中國失能、半失能老人多達4063萬人，占老年人口總數的18.3%;按照民政局的統計數據,2020年助老服務潛在市場規模將超過5000億元 市場分析 中國失能老人超4000萬人，占據所有老年人人口近20%，這是一個巨大的剛需市場，中國目前至少需要1000萬以上的專業助老護理員。而目前遠遠達不到這個標準。養老照護行業人員需求越來越大。這也意味著這個行業將從邊緣行業走向服務的主流行業。老齡化是中國社會發展的重要趨勢，目前越來越多的創新者，尤其是互聯網創業者帶著互聯網的基因與傳統行業結合，試圖創造出全新的基于互聯網或移動互聯網的照護行業服務，最終為社會帶來價值 對象感受 1.首先對于中青年人 他們具有較強的處理應變理解能力，大多數能夠獨自完成去醫院就診過程，除了特別嚴重的病痛基本上不需要他人照料。 2.其次對于兒童 一開始我們認為兒童的確需要照料，但是我們訪談的一個家長說，對于她來講絕對不能把小孩給他人照料。原因有以下（1、小孩的判斷能力有限。2、容易產生糾紛3、不放心）通過思考和考慮，我來篩除了兒童這一類目標人群。 3.最后對于老人（50歲以上） 1、老人一般來說都是被子女不放心的對象，孩子身邊一邊有人，而老人一般都不是時時刻刻都有人陪伴。 2、我們調研采訪的中年人幾乎都想讓老人在醫院就診時被照料 3、中年人工作日是時間都需要上班，與醫院時間有所沖突 4、為老人付費大多為中年人

?  成果簡介：針對高強度鋼、淬硬鋼等難加工材料構成的曲軸、連桿、凸輪軸等發動機關鍵零部件切削加工效率低，以及切削液、固體廢棄物和噪聲等廢流排放量大的特點，通過綠色干切削刀具與工藝的研究、開發和應用，在保證加工質量水平的前提下，大幅度提高了加工效率。開發出針對發動機零件“以車代半精磨”、“以銑代半精磨”等實用的綠色干切削工藝技術，在保證發動機零件加工質量和效率的前提下，顯著減少了污染物排放，提高了加工經濟性，達到了綠色制造的目的。?  效益分析：

該成果通過制備高性能的抗分散劑、高早強膠凝材料和相配套的施工技術，實現海工水下不分散混凝土的低溫環境下快硬早強等性能。在海港碼頭、跨海大橋、海洋平臺、護岸防波堤、人工島礁建設等方面性能優異，可以降低施工難度、節省勞力成本、有利于保障施工質量等。

2017年國家科技進步二等獎 我國刀具消耗全球第一，但高效刀具長期依賴進口，難以滿足加工成本進一步降低和重大裝備研制國產化水平進一步提高的要求，實現高效切削刀具國產化的需求已迫在眉睫。針對高效切削刀具國產化過程中面臨的挑戰，構建了刀具形性協同設計技術體系；突破刀具材料-結構-性能一體化協同制備關鍵技術，發明形性可控的微納復合金剛石涂層刀具制備新技術；提出復雜型線高速鋼刀具高效精密成形新方法；發明重載高效切削超硬刀具刃口成形新技術。開發出金剛石涂層刀具、復雜型線高速鋼刀具和超硬刀具等系列化產品與高效切削應用數據庫系統，在高端裝備制造業中規模化應用。 金剛石涂層技術填補了國內空白，在國內已建立自主知識產權的金剛石涂層刀具生產線，研制出系列化金剛石涂層刀具，通過中國商飛工藝認定；還批量應用于成飛多機型和航天一院型號產品研制，替代進口，保障了重大裝備研制技術安全。復雜型線高速鋼組合拉刀為國內首臺套，國家重點新產品，主要性能指標優于國際同類產品。開發的系列組合拉刀和輪槽銑刀，打破了國外壟斷，為我國三大汽輪機廠重點新產品研制提供刀具技術。相關成果還應用于上飛波音737平尾梁緣條生產線、寶鋼管螺紋生產線和通用汽車發動機缸蓋生產線。研究成果對促進我國刀具行業科技進步作用顯著；對企業降本增效作用顯著，促進了高端制造業可持續發展。 項目獲授權發明專利40項，標準80項，軟件著作權9項，出版著作4部，SCI/EI收錄論文301篇，榮獲2017年度國家科技進步二等獎。 金剛石涂層刀具 金剛石涂層刀具 金剛石涂層刀具應用（C919部裝現場） 汽輪機轉子輪槽銑刀 燃氣輪機轉子輪槽拉刀 燃氣輪機轉子輪槽拉刀應用現場 汽輪機轉子輪槽銑刀應用現場

鈦合金由于具有比強度高、質量輕、耐蝕性好、高溫性能好等優點，已經成為航空航天、石油化工、交通運輸及生物醫學等高端裝備制造領域的關鍵工程材料之一。因其低熱導率、高化學活性、低彈性模量和加工硬化等問題，使鈦合金成為最典型的難加工材料。我國鈦合金高速、高精度加工所用的高端刀具基本依賴進口，研發新型鈦合金切削加工高端刀具已經成為解決制約我國高端裝備制造業快速發展的關鍵，是我國急需解決的卡脖子問題之一。

項目成果/簡介:2017年國家科技進步二等獎我國刀具消耗全球第一，但高效刀具長期依賴進口，難以滿足加工成本進一步降低和重大裝備研制國產化水平進一步提高的要求，實現高效切削刀具國產化的需求已迫在眉睫。針對高效切削刀具國產化過程中面臨的挑戰，構建了刀具形性協同設計技術體系；突破刀具材料-結構-性能一體化協同制備關鍵技術，發明形性可控的微納復合金剛石涂層刀具制備新技術；提出復雜型線高速鋼刀具高效精密成形新方法；發明重載高效切削超硬刀具刃口成形新技術。開發出金剛石涂層刀具、復雜型線高速鋼刀具和超硬刀具等系列化產品與高效切削應用數據庫系統，在高端裝備制造業中規模化應用。金剛石涂層技術填補了國內空白，在國內已建立自主知識產權的金剛石涂層刀具生產線，研制出系列化金剛石涂層刀具，通過中國商飛工藝認定；還批量應用于成飛多機型和航天一院型號產品研制，替代進口，保障了重大裝備研制技術安全。復雜型線高速鋼組合拉刀為國內首臺套，國家重點新產品，主要性能指標優于國際同類產品。開發的系列組合拉刀和輪槽銑刀，打破了國外壟斷，為我國三大汽輪機廠重點新產品研制提供刀具技術。相關成果還應用于上飛波音737平尾梁緣條生產線、寶鋼管螺紋生產線和通用汽車發動機缸蓋生產線。研究成果對促進我國刀具行業科技進步作用顯著；對企業降本增效作用顯著，促進了高端制造業可持續發展。項目獲授權發明專利40項，標準80項，軟件著作權9項，出版著作4部，SCI/EI收錄論文301篇，榮獲2017年度國家科技進步二等獎。金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具金剛石涂層刀具應用（C919部裝現場）汽輪機轉子輪槽銑刀燃氣輪機轉子輪槽拉刀燃氣輪機轉子輪槽拉刀應用現場汽輪機轉子輪槽銑刀應用現場知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家高技術研究發展計劃、上海市科技創新行動重大項目

高速微小孔振動切削數控鉆床是建立在切削理論和振動理論基礎上的一種新穎的鉆削加工機床，與普通鉆床的根本區別是在鉆孔的過程中通過振動裝置使鉆頭與工件之間產生可控的相對運動。在一個切削循環過程中，刀具與工件時切時離，因此刀具在很小的位置上可得到很大的速度和加速度，在局部產生很高的能量而對工件材料產生沖擊，這有助于金屬由塑性趨向于脆性狀態，減小被切削材料的塑性變形，降低刀具所受切削熱的影響，從而大大降低了切削力，并達到減小孔的入出口毛刺、減小孔徑擴張量和圓度誤差以及提高刀具壽命等優良效果。在難加工材料鉆孔加工上具有明顯的優勢。圖1所示為研制出的高速微小孔振動切削數控鉆床本體的示意圖。其數控系統采用NC嵌入PC技術開發，插入PC機即可使用。利用該機床，以轉速12000rpm、進給量1μm/r在45#鋼板上進行?1mm鉆孔實驗，圖2是普通鉆削與振動鉆削的孔加工質量對比，圖3顯示了振動鉆削減小切削力的情況。