按照2022年度山东省科学技术进步奖提名公示的相关规定，现将我校赵峰同志以第1位完成人，枣庄学院为第1完成单位的“基于旋转进丝倒锥机构的电火花喷孔钻机床研发及推广应用”山东省科技进步奖推荐项目予以公示。公示期内，任何单位或者个人对公布项目的创新性、先进性、实用性及推荐材料真实性和项目主要完成人、主要完成单位持有异议的，可于公示期内书面或电话向科技处提出。为便于查证事实和处理异议，提出异议的单位或个人应实名举报。
公示联系电话：3786659
公示联系人：孟扬
公示日期：2022年2月15日-2022年2月17日
2022年度山东省科学技术进步奖提名公示
一、项目名称
基于旋转进丝倒锥机构的电火花喷孔钻机床研发及推广应用
二、提名者及提名意见
山东省教育厅
该项目来源于国家重点新产品研发计划、省、市重点科技攻关项目。项目组在国际上首先提出了基于轴线可倾斜可偏移的旋转进丝倒锥微细喷孔电火花加工技术，构建包括高效节能脉冲电源、自适应放电间隙控制系统、数字微精控制技术、旋转进丝机构、轴线倾斜和偏移旋转偏摆倒锥机构相匹配的系统控制技术体系和机床设备。当前，该项目的研发已经处于收尾阶段，并成功试制出50余台ZK9306EDM系列电火花喷孔钻机床，其在高硬度材料（淬火后的工具钢、硬质合金等）成功地加工出高精度倒锥微细喷孔（φ0.13mm以下），现主要应用到汽车发动机燃油喷射系统中的喷油嘴上，在汽车发动机动力性能提升和大幅减少污染排放物方面上取得了突破性进展，解决了我国微细微小喷孔的加工难题，打破了我国高质量汽车发动机喷油嘴长期依赖进口的局面。经过国内多家用户试用，取得了良好的经济效益，实现了技术性的突破。用户对该项目给予了高度评价，可以说在汽车发动机燃油喷射系统中创造了奇迹，为油泵油嘴行业解决了关键共性技术和工艺难题，同时为产业转型升级作出了突出贡献。
汽车发动机燃油喷射系统直接影响到发动机动力和排放污染问题。它由油泵、喷油器、喷油嘴等组成，喷油嘴则是燃油喷射系统的最后一关，是决定发动机动力提升，减少排放污染的直接因素。因此，减小喷油嘴的孔径由Æ0.30mm减小到Æ0.13mm以下，增加喷孔数量及喷射压力，保持进油量不变，将直孔加工成倒锥孔，有利于压力集中提高雾化系数，使燃油更充分燃烧，动力得到提升，污染大幅降低。因此，研究电火花微细喷孔倒锥加工技术，是提升发动机技术的关键之所在。目前，汽车拥有量大幅增加，特别是我国有众多的汽车和发动机制造厂，工程机械、农用机械也有1000多家，且还有众多的油泵油嘴厂家在为汽车和发动机制造厂商提供配套。经调研，这些厂家高端喷油嘴生产主要依赖国外进口设备，如果这些厂家能用上先进的高精度的微细电火花倒锥喷孔加工技术，打破技术垄断，降低进口依赖性，形成产业优势，将极大地提升我省发动机技术的创新能力，使我省汽车发动机行业又有了新的增长点。
提名该项目为山东省科学技术进步奖一等奖。
申报材料属实，符合山东省科技奖申报条件，同意提名该成果申报2022年度山东省科技进步奖。
提名该项目为2022年度山东省科学技术进步奖一等奖。
三、提名等级
一等奖
四、项目简介
面对我国微细孔加工技术水平低、效率低、精度差等行业现状，针对汽车油泵油嘴行业燃油喷射系统节能、尾气排放等环节开展深入研究，项目组研发面向精密微细倒锥喷孔旋转进丝机构电火花加工的技术体系，实现喷孔技术和加工工艺双提升，在国内多个油泵油嘴企业得到产业化应用，取得了一系列的原创性成果。这项技术也广泛应用于口罩熔喷机喷孔、3D打印机喷孔、纺织喷丝板喷孔、电子元器件微细孔、医疗器械、模具微细孔等的加工行业。
取得如下创新：
1.开发出加工出Æ0.13mm以下的微细喷孔加工设备，研发出高精密、高效率倒锥喷孔微细电火花数字控制系统；
2.研制轴线可倾斜可偏移的旋转进丝偏摆倒锥机构，具有旋转自动进丝功能。该机构由上下卡丝嘴组成，上下丝嘴同步旋转，上丝嘴可自动进给，下丝嘴在旋转中心可调偏摆和倾斜量，使之能稳定打出外小内大的线性倒锥孔；
3. 具有计算机控制的微细脉冲控制的电火花放电技术，精确控制电火花每个脉冲的放电当量；
4. 采用钨合金电极丝作为放电电极，提高放电稳定性，降低损耗，保障喷孔的加工精度，加工出的喷孔无毛刺、无烧伤、流量一致性好；
5.在工装方面，研究中心通水高刚性、高强度中空芯轴，水压、流量精密检测传感器，并适应于人工智能识别技术，实现零件自动装卸和自动检测等在线技术；
6.研制0.1us/cm高纯度的去离子水自动循环制取装置；
7.研制倒锥电火花喷孔钻工艺体系，并替代传统的机械式喷孔加工工艺。
五、主要知识产权和标准规范等目录
知识产权（标准）类别 |
知识产权（标准）具体名称 |
国家 （地区） |
授权号（标准编号） |
授权（标准发布）日期 |
证书编号
（标准批准发布部门） |
权利人（标准起草单位） |
发明人（标准起草人） |
发明专利（标准）有效状态 |
第一完成单位是否参与 |
第一完成人是否参与 |
发明 专利 |
一种高纯度自动恒温去离子水制取装置 |
中国 |
ZL20131066553.2 |
2015-06-17 |
国家知识产权局1695795 |
山东鲁南机床有限公司 |
赵峰李艳、李广冉 |
有效 |
是 |
是 |
发明 专利 |
一种高精密旋转电火花加工喷孔倒锥机构 |
中国 |
Zl201310665103.5 |
2016-06-22 |
国家知识产权局2118557 |
山东鲁南机床有限公司 |
赵志国、赵峰、李广冉 |
有效 |
是 |
是 |
发明 专利 |
电火花精密加工放大调整仪及其应用方法 |
中国 |
ZL201410288635.6 |
2016-10-05 |
国家知识产权局2255604 |
山东鲁南机床有限公司 |
李艳、赵峰、李广冉 |
有效 |
是 |
是 |
发明 专利 |
数控电火花微孔加工机床旋转送丝机构 |
中国 |
ZL200810249613.3 |
2010-09-17 |
国家知识产权局 |
山东鲁南机床有限公司 |
李鹤、赵峰、赵志国、周雷 |
有效 |
是 |
是 |
实用新型专利 |
一种高精密带有W向进给多工位组合分度装置 |
中国 |
ZL201320147365.8 |
2013-09-28 |
国家知识产权局 |
山东鲁南机床有限公司 |
赵峰、李刚、李艳 |
有效 |
是 |
是 |
论著 |
FANUC数控机床机电维修 |
中国 |
ISBN978-7-5123-8026-4 |
2016-06 |
中国电力出版社 |
枣庄学院 |
赵峰 |
有效 |
是 |
是 |
论文 |
电火花机床微小孔加工调试 |
中国 |
ISSN 1674-1641 |
2014-04 |
中国机械工业出版社《金属加工》17期 |
山东鲁南机床有限公司 |
赵峰、李玉军、李艳 |
有效 |
是 |
是 |
论文 |
一种高纯度自动恒温去离子水制取装置 |
中国 |
ISSN 1009-279X |
2014-04 |
电加工与模具 |
枣庄学院 |
李艳、赵峰. |
有效 |
是 |
是 |
论文 |
电子放大镜在电火花精密加工中的应用 |
中国 |
ISSN 1674-1641 |
2014-12 |
金属加工18期 |
枣庄学院 |
赵峰、李艳 |
有效 |
是 |
是 |
六、主要完成人情况
（每名完成人一张表格，按顺序填写）
姓 名 |
赵 峰 |
排 名 |
1 |
技术职称 |
三级教授 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
枣庄学院 |
对本项目技术创造性贡献： |
作为项目负责人，制定了该项目的总体研究方案，全面负责该项目的组织和实施，确保项目顺利完成。提出了微细自适应电火花放电理论、倾斜+偏移倒锥控制方案，研发了高纯度恒温去离子水自动制取装置，建立了微细倒锥孔数字控制技术体系，指导了面向精密微细倒锥喷孔旋转进丝机构电火花加工技术系统的设计与实现。 |
姓 名 |
李艳 |
排 名 |
2 |
技术职称 |
副教授 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
枣庄学院 |
对本项目技术创造性贡献： |
作为项目的第二完成人，协助第一完成人完成项目的组织与实施，参与微细放电、高精密微细倒锥喷孔、旋转进丝机构、电火花喷孔钻的研究和设备试制。 |
姓 名 |
李广冉 |
排 名 |
3 |
技术职称 |
高级工程师 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
山东鲁南机床有限公司 |
对本项目技术创造性贡献： |
作为项目的第三完成人，协助第一完成人完成项目的组织与实施，负责整体系统的设计与实现，完成旋转进丝机构、机床主体的设计控制、机械设备安全保障与装备技术、机械结构建模与仿真测试技术研究。 |
姓 名 |
刘斌 |
排 名 |
4 |
技术职称 |
高级工程师 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
山东鲁南机床有限公司 |
对本项目技术创造性贡献： |
作为项目的第四完成人，参与整体系统的设计与实现，参与数控系统、传感器技术、机电匹配、零件加工、工装控制技术、设备安全防护、管理技术研究。 |
姓 名 |
张龙 |
排 名 |
5 |
技术职称 |
高级工程师 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
烟台大学 |
对本项目技术创造性贡献： |
作为项目的第五完成人，参与整体系统的设计与实现，研发微精数控系统、传感器和机电匹配技术、自适应控制技术研究，用户现场的技术调试和改进。 |
姓 名 |
李文卓 |
排 名 |
6 |
技术职称 |
教授三级 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
烟台大学 |
对本项目技术创造性贡献： |
作为项目的第六完成人，研制高性能、高效率微细放电脉冲电源、微宏伺服进给技术，参与电极丝长度传感器与机电匹配、自适应控制技术、项目评价、用户现场技术改进和研究。 |
七、主要完成单位及创新推广贡献
（每个完成单位一张表格，按顺序填写）
单位名称 |
枣庄学院 |
排 名 |
1 |
对本项目科技创新和应用推广情况的贡献： |
作为该项目的第1 完成单位，制定了该项目的研究方向，全面负责该项目的组织和实施，及时有效地解决项目实施过程中遇到的各种问题，为该项目开展提供人、财、物及用房等方面的全力保障，确保了项目顺利完成。 1、 为项目研究提供相关资金条件； 2、 提出机床控制体系为项目组配置软件开发、系统调试、系统测试等人力资源； 3、建立电火花自适应技术软硬件体系； 4、负责项目传感器技术系统、高精度机械控制技术理论研究与开发。
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单位名称 |
山东鲁南机床有限公司 |
排 名 |
2 |
对本项目科技创新和应用推广情况的贡献： |
作为该项目的第2 完成单位，指导该项目研究方向的制定，负责微细倒锥电火花喷孔加工技术的研究，及时有效地解决研发过程中遇到的问题。 3、 为项目组配置完成开发所需要的设备、水电、场地等硬件设施； 4、 设计并实现了电火花喷孔钻机床部件加工、生产，设备试制、安装调试； 5、 在国内等应用单位，部署调试机床整体系统，使项目进入工业化应用。
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单位名称 |
烟台大学 |
排 名 |
3 |
对本项目科技创新和应用推广情况的贡献： |
作为本项目的第3 完成单位，指导该项目研究方向的制定，负责微宏伺服进给加工技术、高效电火花脉冲电源的研究，及时有效地解决研发过程中遇到的问题。 1、 为项目研究提供相关资金条件； 2、 提出微宏控制理论体系； 3、研究电火花脉冲电源与放电间隙自适应技术体系； 4、负责项目数控系统与机床各轴高精度控制技术理论研究与开发。 |
