扬州大学自主研发数控机床浮动夹钳涂层
我国数控机床业发展迅速，但大部分产品与国外先进数控加工设备相比仍然存在着明显的差距，在中高档和大型数控机床的研究开发方面的差距更加明显，70％以上的功能部件依赖进口。机床制造业作为我国的基础性行业，影响范围广，影响力大，从某种程度上决定着我国的国际竞争力，大力振兴装备制造业已成为全社会的共识。https://img.xianjichina.com/editer/20200527/image/c77814835ff7d796e5d94873637b46cd.jpg
车床夹钳虽然结构并不复杂，但数控车床效率高，夹钳的磨损在所难免，影响机床的精度和无故障工作时间，在设计时应当考虑到适当选取夹钳材料和加工工艺，延长其连续工作时间。同时传统的浮动式或固定式夹钳通常采用燕尾槽结构，以增加夹钳子与板材的摩擦阻力。传统燕尾槽结构，在夹持力小时，板料相对于夹钳会发生位移；在夹持力大时，会出现板料在夹持过程中出现局部变形等问题，影响生产过程及最终产品质量。
“相比未使用涂层的浮动夹钳，使用涂层后，加工精度、安全性能、抗磨损性能明显提高。”近日，扬州恒德工业科技有限公司对扬州大学团队自主研发的“数控机床浮动夹钳涂层”适用产品作出了良好的反馈。该项目由扬州大学机械工程学院教授张超牵头，历经3年多时间研发完成。
“此前，国内无法生产高端机床使用的浮动夹钳。日本、德国的高精度产品技术对外保密，且无法从一般途径购买。浮动夹钳的耐磨性和防滑性一直是国内机床制造业急需突破的重大技术难关。”该团队成员魏新龙博士介绍。
为弥补现有制造技术的短板，团队自2016年8月开始研发一种数控机床浮动夹钳防滑涂层，以解决数控机床送料系统浮动夹钳寿命普遍不高、薄工件易变形等问题。团队通过10多种不同材料配比筛选实验，选择出在硬度、摩擦系数、耐磨性方面最优的试验方案。
最终，团队研发出了一种强化浮动夹钳工作面的超音速火焰喷涂防滑耐磨涂层的制备方法。“通过超音速火焰喷涂工艺在浮动夹钳工作面基体表面制备防护涂层，可以获得具有高硬度、耐磨损、防滑的浮动夹钳工作面防护涂层，以此来延长夹钳的更换周期,降低使用维护成本，并改善产品质量。”该团队成员肖金坤说。
截至目前，该项目已申请2项发明专利，发表科技论文8篇，其中SCI一区论文2篇、二区论文4篇，中文CSCD论文2篇。该项目曾受到扬州市“市校合作基金”资助，入选为“国省级大学生创新创业项目”，获第五届“互联网+大赛”江苏省三等奖、第十届“挑战杯”扬州大学校一等奖。
来源：中国科学报陈彬徐小丹
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