学科专业评审组:机械组
项目名称:熔融石英半球谐振子超精密制造关键技术研发及产业化应用
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目面向高精度惯性导航核心敏感元件自主制造需求,针对熔融石英半球谐振子硬脆、超薄壁、低刚度及微应力加工难题,形成了范成法弹性自动跟踪球面展成、四参数协同控制、分级加载、专用磨头与灌封增强、设计—加工—测量基准统一,以及真空击震、Q值测试和减震保护等成套技术。第三方检测样品外球圆度0.00027 mm、内球圆度0.00050 mm、Q值1281万、频差0.122 Hz、表面粗糙度Ra0.02;20型、30型产品已获三家科研用户使用认可。项目形成5项发明专利、3项实用新型和1项软件著作权,具备从工艺、装备、测量到性能验证的知识产权布局和工程化应用基础符合国际先进。 经审阅,该项目创新突出,技术先进,应用成效显著,对省内该行业科技进步具有重要推动作用,符合陕西省科学技术进步奖提名要求。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:马波
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目核心技术负责人,提出范成法弹性自动跟踪球面展成超精密球面加工方法,建立主轴转速、研磨头转速、摆动幅角、弹性加载力四参数协同运动控制模型,确立粗研、精研超精研三级梯度弹性加载工艺策略,攻克硬脆熔融石英薄壁球壳微应力超精密成型难题。深度参与半球谐振子制造设备、球径测量设备研制以及球面抛光参数优化技术研究;统筹多轮工艺迭代试验,组织开展样件试制、用户工程试用,为项目实现国内领先的几何精度、振动性能指标提供关键技术支撑;为发明专利《201811069141.3 半球谐振子超精密球面加工装置及加工方法》
    曾获国家科技奖励情况:无
  2. 姓名:卜石
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:深度参与半球谐振子制造设备、球径测量设备研发以及抛光参数优化技术研究。参与多截面圆度评价、加工测量基准统一方案论证;开展磁流体、化学协同抛光工艺试验,研究抛光参数、腐蚀时长与亚表面裂纹层去除量的量化关系,参与构建抛光工艺参数数据库;参与加工误差分析、工艺试验数据整理,降低抛光工序批次离散性,支撑产品高表面质量与高 Q 值性能指标实现,参与相关专利技术的试验验证工作。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:陈仲恒
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:创造性贡献:主要参与熔融石英半球谐振子设计及制备方法研究。参与圆筒形专用磨头配比准则研究,开展磨头口径与球壳球径配比仿真与研磨试验;参与支撑杆自适应弹性研磨装置相关工艺试验;参与谐振子全流程 37 道工序的工艺梳理与试制验证,参与薄壁零件低应力加工工艺迭代,保障支撑杆圆柱度、球面面形精度,支撑《202211170663.9 一种熔融石英半球谐振子及制备方法》专利技术的试验落地。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:李乐
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与熔融石英半球谐振子设计及制备方法研究。参与刚度增强灌封工艺试验,开展石蜡、石英玻璃粉复配灌封材料配比对比试验,研究灌封脱封工件形变控制方法;参与球壳口部、支撑杆根部低应力倒圆工艺试验;参与原材料筛选、粗坯成型工艺验证,抑制加工过程碎裂与亚表面损伤,优化谐振子制备全流程工艺,支撑谐振子制备方法相关技术攻关。专注硬脆薄壁石英零件辅助加工工艺、谐振子制备工艺研究;参与谐振子结构、工艺耦合试验,围绕降低加工应力、控制零件变形开展多组对比试验;参与多批次样件试制与性能摸底,配合完成下游装配适配验证,推动谐振子制备工艺持续迭代优化。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:黄帅
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与熔融石英半球谐振子设计及制备方法研究。参与谐振子结构仿真分析,研究壁厚、型面缺陷对谐振频率、频差、Q 值的影响规律;参与多截面测量基准统一工艺验证,开展成品几何精度、振动性能测试试验;参与国军标体系下工序检验规范编制,跟踪样件工程试用反馈,反向优化谐振子制备工艺,保障谐振子整机使用性能。从事惯性谐振器件仿真分析、性能测试与制备工艺研究;开展半球谐振子振型、应力场仿真,参与产品环境摸底试验与用户试用评估;熟悉谐振子全流程制造与性能评价体系,参与多款惯导器件研制项目,实现仿真、制造、测试闭环迭代。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:姚良
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:熔融石英半球谐振子是一种超精密球面产品,球面圆度及其表面粗糙度是保证谐振子性能的重要条件,本人对谐振子精密加工设备的总体构成及其精度分配进行了仿真和理论设计,确保生产谐振子设备各项性能的实现。
    曾获国家科技奖励情况:(1)“导弹阵地三维仿真虚拟训练系统”,2013年军队科技进步二等奖,排名第2; (2)“XX导弹发射车虚拟维修训练系统”,2017年军队科技进步二等级,排名第2; (3)“阵地设备故障诊断与技术支持系统”,2014年军队科技进步三等级,排名第1; (4)“352E型凿岩台车电控、液压故障智能检测诊断系统”,2012年军队科技进步三等奖,排名第1; (5)“军械库智能安防系统”,2012年军队科技进步三等奖,排名第4。
  7. 姓名:周腾
    排名:7
    行政职务:设备部部长
    技术职称:无
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与半球谐振子制造设备研发。参与应力场优化型面加工专用设备结构及工艺模块开发;参与支撑杆根部轮胎面滚道型面加工装备调试;参与装备低应力加工功能验证,开展去应力倒圆加工试验,降低振动工况应力峰值,保障谐振频率长期稳定性,支撑《202311618450.2 一种半球谐振子加工的制造设备》相关技术实现。专注精密特种加工装备结构研发与工艺适配;结合振动应力仿真开展装备加工模块优化,针对谐振子低应力型面加工需求完成设备调试与工艺验证;参与惯性器件专用装备样机迭代,实现装备与谐振子特殊型面加工工艺匹配。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:张森
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:主要参与抛光工艺研发。负责磁流体抛光、自动化化学抛光工艺攻关;研究氢氟酸腐蚀机理,量化腐蚀参数与亚表面裂纹层去除量关系;建立抛光工序工艺参数库;开展抛光工序工艺迭代,降低批次离散性,实现亚表面微裂纹可控去除,保障成品表面粗糙度以及 Q 值核心振动性能指标,支撑球面抛光参数优化专利技术落地。长期从事硬脆光学元件磁流体、化学精密抛光工艺研发;围绕石英零件亚表面损伤消除开展大量工艺试验;完成抛光工装、抛光流程的优化,推动抛光工艺从小批量试验向批产工艺转化;支撑半球谐振子高表面质量、高 Q 值产品批量试制。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:渠聚鑫
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与半球谐振子制造设备研发。参与谐振子刚度增强灌封配套工装设备研发;参与专用研抛装备辅助定位、装夹模块开发;开展装备低应力装夹功能验证,解决薄壁球壳加工装夹形变难题;参与设备现场调试,配合完成装备与全工序工艺适配,保障装备批产工况下运行稳定性。从事超精密加工装备工装模块、辅助工艺设备研发;针对熔融石英薄壁零件刚度弱、易变形特点,开展装备装夹系统设计与验证;参与惯导器件专用制造装备样机测试迭代,为谐振子批产制造装备稳定运行提供保障。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:徐果
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安航晨机电科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与半球谐振子制造设备研发。参与自动化化学抛光装备、废液防护配套设备研制;参与真空 Q 值测试相关设备的调试验证;参与制造设备全套试验文档整理;跟踪装备工艺匹配试验,收集设备运行数据,提出设备优化改进意见,支撑整套专用制造装备完成工艺验证。参与惯性谐振子各类专用制造、工艺辅助设备研制与测试;熟悉精密装备安全、环保配套系统开发;完成装备试验数据归集、技术文档编制;对接工艺需求完成装备迭代,助力全套半球谐振子自主制造装备体系建成。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安航晨机电科技股份有限公司
    单位贡献:牵头项目整体研发、工程化与产业化落地。聚焦工程结构、精密加工、整机测试及市场转化,负责项目总体组织和工程化实施,形成材料与结构设计、微应力超精密加工、专用装备、精密测量、真空性能测试与产品验证技术链;完成知识产权布局、样品检测及20型、30型产品用户应用。并且对接下游单位批量应用,负责专利布局、项目验收、应用证明等全流程工作,攻克量产工艺、外场实测、产品落地等工程瓶颈,推动技术实现规模化商用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处