在国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题的支持下，科研团队在国内率先开展了大尺寸微结构滚筒模具超精密加工的关键技术攻关，突破了基于光栅衍射原理的微金刚石刀具磨损状态在线监控、低转速条件下的高精度在线动平衡技术、正交叠加静压导轨的动刚度解耦等关键技术，研发成功了国内第一台大尺寸微结构辊筒模具超精密加工机床。微结构功能表面具有特定的拓扑形状，结构尺寸一般为10-100μm，面形精度小于0.1μm，其表面微结构具有纹理结构规则、高深宽比、几何特性确定等特点，可以传递材料的物理、化学和光学特性。因此，微结构功能表面在显示设备、聚光光伏产业、交通标志标牌、照明等领域被广泛应用，市场需求量巨大。

本项目的“大尺寸微结构滚筒模具超精密加工技术与装备”：（1）适用于辊筒类、非球面类以及平面微结构类零件的加工，最大可加工工件直径Φ600mm，最大可加工工件有效长度1800mm。可满足各类增亮膜片、用于裸眼3D显示的柱状光栅膜片等的Roll-to-Roll加工；（2）机床床身和导轨系统均采用花岗岩材料，具有良好的热稳定性和吸振特性。（3）头架主轴和尾架主轴均采用气体静压轴承，最高转速可达到600rpm，回转精度优于100nm，可承载1000Kg的工件。（4）直线运动系统采用液体静压导轨，具有刚度高、阻尼特性好的优点，直线度误差在全行程小于0.5μm。（5）导轨系统与主轴系统均采用伺服电机直驱方式，没有中间传动环节，运动响应快，定位精度高，具有良好的动态特性。（6）直线运动系统（X、Z）采用高精度光栅作位置反馈系统，X、Z轴编程分辨率分别为5nm、1nm。C轴采用高精度圆光栅做角位移反馈，其编程分辨率为0.36角秒。（7）采用UPCNC-2000专用数控系统，兼顾标准化、模块化和开放性的要求。

面向液晶面板制造、聚光太阳能发电装置制造、具有隐身及减阻功能的智能蒙皮制造、道路照明等领域，有着广泛的应用需求，是一个国家的战略性产业技术。国内行业需求迫切、未来增长趋势明显。

为满足上述领域对大尺寸面积的微结构功能表面的低成本、高效率、高精度地制造的需求，Roll-to-Roll复制加工技术被看做是一种最具前景的工艺方法。而Roll-to-Roll生产工艺中最为关键的技术就是辊筒光电模具的加工，超精密金刚石车削技术是加工此类辊筒光电模具的重要手段，因此，大型辊筒光电模具超精密加工机床就成为Roll-to-Roll生产工艺中最为关键的一个环节。

目前，国内的商品化的辊筒模具的加工全部基于国外进口的设备来完成。比如，菲斯特公司购买了美国Moore公司的机床，康得新公司购买了日本东芝公司的机床。此类机床的售价动辄数以千万计，而且，在签署购买合同时附加了大量苛刻的保密条款和限制条款。这在很大程度上使我国沦为单纯的加工生产基地而只能赚取微量加工费用，而绝大部分利润被那些掌握核心加工技术和设计手段的外国厂家掠取，对我国制造业的产业升级和可持续发展战略产生不利影响。

本项目在突破了一系列核心关键技术的基础上，研制成功了国内第一台大型辊筒光电模具超精密加工机床，并已经开始交付国内用户。这不仅是我国超精密加工设备研发领域的重要突破，也是我国光学膜加工领域的重要技术进步。该机床的总体技术水平属国内领先。

本项目负责人王波，男，哈尔滨工业大学精密工程研究所教授。研究方向为等离子体抛光技术、微制造技术、数控及超精密运动控制技术。在研数控机床国家重大专项课题三项、国家自然科学基金面上项目一项；近些年完成863项目、总装预研项目、国防基础预研项目、国家自然科学基金面上项目。发表学术论文40余篇，申报发明专利40余项，培养博士、硕士研究生30余名。本成果成员张鹏，工学博士，副教授，硕士生导师，美国普渡大学访问学者。主持并参与完成了国家重大科学工程、国家科技重大专项、国家自然科学基金、中国博士后基金、黑龙江省自然科学基金等项目20多项；发表论文30余篇，其中SCI检索10篇，EI检索20多篇；申请国家发明专利36项，已授权21项。面向国家重大需求和国际学术前沿，开展了超精密加工技术、精密光机电一体化装备等方面的研究工作。主要研究方向（1）精密与超精密微细切削加工技术（2）光学元件超精密加工技术。

该项技术为国内首创的自主研发技术，技术优势明显，相关行业需求迫切，市场前景良好。获得一定量的资金和配套场地、技术人员，采用关键核心部件自行生产、非关键核心部件外委加工的生产方式，可以快速实现该技术的商品化和产业化，作为 Roll-to-Roll 制造工艺的上游核心装备与技术，可以促进大尺寸微结构滚筒模具的Roll-to-Roll 制造工艺在液晶面板制造、聚光太阳能发电装置制造、具有隐身及减阻功能的智能蒙皮制造、道路照明等领域快速发展，带动国家的一个战略性产业。

合作开发，技术转让，技术许可和技术入股均可。合作意向方联系哈尔滨工业大学科工院。