获奖证书编号：2021-HJC-1-03

项目来源：本项目来源于徐州市科技计划项目，项目名称：数控车削刀具温升监控系统及预测方法研究，项目编号：KH17002。

主要研究方向：项目主要通过切削试验、数值模拟、信号分析技术对切削系统的热 - 力 - 振动特性进行研究，建立多特征融合的刀具温升监控系统及其预测方法，属于机械工程制造领域。

主要研究内容：1. 切削温度 - 切削振动 - 切削力 / 变形同步测试系统的设计及开发研究；2. 多源传感器信号对刀具磨损及温升的敏感特征提取及融合技术研究；3. 基于试验数据、最小二乘法原理及智能算法的切削温度的多元预测模型研究；4. 移动热源作用下工件温度场时变特性及移动车削载荷作用下工件弯曲变形特性研究；5. 切削材料（铝合金、钛合金、尼龙等）的力学及声发射特性研究。

主要创新点或发现点：1. 设计切削温度 - 振动 - 变形 / 力监控系统，同步采集刀具表面的振动信号、刀尖附近的红外温度信号以及工件的变形信号，基于大量切削试验研究不同磨损刀具切削时的热 - 振动 - 力 / 变形的耦合特性，试验参数成功应于车削热力耦合特性数值模拟、工件自振频率理论研究。2. 融合多源传感器数据，提取对切削温度的敏感特征，基于最小二乘法等建立切削温升关于切削振动、切削参数的相关性公式，预测刀具切削过程中的温度变化，缓解实测切削温度的困难，并能及时更换磨损的刀具。

代表性论文、专利的应用情况：积累至今，共发表相关论文 36 篇，出版专著 1 部。

已申请国家专利 17 件，其中授权国家发明专利 6 件、受理发明专利 10 件。成果推广应用情况及取得的经济社会效益：“ 基于切削热 - 力 - 振动特征融合的切削温升监控系统及预测方法 ” 项目成果经徐州长航科技有限公司及徐州中通机械制造有限公司的应用实践证明，该成果能有效降低刀片的报废率、提高工件表面加工质量，降低切削环境噪声。2 年来新增销售额1991.17 万元，新增利润 182.82 万元。

获奖成果对推动本行业技术创新、服务区域经济发展的贡献：徐州长航科技有限公司依托本项目专利技术 2019 年新增销售额 410.42 万元，新增利润 42.56 万元，2020年新增销售额 450.79 万元，新增利润 48.79 万元；徐州中通机械制造有限公司 2019 年新增销售额 517.48 万元，新增利润 42.48 万元，2020 年新增销售额 612.48 万元，新增利润 48.99 万元。两家公司 2019~2020 年两年来新增销售额 1991.17 万，新增利润182.82 万。

获奖成果对所在单位科研水平提升，个人成长成才、事业发展、科研能力提高的作用：依据获奖成果，申请人成功申请到江苏省中外合作办学联合科研项目 " 航空用钛合金车削热与车削振动的相关性研究 "( 研究经费 40 万 )。2020 年底已和徐州徐工汽车制造有限公司合作：在制造车间推广应用本专利系统，合作完成 2020 年度徐州市科技计划项目重点研发计划 “ 制造车间噪声智能化监测系统与预测方法研究 ”（编号： kc20188）。

该项目获得第八届淮海科学技术奖一等奖，主要完成人：李顺才、范希营、邢邦圣、卓士创、邵明辉、吴明明、胡雨婷、李大权，完成单位：江苏师范大学、徐州徐工汽车制造有限公司。

来源：淮海科学技术奖委员会办公室