
9月29—30日,由中国机械工程学会、国际智能制造联盟主办的2026工业母机产业链高质量发展大会暨关键零部件展览会,将在浙江嘉兴·乌镇-互联网之光博览中心举办。西安交通大学【展位号C311】将亮相展会,诚邀业界同仁参观交流!
西安交通大学作为我国最早兴办的高等学府之一,自1956年主体西迁以来,一代代交大人扎根西部、服务国家,在工业母机领域积淀了深厚的学术底蕴,为我国高端装备制造业的自主可控提供了坚实支撑。
历史沿革:从“机切教研室”到全链条创新体系
西安交通大学的机床研究可追溯至上世纪50年代。学校历史上的“机切教研室”鼎盛时期汇聚教授、副教授、讲师等108人,下设工艺组、机床组、刀具组、自动化组和公差组,奠定了坚实的学科基础。顾崇衔教授主编的《机械制造工艺学》、乐兑谦教授主编的《齿轮刀具》等教材成为机械学科经典,影响深远。
历经70年继承与发展,西安交通大学机床方向已形成“大平台、大团队、大项目、大成果”的发展格局,正如学校秉持的“扎根西部、服务国家”办学理念,机床团队始终将国家需求作为科研攻关的第一导向。

依托平台:国家级基地与校企联合研究院双轮驱动
在工业母机领域,西安交通大学依托“精密微纳制造技术全国重点实验室”和“高端制造装备协同创新中心”等国家级平台,在曲江校区和创新港校区建成了总面积超2万平方米的数控机床整机与功能部件研究基地。

西安交通大学曲江校区(数控机床整机与功能部件研究)

西安交通大学创新港校区(数控机床整机与功能部件研究)
西安交通大学积极探索产学研深度融合新模式,构建起多层次校企联合平台体系。2023年5月,西安交大与通用技术集团成立联合研究院,投入研发经费并实施科研管理,学校科研人员身份不变、在研究院从事全职科研工作,有效解决了企业高水平科技人才缺乏问题。此外,学校还与秦川机床共建陕西高端机床创新研究院,与人本轴承共建C&U-XJTU高端轴承研究院,与广东创世纪共建高端数控机床研究院,形成了“校企共建、共享创新”的联合体格局。
研究特色:机床全生命周期技术体系
1、设计阶段:正向设计技术
(1)整机结构优化设计。开发了机床刚度拓扑优化方法,解决了多曲面特征难以适配机床铸焊工艺的通病,有效提升机床静动刚度。设计孔洞散热、基础件定向导热等,减小部件热变形,同时减小由于机床热引起的变形。

(2)几何精度主动设计。在设计阶段即考虑重力、热等因素对零部件精度的影响。开发了不同构型机床的加工精度-21项误差-基础大件误差分析软件,实现机床精度分析与优化设计;开发了考虑测量与调整工艺的精密机床装配精度分析与调控决策软件,实现装配精度精准调控和效率提升。

(3)动态性能正向设计。研制了螺钉结合部、导轨、轴承性能测试装置,开发了服役态载荷谱和动态性能预测软件平台,实现了车铣复合、加工中心、磨齿机等整机动态性能正向设计。制定了面向载荷谱和整机共振区的加工参数优化规范,实现表面质量约束下的加工效率提升。

(4)主轴系统数字化设计。开发了国内首套、完全自主代码的主轴转子系统正向设计软件,实现机床主轴全流程设计,填补行业空白。发明了系列化高速主轴无干扰服役性能检测技术,实现主轴高速旋转工况下核心服役性能参数测试。

(5)复杂刀具CAD/CAM。开发了基于展成/成型/旋分法的齿轮刀具CAD设计软件工具集,实现新能源汽车、人形机器人关节、航发发动机轮盘等国产化专用复杂刀具的高效高精自主设计。开发了旋拉刀/榫槽拉刀CAM系统,实现加工工艺编排与G代码全自动生成。提出石墨烯、铜铈合金抑制金刚石磨粒热损伤的方法,开发了有序排布金刚石砂轮,在航天院企实现钛合金关键部件加工应用。

2、制造阶段:误差补偿技术
(1)热误差补偿。从误差建模、测试系统、补偿装置三个维度开展数控机床误差补偿技术系统研究。开发了五轴数控机床空间几何误差补偿软件,在工研800HA、U2000等机床上取得良好补偿效果(误差范围从-8至5μm显著收窄)。开发了数控机床热特性测试和建模辅助系统,实现热误差解耦。开发了动态热补偿模块,在宝鸡机床、浙江海德曼等多家机床企业小批量应用。

(2)振动误差抑制。开发了G代码缺陷刀位点检测与修正软件,显著提高模具、轮毂、机匣叶盘等零件的加工质量和效率。开发了摩擦补偿功能模块,提高了摩擦补偿对加工速度和半径的适应性。开发了启停振动抑制、特性辨识与自适应控制等功能模块,在沈阳高精、大连科德等系统配套应用。

(3)动平衡误差控制。围绕高速主轴在线动平衡技术,开发了高精度在机在线机床主轴失衡矢量精确感知方法和误差分离方法,开发了系列化高速主轴在线在机测控软件,实现了旋转机械加速仿真、分析与自愈调控。动平衡智能装备已实现全流程失衡振动控制和大量应用。

(4)加工误差溯源。开发了铣削表面计算和误差溯源软件平台,实现大尺度复杂型面铣削宏微特征的高精度计算和定量评价,解决了叶轮进出气边、S试件、涡旋盘上凹陷、过切、异常纹理等不同频段误差的溯源分析。开发了齿轮磨削性能预测和误差溯源系统,实现成型磨、蜗杆磨和螺杆磨齿面振纹的成因分析和有效抑制。

3、使用阶段:工艺检测技术
(1)加工工艺智能化。融合加工精度预测、余量自动分配与参数优选的智能工艺规划方法,实现加工过程全要素协同优化。揭示了颤振监测、恒力切削与刀具磨破损协同调控规律,研制了工艺系统智能检测平台,配套刀具参数与零件精度在机测量模块,实现加工状态感知及闭环控制。

(2)自动铺丝工艺。开发了真空辅助原位层间强化新工艺,为低成本自动铺丝原位成型制造提供依据。开发了上游铺层数据解析器、规划核心求解器和下游纤维方向有限元网格映射等软件模块,实现软件核心功能自主可控,为自动铺放提供设计、规划、分析的一站式闭环解决方案。自动铺放成型了国内首个热塑性复合材料航空发动机风扇叶片,为航发航材院、沈飞等新产品研发提供支撑。

(3)精密测量技术。开发了一系列非接触式超精密二坐标和三坐标测量装置,实现了微小圆柱零件圆度和圆柱度的精密测量。开发了一系列孔内表面微纳形貌非接触式扫描测量装置,实现了孔类零件高速高精度测量。开发了一套精密行星齿轮销轴位置度非接触式扫描测量装置,为保障减速器零部件的加工质量提供了技术支持。

标重点!!
一大批上述硬核科研成果与核心技术将登陆本次2026工业母机产业链高质量发展大会暨关键零部件展览会【C311】西安交通大学展台!从机床正向设计、全周期误差补偿与抑制技术,到增材制造、测量与检测技术等多项代表性攻关成果将集中亮相,既有前沿理论技术,也有落地应用的实物与样机。
诚邀各位行业专家、产业同仁莅临西安交通大学展台,面对面交流技术难点、碰撞合作思路,共促我国高端装备产业链自主自强!
编辑: 孙叶菲
发布单位: 中国机械工程学会办公室
关键词:西安交通大学、工业母机、高质量发展