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2025年1月，由东莞市技师学院与东莞市腾信精密制造股份有限公司共同完成的“钛合金薄壁零件高效高精加工的关键技术及应用”项目顺利通过了广东省机械工程学会科技成果鉴定。鉴定委员会专家一致认定该项目整体技术达到国际先进水平，这标志着学院与企业在钛合金薄壁零件技术研究方面取得重大突破。

聚焦薄壁件加工痛点，破解制造技术瓶颈

钛合金因其卓越的强度与重量比以及出色的耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、军事、生物医学、石油化工、海洋工程、电子信息、能源等领域。然而，在航空航天能源制造领域中，钛合金薄壁零件的加工一直是制造加工技术的难题，表现为零件壁薄易变形、刀具磨损迅速以及加工效率低等等。面对这一系列难题，项目团队联合企业聚焦薄壁件高效高精加工的核心瓶颈问题，开展技术攻关。项目成果应用后，东莞市腾信精密制造股份有限公司在钛合金零件加工领域的生产效率相较于优化前提高近50%，刀具损耗成本降低了约30%。通过加工工艺的优化，产品次品率降低到5%以内，显著增强了制造过程的质量稳定性与成本控制能力。

创新加工控制策略，实现精度与效率同步提升

项目团队历时2年半，通过大量的理论分析，超千余次模拟仿真与现场试验，创新性提出“多轴联动自适应加工控制策略”，这一策略借助智能算法实时调整加工参数，有效解决了钛合金薄壁零件加工过程中变形控制与加工效率难以兼顾的难题。

在对一款钛合金薄壁环形零件进行加工试验时，团队发现传统工艺下刀具磨损速率异常，导致产品尺寸反复不合格。为寻找原因，团队成员连续数天深入车间一线监控加工过程，开展系统测量与数据回溯，最终发现了刀具磨损与加工参数之间的动态耦合关系。基于这一发现，团队对控制策略进行针对性优化，实现了生产效率提升40%以上，生产成本由15%降至3%，赢得企业高度认可。

钛合金薄壁零件高效高精加工的关键技术应用系列产品

多项知识产权布局，成果高效转化应用

项目已成功获得4项国家发明专利、4项实用新型专利授权，另有1项专利申请正处于审批流程中。同时，项目团队发表学术论文5篇，其中2篇发表在北大核心期刊《机床与液压》和《制造技术与机床》，并获得一项科技查新报告，确认技术达到国际先进水平。此外，针对钛合金薄壁零件的加工，团队设计了“不等齿距变螺旋角立铣刀”和“球头弧形超弦铣刀”两种专用工具。

目前，该项目成果已应用于企业的生产线，并成功服务于比亚迪股份有限公司、宁德时代新能源科技有限公司等知名企业，满足其对关键零部件在尺寸精度、表面完整性等方面的高标准需求，显著提升了企业产品品质和市场竞争力，并助推了企业技能大师工作室和技师工作站建设。

图1 CNC无线智能检测系统控制原理

1-测球；2-测杆；3-支撑球球副；4-测头安装定位板；5-定位柱；6-电流柱；7-压力弹簧。

图2 CNC无线测头的组成及测头实物

图3 球头弧形超弦铣刀长切削刃线形切削曲面

球头弧形超弦铣刀与球头铣刀切削薄壁曲面差异性比较

β1≠β2≠β3≠β4，φ1≠φ2≠φ3≠φ4

图4 不等齿距变螺旋角TiAlSiN、TiAlN涂层铣刀

团队协作攻关，打造技研新高地

该项目由东莞市技师学院机械高级讲师薛明带领专业教师联合东莞市腾信精密制造股份有限公司工程经理李中强等企业技术骨干共同完成。团队聚焦高效精密零件加工领域，以校企深度协作与跨学科融合为驱动，整合院校科研优势与企业工程经验，得到东莞市腾信精密制造、巨冈精工（广东）、彼联机械科技等企业大力支持，形成“技术研发—工艺转化—产业赋能”的创新闭环，持续推动精密制造技术的科研攻关与落地应用。

深耕技术纵深领域，推动加工技术持续演进

未来，项目团队将围绕高端装备制造的发展趋势，进一步拓展钛合金加工的智能化、绿色化技术路径。一方面，结合工业互联网与人工智能，构建加工过程的智能监控与预测性维护系统，实现参数优化与故障预警的动态闭环控制；另一方面，探索新型刀具材料与结构设计，提升工艺柔性与适应性；同时，深入开展绿色加工技术研究，推广植物基切削液与干式切削等环保工艺，降低碳排放与能耗水平。预计未来项目成果将在精度（±0.002mm）、表面粗糙度（Ra0.2μm）、效率（提升50%以上）与刀具寿命（延长30%以上）等关键指标上持续突破，并将在多个领域形成稳定应用，参与相关行业标准制定，助力我国制造业高质量发展。

初审：候婧

审核：刘惠强

审定：吴广达