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需求背景

国内外现状：采用传统机加工方式加工碳纤维复材构件存在以下不足：加工效率较低；加工面极易产生毛刺、撕裂、分层等加工损伤，质量较差；构件容易产生变形。目前国际上主要采用超声波复合切割加工碳纤维复材零件。以德国DMG为代表的国外机床生产商在超声加工技术上属于垄断地位。目前，DMG主推的Ultrasonic系列超声机床可减小加工力达50%。国内以南航、中国机械总院江苏分院等为代表的高校院所对超声复合加工开战了大量研究。

需解决的主要技术难题

（1）碳纤维复合材料超声复合加工工艺优化。（2）碳纤维复合材料零件超声复合加工工艺库建立。（3）数控系统与超声系统高度融合技术开发。（4）高精度超声复合加工装备样机试制与测试应用。

期望实现的主要技术目标

1. 研制高精度超声复合加工装备样机1台套。加工行程（X/Y/Z）：600×700×500mm；工作台最大承重350kg，工作台直径480mm；主轴转速20000r/min,驱动功率25KW，扭矩86N.m；超声振动频率15~55KHz，最大振幅≧15μm；X/Y/Z三轴定位精度0.005mm，A/B/C轴定位精度±10``。 2. 开发出碳纤维超声加工工艺数据库，包含超声频率、振幅、切削力、精度等参数。 3. 加工试制碳纤维复合材料零件5种以上，分层比γ≦1.1，粗超度≦2μm。 4. 申请专利3件以上；培养技术人员5名。

需求解析

解析单位：“科创中国”江苏科技服务团（江苏省科学技术协会） 解析时间：2022-09-28

李奕辰

江苏省科协企业创新服务中心

项目经理

综合评价

此需求描述已足够清晰，可以进行需求跟进。 此项需求对于碳纤维复材构件加工场景具有重大意义，采用传统机加工方式加工碳纤维复材构件存在以下不足：加工效率较低；加工面极易产生毛刺、撕裂、分层等加工损伤，质量较差；构件容易产生变形。 主要技术方案： （1）碳纤维复合材料超声复合加工工艺优化。 （2）碳纤维复合材料零件超声复合加工工艺库建立。 （3）数控系统与超声系统高度融合技术开发。 （4）高精度超声复合加工装备样机试制与测试应用。

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处理进度