第二十二届中国国际高新技术成果交易会（以下简称“高交会”）于11月11日在深圳拉开序幕。在今年的高交会上，我院智能制造实验室与清华大学本部机械工程系联合推出的“超声辅助精密加工核心装备及系统”项目受到了来宾的广泛关注。
项目团队基于超磁致伸缩材料的超声精密加工系统研究，深入调研市场需求，不断完善丰富产品系列，致力于提供硬脆材料精密加工解决方案。目前，已开发面向硬脆材料超声精密加工的专用工具，形成了具有自主知识产权的超声加工系统及成套装备，研发了系列化超声刀柄、大功率超声换能器及智能化频率追踪超声波功率发生器产品，并自主开发了涵盖玻璃、陶瓷、蜂窝材料、CFRP、钛合金等材料的切削工艺数据库系统。相关技术具有较高的成熟度，现场有十余家制造企业希望获得相关技术支持，以增强企业在精密、智能加工领域的市场竞争力。
图为“超声辅助精密加工核心装备及系统”项目展区
从成果到技术，需要实践的积淀。十多年前，在北京清华园9003大楼里，一群来自清华大学精密仪器与机械系（现机械工程系）的师生，为了解决某航空航天产品核心零部件的加工问题，提出采用超声波辅助加工技术实现精密加工的工艺方法。从那时起，该团队在超声精密加工领域逐步开展研究，分别在北京、深圳建立科研团队，并参与建设精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室、先进成形制造教育部重点实验室、清华（精仪系）-德马吉先进制造技术交流中心等多个研究平台，同时承担了国家科技重大专项、国家自然科学基金、973计划、北京市科技计划、深圳市基础研究（学科布局）、摩擦学国家重点实验室等项目，以及相关领域的中-德、中-日、中-巴等多个国际合作研究课题。
团队在超声精密加工领域，经过无数次讨论、试验，先后研发了面向深腔孔加工的“五轴超声加工机床”、可实现大功率输出的“超磁致超声加工系统”、“超声辅助精密加工中心”等多个国内首台设备，创造性地提出了采用超磁致伸缩材料替代压电陶瓷材料开展超声精密加工的方法。2015年，团队研发了业内第一款超磁致伸缩超声加工系统，并成功解决了航空航天领域某核心零部件的加工问题，该超磁致超声加工系统也是目前业界唯一的使用超磁致材料实现的超声精密加工系统，实验验证该系统在输出功率和输出带宽方面拥有较大的优势。同年，团队开发了应用于深腔孔加工的“五轴超声加工机床”，该设备为国内某军工企业硬脆性材料加工提供了极大的支持。持续创新，不断推动技术的发展和应用，2017年至今，团队先后研制Ultrasonic 850超声精密加工中心以及Ultrasonic V8超声加工中心，实现了超声波辅助加工与数控机床的整机结合，为后续的产业化打下了坚实的基础。
未来，团队将继续围绕超声波加工技术，不断创新、砥砺前行，以技术优势确立市场优势，以技术发展促进公司发展，推动行业进步，做超声精密加工领域最硬核的技术。
文/图|张巍
编辑|叶思佳
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