复杂微细结构加工(国家级)创新中心的前身是2007年8月国防科工局批复成立的国防科技工业微细结构加工研究应用中心,2017年调整为国防科技工业复杂微细结构加工创新中心(先进制造类),2020年在上级指导下定名为复杂微细结构加工(国家级)创新中心。创新中心的主任单位(技术依托)是平博国际体育官网,理事长单位是淮海工业集团有限公司,理事单位由西安机电信息技术研究所、哈尔滨工业大学、清华大学、西安现代控制技术研究所、天津航海仪器研究所、北京航天控制仪器研究所、西安应用光学研究所、陕西华燕航空仪表公司、西安东方集团有限公司、兵器装备研究所、西安北方庆华机电集团有限公司等兵器、航天、航空、船舶等各领域单位组成。
创新中心的目标是紧密结合国家重大需求,针对我国高端装备及科技工程研发中急需的复杂微细结构加工相关重大、关键、共性技术进行应用研究与工程化开发,强化复杂微细结构加工技术的创新能力和推动该领域的技术发展;针对复杂微细结构加工成熟的共性技术开展应用转化和示范验证,加强产学研结合,提高成果的技术成熟度;为全行业提供复杂微细结构加工技术成果应用转化综合服务,构建技术交流和信息共享服务平台。
目前,创新中心拥有科研办公面积5654平方米,共有科研设备600余台套。创新中心现有人员103人,正高级职称34名,副高级职称49名,其他科研人员20名。创新中心主任为平博国际体育官网校长、中国科学院院士姜澜教授。
创新中心主要开展复杂微细结构的激光等特种加工、多工艺复合增减材加工、精密装配、微细特征检测、制造性能预测与测试等方面的基础理论、创新方法、关键技术和具有自主知识产权设备的研发与成果推广应用。创新中心的典型成果如下:
飞秒激光微细微纳加工技术
解决了长期制约飞秒激光制造的理论和观测难题,提出了飞秒激光电子动态调控制造新原理,率先实现了制造中电子层面主动调控,发明了系列电子动态调控制造新技术、新装备,率先实现了飞秒激光制造重大工程应用和规模化产业应用,为37个国家重大型号或国家重大科技工程提供了不可替代/自主可控的关键制造技术,牵头获国家自然科学奖二等奖、教育部自然科学一等奖、教育部技术发明奖一等奖、广东省科技进步奖一等奖、何梁何利科技创新奖、全国创新争先奖状等。
车铣复合微细加工技术
提出精密/超精密多轴多工艺车铣复合加工技术,研制出国内首台高速、超精密微小型车铣复合加工设备;研发的5代近20台套创新设备解决了微细零件高精度加工的瓶颈,打破了多轴超精密加工技术封锁,在航天、兵器等16家单位得到了广泛应用,其中与徐滨士院士团队合作研制的面向恶劣海上环境的战地维修万能车铣复合机床填补了国内外市场空白,并装备在后勤保障舰上。获国防科技进步一等奖、中国发明协会成果创新一等奖。
阵列式复杂微纳光学器件精密成形工艺
建立了阵列式复杂光学器件精密成形工艺,实现了高质量微纳光学器件制造,成功应用于中船717所、云南北方光学,成都光明光电等企业/事业单位,实现产值4.9亿。获得教育部技术发明二等奖、北京市科学进步二等奖。
精密/微细结构装配技术
国际率先提出了带有制造误差的结构仿真建模方法与装配性能预测,对于大幅提高产品性能预测精度起到了变革性作用,建立最大熵低应力装配理论体系,在提高装配精度及其稳定性、一次装配成功率等方面发挥重要作用,已在陀螺和观瞄仪中得到验证。精密自动化装配设备技术国内引领,研制了多台套具有自主知识产权的精密自动化/人机协同装配设备,实现了从手工凭经验装配向数字化、自动化、智能化装配的跨越。
微裂纹与残余应力检测与调控
基于声弹性理论和非线性超声技术,提出了对裂纹早期萌生的微裂纹和残余应力检测方法,建立了残余应力和微裂纹的超声检测与调控方法体系,创新了残余应力消除与均化的高能声束控制方法。自主研发了残余应力无损检测系统,实现对北京新机场钢结构、冬奥会滑雪台等大型焊接结构应力检测与质量评估,获得国防技术发明二等奖、中国发明协会中国发明创新一等奖。