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1、航空发动机叶片数字化精加工生产线项目资金申请报告目 录第一章 项目的意义及必要性11.1 项目承担单位及产品介绍11.2 国内外现状及技术发展趋势11.3 对产业发展的作用与影响41.4 市场分析71.5 与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况11第二章 项目的技术基础132.1 成果来源及知识产权情况132.2 已完成的研究开发工作142.3 工艺技术方案152.4 技术或工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势192.5 企业认证202.6 后续产品研发及企业可持续发展20第三章 项目建设方案213.1 产品方案及建设规模213.2 设备选型213.3 工程建设方案233
2、.4 公用及配套设施28第四章 项目投资294.1 投资估算编制依据及说明294.2 总投资估算294.3 资金筹措30第五章 环境保护345.1 环境状况345.2 环境保护设计依据345.3 项目建设过程中对周围环境的影响及采取的措施345.4 项目建成后对周围环境的影响及采取的措施365.5 环境影响评价批复37第六章 资源综合利用与节能386.1 设计依据和标准386.2 资源综合利用386.3 能耗指标41第七章 原材料供应与外部配套条件427.1 原材料供应条件427.2 外部配套条件42第八章 项目法人基本情况468.1项目承担单位情况介绍468.2 股东构成及介绍468.3 项
3、目协作单位基本情况478.4 项目承担单位法定代表人介绍508.5 项目主要技术研发人员介绍50第九章 经济效益分析529.1 经济分析依据529.2 经济分析内容的选择529.3 财务评价基础数据的确定529.4 财务评价指标的计算539.5 不确定性分析和风险分析559.6 经济分析综合结论55第十章 项目招投标5710.1 项目招投标5710.2 项目招标内容57附表：一、经济评价附表二、招标事项核准意见表附件：一、企业法人营业执照二、高新技术企业认证证书三、发明专利申请受理通知书四、国有土地使用权出让合同和证明及勘测成果表五、环评报告及审批意见六、自有资金证明七、银行贷款承诺函八、配套
4、资金证明九、与中国一航红原航空锻铸工业公司合作协议十、与西北工业大学合作协议及西北工业大学技术成果获奖证书十一、某某航空科技有限公司叶片深加工生产线建设项目入区批复十二、备案确认书十三、企业财务报表十四、企业对项目资金申请报告内容和附属文件真实性负责的声明十五、国家发展改革委关于建设某某阎良国家航空高技术产业基地的批复十六、陕西省人民政府办公厅关于成立陕西省某某阎良国家航空高技术产业基地建设领导小组的通知十七、某某市机构编制委员会关于成立某某阎良国家航空高技术产业基地管委会的通知十八、商务部、科技部关于认定陕西省阎良国家高技术产业基地出口创新基地的函十九、陕西省人民政府关于调整陕西省某某阎良国
5、家航空高技术产业基地建设领导小组组成人员的通知二十、国家发展和改革委办公厅关于陕西省某某阎良国家航空高技术产业基地“十一五”产业发展规划的复函附图：一、项目区域位置图二、某某阎良航空高技术产业基地控制性详细规划用地规划图三、厂区平面效果图四、项目总平面布置图五、机加工厂房立面图六、机加工厂房剖面图七、机加工厂房平面图第一章 项目的意义及必要性1.1 项目承担单位及产品介绍1、项目承担单位某某航空科技有限公司2、产品介绍以航空发动机叶片数字化精加工为基础（目标），从汽轮机叶片数字化精加工起步，开展航空发动机叶片和汽轮机叶片等各种型号叶片的精加工生产。通过先进的数字化手段和制造工艺，提高叶片生产质
6、量，实现高技术起点的叶片专业化和规模化生产。1.2 国内外现状及技术发展趋势1.2.1 国外现状航空发动机叶片生产线及其相关技术属西方国家对我国严密封锁的核心技术之一，我国对国外航空发动机叶片数字化生产线仅仅能够收集到一些概要性的资料。从收集的资料看，世界各主要航空发动机生产厂商已经普遍将数字化制造技术应用于航空发动机叶片生产线中，并取得了非常好的效果，如以色列BTI公司、美国P&W公司均已建成集成化程度较高的应用于叶片生产过程中的CAD/CAE/CAPP/CAM/CAT集成化生产系统。国外数字化叶片精加工生产线普遍采取了以下策略：1、在叶片的精加工中，广泛采用数控加工技术实现叶片的精加工，其
7、型面尺寸精度普遍比手工抛磨提高4个等级以上，并且每批叶片一致性好，利于装机，生产效率高，叶片安全性、寿命等得到大幅提高。2、降低企业成本，改善资本收益率。推行企业精益化，推进数字化工程，降低生产成本。通过企业流程再造（BPR）、产品全生命周期管理（PLM）等解决方案实现。3、控制项目节点、缩短产品交货期。加快设计流程，直接根据定单设计；制造外包，企业伙伴协同，通过集成和整合来完成整个产品的生产制造。国外航空发动机叶片数字化生产线的实践表明，精益生产方式（LP）是适合多品种、大批量叶片制造生产线的最佳生产管理模式；产品生命周期管理（PLM）是航空发动机数字化信息集成的理想模式；协同及数字化制造能
8、够解决叶片制造过程的瓶颈。1.2.2 国内现状围绕航空发动机叶片数字化精加工生产线，国内相关企业、部分科研院所、高校开展了卓有成效的工作，但是与国外先进企业相比还存在很大差距。由于涵盖叶片全过程制造生产线的构建非常复杂，包括模具设计、精锻和精铸工艺、数控加工、数字化检测等，国内部分制造企业还处于初期建设阶段，其生产效能还没有发挥出来。对于航空发动机叶片精加工生产线，我国航空制造企业已经有较成熟的生产线，但随着数字化技术的广泛应用，目前还没有成熟、完善的数字化生产线，还存在系统集成化程度差、协同能力弱等多方面问题，其主要表现在以下几个方面：1、叶片精加工能力不足目前航空发动机叶片和汽轮机叶片市场
9、需求非常巨大，国内企业现有的叶片精加工生产线远远不能满足生产需求，建设新的叶片精加工生产线迫在眉睫。2、现有叶片生产线生产布局不合理由于历史原因，企业现有的叶片生产线布局、分工不尽合理，如混线生产、厂房交叉布局等，使叶片生产线布局缺乏系统性和合理性,难以充分发挥效益。3、现有叶片生产线整体技术水平不高由于生产布局的限制，较多的数控和关键设备难以按照叶片的最佳工艺流程及先进生产管理技术要求布置生产线，不能充分发挥效能。同时叶片加工中的工序检验手段落后，无法快速定量地进行叶片检验。工序周转频繁，对叶片的质量和生产效率影响严重。4、现有叶片生产线组织管理方式不能适应市场变化的要求国内企业现有的生产组
10、织管理模式以劳动分工和职能专业化为基础，各部门的专业化程度较高，这种组织形式适合于市场相对比较稳定的环境，而在当今市场需求多变的情况下，则显现出很大的不适应性。生产组织环节冗长、效率低。各生产部门缺少必要的信息共享、沟通与协同手段，造成各部门工作重叠、不一致性和低效率等问题。5、传统的信息管理机制与“孤岛”管理系统已经成为制造信息集成的瓶颈目前在发动机叶片制造过程中零散地使用了成熟单元软件进行叶片的工艺设计、工装设计、工艺仿真、数控加工、质量控制、性能检测等方面的工作，但是，各个应用单元软件之间由于异构性而各自为政，难以实现叶片制造过程中的数据从工艺设计、工艺路线规划到加工生产、性能检测的总体
11、集成，导致制造过程中出现信息不畅或滞塞，制造数据流无法贯通叶片制造检测的全过程。因此，基于先进的管理思想、先进的数字化手段和先进的制造工艺，建设高起点的航空发动机叶片数字化精加工生产线，并有效地与现有的航空发动机研制生产基地配套势在必行，它对于满足航空发动机产品市场对叶片的需求具有重要意义。1.2.3 技术发展趋势叶片是航空发动机中非常关键的一类典型零件，其份额是整台航空发动机的1/4，航空发动机含盘、轴、叶片、机匝四大部件，其中叶片数量最大。以XX型发动机为例，有21级盘、4个轴+1个中介轴、9个机匝、3300多个叶片。同时叶片作为发动机中数量最大的一类零件，其制造效率直接影响到发动机整体的
12、制造效率，而叶片的制造品质直接影响到发动机的性能与寿命。对叶片毛料后续精加工采用数字化技术，已成为当今世界发动机叶片制造手段的潮流与方向。航空发动机叶片还具有种类多、数量大、形面复杂、几何精度要求高等特点。随着航空工业的发展，今后对于发动机叶片的研制更加重要。为提高发动机的性能、降低发动机的耗油率，就要提高发动机压气机的压缩比，提高燃气温度，这样就必须提高叶片本身的耐热度，因此，新研制的发动机叶片，尤其是涡轮叶片要求以高温合金（Ni基或Co基合金），并辅以高冷却、深根冷却等办法，国外现在正发展陶瓷材料或复合材料为基的空心叶片。为降低航空发动机的耗油率，在发动机的设计上发展了涡轮风扇发动机等双转
13、子发动机。国外更新一代的发动机则使用两级风扇、三转子发动机，以降低耗油率。由于风扇叶片的性能要求高，叶片均设计成大扭角、宽叶展、带阻尼台的叶片。上述航空发动机技术上的进步，对叶片的加工技术提出了更高的要求，以往以手工抛磨来完成叶片型面加工的方法已不能满足要求，取而代之的则是采用数控加工生产线来完成叶片的加工。因此，高效数控技术和数字化集成技术的应用已成为叶片精加工生产线建设的核心技术。1.3 对产业发展的作用与影响1.3.1 对我省装备制造业的发展具有积极促进作用装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性产业，其整体能力和水平决定着一个国家或地区的经济实力和综合实力。大力振兴装备
14、制造业，是加速推进工业化、建设现代化经济强国的根本要求，是树立和落实科学发展观、提升国民经济产业化水平的现实需要，是实现国民经济可持续发展的战略举措。陕西省装备制造业地处西部大开发三大主轴线之一“西陇海兰新”东段，承东启西，贯通南北，区位优势明显，是国家已经形成的具有区域特色的装备制造业基地和产业集群之一，在全国占有十分重要的地位，振兴装备制造业，是发挥我省产业优势，建设西部经济强省的必然选择。为贯彻国务院关于加快振兴装备制造业的决定，加快我省装备制造业发展，省政府制定了加快振兴装备制造业，建设国家制造业基地的意见和陕西省装备制造业“十一五”发展规划，提出“十一五”期间将把重点放在具有优势的飞
15、机制造、航天动力、输配电设备、汽车制造、数控机床、工程机械、电子通信和专用设备制造领域，实现率先突破发展。最近，国家大型运输机项目正式立项并落户某某，叶片技术的突破为发展大飞机提供了一定的基础。叶片是航空发动机、压缩机、轴流式风机、燃气轮机等工业用涡轮机的关键零件，广泛应用于能源电力、轨道交通、石化、国防军工等领域。叶片制造的水平体现着一个国家制造业中冶金材料、加工装备、设计与工艺技术的综合水平。本项目实施将全面整合企业现有资源，发挥企业优势，建设专业叶片制造、销售和服务企业，带动我省装备制造业的快速发展。1.3.2 有利于提高叶片生产行业的总体水平航空发动机是航空工业的基础，体现着一个国家的
16、机械制造水平。随着我国经济的高速稳定发展，特别是航空工业的发展，航空发动机行业产品出现了供不应求的局面。伴随着国际航空产业的发展，我国航空发动机叶片的进出口业务也有所增长，但由于在高端技术上我国与外国的大公司有着较大的差距，产品技术已成为制约我国航空发动机产品发展的一个瓶颈，因此只有在技术水平及制造工艺上不断创新，才能在日趋激烈的竞争中占有一席之地。而叶片是航空发动机的核心部件之一，航空发动机效率的高低，很大程度上取决于叶片型面的设计和制造水平，叶片的设计、制造能力是衡量研发能力的重要标志，叶片机械加工工作量大，精度要求高，结构复杂，制造成本高。国内外都非常重视叶片制造技术的发展。目前，国内中
17、国一航红原航空锻铸工业公司是生产叶片毛坯的专业大厂。该企业已开发出30多种规格60多个型号的航空发动机、汽轮机叶片系列产品。其生产的叶片不仅在质量上可与进口叶片相媲美，而且在价格上更具有无可比拟的优势，从而为国家节约了大量外汇，在此基础上，又以质量和价格优势成功进入了国际市场。西北工业大学是国内最先开展数字化工艺和制造的研究单位之一，在航空发动机的数字化工艺和数字化制造、人工智能、专家系统技术应用等方面都作了大量的探索研究，并取得了一批先进的技术成果。作为红原航空锻铸工业公司和西北工业大学的协作企业，某某航空科技有限公司将借助它们的技术基础，引进先进的技术资源，生产精品叶片，实现叶片精加工生产
18、的专业化和产业化。因此，本项目的实施对叶片生产行业的技术水平提高具有促进作用。1.3.3 对我国国防工业及国民经济的发展具有积极促进作用航空发动机是飞机的心脏，而叶片是发动机中的重要构件，发挥着极其重要的作用。本项目生产的叶片可广泛应用于航空发动机中。同时叶片也是汽轮机、燃汽轮机、压气机、鼓风机的核心零件，在国家的基础设施建设中，电力工业是先期发展的行业之一，而汽轮机、燃汽轮机、压气机、鼓风机是电力工业发展的主要产品。汽轮机成品叶片是属技术含量极高的高附加值产品，它不仅表现为曲面复杂、扭角大、成型难，加工需4坐标以上加工中心，而且材料多为不锈钢和钛合金。因此国内可制造汽轮机叶片锻造和机械加工的
19、企业甚少。本项目的技术可在汽轮机、燃汽轮机、压气机、鼓风机的叶片精加工中推广，发展目标是建成国内一流的叶片精加工高技术专业化企业。因此，本项目的实施可进一步促进我国国防工业及国民经济的发展。1.4 市场分析1.4.1 产品市场定位以航空发动机叶片数字化精加工为基础，从汽轮机叶片生产和航空发动机叶片试制起步，建设叶片精加工生产线，开展各种型号航空发动机叶片和汽轮机叶片的数字化精加工业务。1.4.2 市场预测及分析1、市场容量分析航空发动机和汽轮机市场的发展与航空工业和电力工业的发展同步。近年来，我国航空工业和电力工业快速发展，使得航空发动机和汽轮机设备的用量迅速扩大，叶片作为这些设备的核心零件，
20、其市场需求量也随之增加。航空发动机叶片需求国际上，根据波音公司预测，到2025年，市场将需要新增约2.72万架民用飞机（客机和货机），全球机队规模将翻一番。波音公司认为，未来20年内，航空公司需要的飞机数量大致如下：3450架支线机（90座及以下）；16540架单通道飞机（100240座，两级客舱布局）；6230架双通道飞机（200400座，三级客舱布局）；990架747及更大型飞机（400座以上，三级客舱布局）。到2025年，新增飞机和原有飞机将使全球民用机队飞机总数达到近3.6万架。据国际预测公司/DMS对世界通用飞机市场的预测，到2012年，世界通用飞机制造商将交付18633架活塞和涡桨
21、类飞机。我国民用航空运输市场的快速发展将对民用飞机产生巨大需求，预计到2023年，我国客货运输飞机拥有量将达到2769架，其中货机396架，客机2373架，100和100座以下支线客运飞机机队数量将有一个较大的增长，总量将达到754架；因运量增长产生的需求和现有飞机的退役，我国民航今后20年内共需要补充2194架客机。按座级划分为400座级68架，300座级208架，200座级277架，150座级723架，110座级213架，支线飞机705架。2003年月，我国颁布了通用航空飞行管制条例，我国通用飞机市场逐渐放开。截至目前，我国已拥有通用飞机570架，与1995年相比，通用航空飞机总量净增了2
22、7.3 %。而与我国作为世界第二航空运输大国的地位相比，通用航空发展仍然相对滞后。同为发展中国家的巴西，其通用航空飞机的数量超过了10万架，约为航班飞机数量的26倍；而我国在飞的通用飞机数量仅仅与航班飞机数量持平。美国通用航空制造商协会国际事务副理事长爱德华史密斯说，虽然与高速增长的民用航空市场比较，中国的通用航空市场仍然比较落后，但未来的发展潜力巨大。有关专家预测，到2020年，中国通用航空飞机将超过1万架。巨大的国际、国内航空市场使航空发动机的需求量迅速扩大，航空发动机叶片作为航空发动机的关键零件的需求量也变得十分可观。汽轮机叶片市场需求随着国家“十五”规划的全面启动和西部大开发战略中“西
23、电东送”工程的实施，一系列大型电力建设项目如龙滩、小湾、三峡右岸、瀑布沟、溪络渡、向家坝和一批大型火电项目相继开工，使电力设备市场需求强劲。2005年我国新增装机容量为6840万千瓦，增长率为15.74 %，2006年达到6000万千瓦，增长率为11.92 %。预计到2010年电力设备装机总容量将达到4.5亿千瓦（考虑安排停运拆除3000万千瓦左右小火电机组）。而到2015年，按年增加2000万千瓦计，总装机容量将达到5.5亿千瓦，装机速度将居世界各国的前列。目前世界上主要汽轮机制造商都在关注和参与中国这个大市场的发展。除航空发动机叶片和汽轮机叶片以外，烟机、鼓风机、压气机等叶片市场也十分可观
24、。2、市场供应分析目前，我国只有毗邻某某阎良国家航空高技术产业基地的中国一航红原航空锻铸工业公司能够生产航空发动机、汽轮机大叶片毛坯，而叶片的精加工厂家主要在东北和东南地区，如东方汽轮机厂和哈尔滨汽轮机厂。由于生产和精加工处于两地，运距远，造成成本高、运输不便，不能及时满足市场需求。为降低成本，更方便快捷地为用户服务，直接向客户提供成品叶片，红原航空锻铸工业公司与本项目承担单位某某航空科技有限公司合作，委托某某航空科技有限公司在阎良当地对叶片进行精加工。3、目标市场分析国内航空发动机叶片巨大的国际、国内航空市场使航空发动机的需求量迅速扩大。通过对红原、430、410、新艺、安大等航空发动机叶片
25、制造企业的分析，今后我国航空发动机叶片年产值在40亿元左右，其中叶片精加工费用约占30，即叶片精加工产值为12亿元。目前，国内多数航空发动机厂家叶片精加工能力都受到产能的限制，并随着新发动机制造及维修的需求扩大而日益突出，建立叶片精加工的外协生产模式已成为趋势。以红原为例，目前已实现叶片精加工的100外协。因此，对于国内整个航空发动机叶片精加工业务，目前保守估计按10%的外协量计算，即市场价值在1.2亿元左右。本项目承担单位按占国内叶片精加工外协市场的20%计算，将获得年产值2400万元的航空发动机叶片精加工任务。国内汽轮机叶片目前，我国只有毗邻某某阎良国家航空高技术产业基地的中国一航红原航空
26、锻铸工业公司能够生产航空发动机、汽轮机大叶片毛坯，而叶片的精加工厂家主要在东北和东南地区，如东方汽轮机厂和哈尔滨汽轮机厂。由于叶片毛坯生产和精加工处于两地，运距远，造成成本高、运输不便，不能及时满足市场需求。为降低成本，更方便快捷地为用户服务，直接向客户提供成品叶片，红原与本项目承担单位某某航空科技有限公司合作，委托某某航空科技有限公司在阎良当地对叶片进行精加工。按红原航空锻铸工业公司承担的汽轮机叶片任务分析，2006年生产叶片毛坯3.5万件，总产值1.2亿元，用户需求成品叶片占总量的40%左右，而叶片精加工价值与毛坯价值基本相同。作为红原航空锻铸工业公司的战略合作单位，本项目承担单位仅加工该
27、公司的叶片毛坯就可实现年产值4800万元，并存在进一步扩展的空间。国内其他民用机械叶片除航空发动机叶片和汽轮机叶片以外，烟机、鼓风机、压气机等叶片市场也十分可观。国际航空发动机叶片红原航空锻铸工业公司与国际著名发动机厂家（如：美国波音、英国罗罗、法国宇航、日本东芝、德国西门子等公司）已有的合作基础，获得国外航空发动机厂家的生产许可认证。本项目承担单位借助红原航空锻铸工业公司已经与罗罗公司进行接触，洽谈合作意向，今后承担国际航空发动机叶片的精加工业务。综上所述，不考虑国内其他民用机械叶片和国际航空发动机叶片的精加工业务，本项目承担单位在国内航空发动机叶片和国内汽轮机叶片的年产值为7200万，考虑
28、到生产线建立之初的产能限制，按照完成4500万的产值计算，并按照2500元/叶片平均加工费核算，本项目建成后正常年可达到年加工1.8万片叶片精加工能力。4、进入市场方式对于汽轮机叶片精加工市场，借助红原航空锻铸工业公司的行业基础和西北工业大学的技术支持，项目承担单位生产线建成后直接投入生产。启动产品主要为851 mm-1200 mm的汽轮机叶片。由于航空发动机叶片精加工技术门槛高，故企业拟采取先易后难（先静叶片、后动叶片，先低温叶片、后高温叶片，先实心叶片、后空心叶片）、先国际后国内的方式和步骤进入市场。所谓“先易后难”是指首先开展不锈钢（占1/3）和钛合金（占2/3）静叶片的精加工，2至3年
29、后，再生产高温合金叶片和动叶片，达到以加工航空叶片为主的专业化企业的目标。所谓“先国际后国内”是指借助红原航空锻铸工业公司与国际著名发动机厂家（如：美国波音、英国罗罗、法国宇航、日本东芝、德国西门子等公司）已有的合作基础，获得国外航空发动机厂家的生产许可认证，目前某某航空科技有限公司已经与罗罗公司进行接触，洽谈合作意向。1.5 与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况本项目结合航空发动机叶片数字化生产线的具体工程需求，以围绕叶片数字化精加工生产线的基础管理平台，制定优化的制造流程，建立数字化信息集成平台，集成制造单元技术等方面指导项目实施。一方面解决航空发动机叶片数字化精加工生产线
30、建设的主要技术问题，形成解决航空发动机研制和生产的专业化叶片精加工配套企业；另一方面逐步将生产线应用到其它叶片产品，如汽轮机等产品的叶片精加工中。本项目的实施符合国家相关的产业政策。1.5.1 符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年）的产业发展方向国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年）中把制造业列为国民经济的支柱产业。明确指出我国是世界制造大国，但还不是制造强国。存在制造技术基础薄弱，创新能力不强；产品以低端为主；制造过程资源、能源消耗大，污染严重等问题。重点扶持和发展用高新技术（如数字化和智能化设计制造）改造和提升制造业，大力推进制造业信息化，积极发展基础原
31、材料，大幅度提高产品档次、技术含量和附加值，全面提升制造业整体技术水平，为军工行业配套关键材料及工程化等。本项目在产业方向上符合该规划纲要的规定。1.5.2 符合国家相关发展规划“十一五”期间，依据国家高技术研究发展计划（863计划）“十一五”发展纲要，863计划先进制造技术领域以瞄准先进制造技术发展的前沿，结合国民经济和国防建设的重大需求，从提高设计、制造和集成能力入手，研究先进制造的关键技术、单元产品与集成系统为指导思想。以推进制造业信息化、自动化，发展节能、降耗、环保、高效制造业，用高新技术和先进适用技术改造制造业，整体提升我国先进制造技术的研发水平、自主创新能力和产业化为主要目标。本项
32、目在技术路线上符合该发展规划的规定。第二章 项目的技术基础2.1 成果来源及知识产权情况本项目产品根据业主需求及要求，生产加工技术采用某某航空科技有限公司自主研发的“弧线形叶片铣削工艺”技术和西北工业大学授权使用的研究成果。2007年4月9日，“弧线形叶片铣削工艺”已向国家知识产权局申请发明专利，申请号为200710018024.X（详见附件）。专利权人为本项目承担单位某某航空科技有限公司。在叶片精加工数控加工技术、叶片数字化精加工生产线等技术方面，该公司与西北工业大学签订了合作协议（详见附件），以西北工业大学为技术依托，利用其在该领域所取得的技术成果指导项目生产线的建立和运营。西北工业大学在
33、该领域的技术及成果如下：面向PLM的快速工艺准备技术;航空发动机协同设计制造技术应用;基于STEP-NC的CNC系统与面向高速加工的航空数控加工技术;飞机数字化工艺设计与数字化制造技术;航空工艺设计与制造软件工程化技术;飞机结构件CAD/CAPP/CAM集成系统应用技术;基于知识的工艺研究与开发技术;基于三维CAD的集成化CAPP系统;基于知识融合的快速工艺决策系统研究和开发;CAPP系统及其制造数据管理技术；CAPP与数字化制造管理软件CAPPFramework；飞机制造工艺信息系统关键技术研究及工程应用，国防科学技术工业委员会科学技术成果鉴定证书，国防科签字2006第55号;基于微机环境的
34、集成化CAPP应用框架与开发平台（CAPPFramework），科学技术成果鉴定证书，陕科签字2000第081号;集成化CAPP应用框架与开发平台CAPPFramework，陕西科学技术奖，一等奖，20012002年度;数控刀具智能化CAPP系统，航空科技进步奖，三等奖，1998年度;飞机结构件FA-CAD/CAPP/CAM系统开发与应用，航空科技进步奖，二等奖，1996年度;基于知识的CAPP开发平台，计算机软件著作权，2004SR04507;基于国产DBMS的工艺信息系统，计算机软件著作权，2004SR11384;网络化CAPP系统，计算机软件著作权，2003SR12580;基于WebSe
35、rvice的CAPP集成系统，计算机软件著作权，2005110250。2.2 已完成的研究开发工作该公司从成立起就定位于叶片的数字化精加工，聘请原中国一航某某航空发动机公司（430厂）副总经理、研究员级高工、享受政府特殊津贴的专家陈知立先生任公司总工程师，成立了由陈知立先生牵头，西北工业大学贾晓亮博士及公司管理与技术人员张彦林、李岩、田锡天等参加的课题组，开展叶片加工工艺的研究设计、数控程序的设计、数字化测试技术、数字化管理技术等研究开发工作。截至目前，该公司已购置和租用一批叶片数字化加工设备，开展叶片精加工业务，现已完成XX型号航空发动机叶片和851-1200 mm汽轮机叶片的加工工艺设计，
36、并已生产出合格的汽轮机叶片产品和航空发动机叶片试制品。其中汽轮机叶片已由红原航空锻铸工业公司交付用户使用，实现加工收入975万元。航空发动机叶片已经通过430厂测试，并正在申请新时代公司军品生产许可证。2.3 工艺技术方案2.3.1 技术目标本项目的技术目标是为航空发动机叶片数字化精加工生产线提供一套完整的技术方案，包括：1、建设一条叶片精加工数字化制造生产线。项目研究结合叶片精加工生产线的具体工程需求展开，为配套企业航空发动机叶片制造提供支持，解决发动机叶片精加工生产的瓶颈问题。2、围绕“制造流程重组、生产过程管理、信息集成平台、制造单元技术”四个方面展开。“制造流程重组”研究引入精益管理思
37、想和国内外叶片生产线实践经验；“生产过程管理”研究为叶片生产线生产运行提供物理集成平台；“信息集成平台”解决叶片生产线的制造过程数据集成和协同数据交换的技术瓶颈；“制造单元技术”解决叶片在数字化工艺、高质高效加工技术和检测方面的技术瓶颈。3、突破“叶片精加工制造流程设计与数字化定义、叶片数字化精加工生产线先进生产布局规划、叶片数字化精加工生产线生产过程管理技术研究、叶片零件数字化工艺技术、叶片零件制造检测一体化技术”等五项关键技术。突破航空发动机叶片数字化精加工生产线建设的主要技术瓶颈环节，为航空发动机叶片数字化协同制造生产线建设提供一套完整的技术解决方案。2.3.2 工艺方案航空发动机叶片按
38、使用功能可分为转子叶片和定子叶片。就其工作特性又可分为风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片。由于其在发动机内的位置不同和工作状态不同又有其不同的技术要求和制造工艺。转子风扇叶片和压气机叶片在发动机前部，温度相对较低，为减轻发动机重量，因此多用铝合金及钛合金做成。但由于风扇叶片空气流量较大，多做成大扭角、宽叶展而且较长，为增强其长度，则又在其中部增加了阻尼台，防止了高挠度振动及高频振动对叶片的损伤。高压压气机叶片相对则小些，但对较高级别的压气机，由于气体压缩温度的提高，又改用不锈钢材料以保持其在高温情况下的强度。为保证有较高的抗疲劳性和强度，这些叶片多以锻造为主。随着锻压设备和制模技术的发展，这些叶片
39、现多以模锻或精锻毛料加工而成。对模锻叶片，叶身型面为确保达到设计要求的效率和寿命，其叶身仍需进行精加工，以保证其气动所需的叶型和表面光洁度，以最大限度降低高谐振动的疲劳源。此外两种毛料的叶片均需进行叶片安装边的加工，以保证能完整地安装在盘上或机匝上。有些叶片还需要进行叶冠的加工。这些加工都有特殊要求，尺寸既要有较高的一致性，使其能有好的互换性，还要有好的整体性。某些要求高的叶片还要进行叶片本身固有频率的测定，以免工作时产生共振而破坏叶片。这些要求对叶片都提出了较高的机械加工工艺及设备要求。叶片型面加工主要用机械加工方法通过数控铣床或靠模铣床（即仿型铣床）完成。针对不同型号的航空发动机叶片和汽轮
40、机叶片，精加工工艺会有区别，一般的叶片精加工工艺都有几十道工序，其一般主要的工艺路线如下：毛坯检查打磨定位铣粗加工定位面磨面定位叶根粗加工叶尖粗加工型面粗加工型面精加工拉削粗加工叶根精加工叶尖精加工拉削精加工型面抛光（修刀花）钳 修交检入库2.3.3 主要技术方案本项目的主要技术方案包括：1、基于先进精益管理思想、先进数字化技术和叶片先进制造工艺集成的技术方案由于本项目是一个工程化和技术上多学科融合的项目，因此叶片数字化精加工生产线是一种基于先进的精益管理思想、先进的数字化技术和叶片类零件先进制造工艺融合的技术解决方案，其包括：制造流程重组：叶片数字化精加工生产线制造流程重组以精益思想为指导，
41、以新厂房和生产线布局规划建设、数字化制造流程设计为特征。并借鉴国内外相关研究成果及行业最佳实践，结合国内航空发动机生产制造的现状、规划和可能的发展方向，确保该生产线技术水平为先进的数字化精益生产线。生产过程管理：基于制造流程重组所提供的生产运行物理平台，以及通过先进工业布线所提供的网络运行环境，以产品条码应用为信息采集手段，软件为基础管理平台；实现数字化协同条件下的生产运行动态管理、生产过程实时监控。信息集成平台：基于制造流程重组数字化制造流程所提供的信息集成方案，以CAD/CAPP/CAM/MES/CAT集成为特征，以制造协同基本目标来进行软件系统定制开发。制造单元技术：基于制造流程重组所提
42、供的制造工艺流程，以数字化条件下叶片工艺优化为导引，基于UG NX进行专用软件开发；数字化工艺以高效高质低成本制造工艺流程为主线，以数字化工艺流程设计和发放、制造检测一体化为特征，基于西北工业大学CAPPFramework软件面向叶片进行定制开发和实施。2、充分考虑叶片数字化精加工生产线建设不同阶段技术需求的差异性，采取分步骤、分阶段的方法实施第一阶段为生产线与厂房规划建设阶段：主要解决一些共性的、基础性的问题；第二阶段为生产线试运行和设备调试、软件调试阶段：主要解决生产线运行中一些棘手的、必需的问题；第三阶段为生产线正式运行与微调阶段：主要开展确保生产线高效、柔性、稳态、按节拍运行的技术研究
43、，将项目积累的所有技术应用于叶片数字化精加工生产线的运行中。3、项目实施采取高起点、快速建设、快速应用的方法在数字化流程设计与生产线规划建设方面，广泛与国内外知名厂商合作，确保吸收国内外的技术积累和本项目的较高技术起点；在软件选型方面，以成熟软件为主，以自行开发为辅，在CAD/CAPP/CAM系统方面，为了确保系统的先进性和实用性，优先采用国际上最先进的商用软件系统；在制造单元技术的软件开发方面，结合企业需求采取定制开发方式与高校、公司等协作完成。2.4 技术或工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势本项目采用先进的管理思想、先进的数字化手段和先进的制造工艺，面向航空发动机叶片的精加工，建
44、设数字化生产线，实施数字化管理，建立先进的生产与管理模式。本项目生产线技术起点高，工艺先进，不仅可以提高叶片加工精度和质量，而且可以大大提高工作效率。叶片尖部、根部、榫头、缘板、进、排气边缘、阻尼台等部分都留有加工裕量，需要在机械加工车间加工到最后尺寸。叶片榫头加工采用立式高速拉床或直接用加工中心加工。压气机工作叶片榫头有销钉式或燕尾型两种，有的叶片顶端有“”型安装方台，下部有矩形安装板与内缘板联接在一起，有钎焊联接，也有胶接。叶片表面要进行湿吹砂处理，以提高其抗疲劳性能。有的叶片表面采用各种涂层，以增加其表面耐腐蚀耐高温及耐久性，并提高其封严效果。涂漆层种类多，所用设备也略有差别。本项目生产
45、技术所选主要设备及功能如下：数控铣床：用于粗、精铣，包括进、排气边或阻尼台上下表面，及径向园弧；拉削设备：用于粗、精拉削叶片榫头；磨床：磨削叶片缘板精加工及叶片相邻面；外园磨床：磨削叶片外弧；五坐标（四坐标）加工中心：用于叶片园弧叶根的加工；边缘投影仪：叶片进排气边缘的投影检测；光学跟踪测量仪：用于检测叶片型面轮廓度，及最后精抛完成型面的检测；砂带抛光机：用于抛光叶片型面；电脑标刻机：用于标刻叶片零件号及批次号；湿吹砂机：抛光后湿吹砂以提高叶片的抗疲劳性能；2.5 企业认证2007年10月22日，某某航空科技有限公司获得了某某市科学技术局颁发的高新技术企业证书（证书号0761101B0195）
46、（详见附件）。2.6 后续产品研发及企业可持续发展本项目承担单位首先从面向陕西省的叶片制造配套开始，以航空发动机叶片精加工为基础，从汽轮机叶片精加工起步，建成叶片精加工专业化生产线，开展各种型号航空发动机叶片和汽轮机叶片的数字化精加工业务，建成国内一流的叶片精加工高技术含量的专业化企业，并且随着业务的进一步开展，将不断扩大业务范围，面向全国和国际转包扩大业务范围，增加生产项目，保证企业的可持续发展。第三章 项目建设方案3.1 产品方案及建设规模根据产品市场分析，结合企业实际情况，确定本项目建成后正常年可达到年加工1.8万片精锻叶片的能力。3.2 设备选型 3.2.1设备选型的原则1、技术先进、
47、可靠且经济合理；2、与项目建设规模、产品方案和工艺技术方案相适应，满足项目的要求，并可获得最大出力；3、满足产品质量的要求；4、提高连续化、大型化程度，降低劳动强度，提高劳动生产率；5、降低原材料、水、电、气单耗，满足环境保护要求；6、在满足机械功能和生产过程的条件下，力求经济合理，同等技术水平优先考虑国产设备；7、与其它辅助设备相互配套；8、符合政府或专门机构发布的技术标准要求。3.2.2 设备选型根据本项目生产工艺要求，经论证，本项目拟购置各种生产设备73台(套)。设备清单详见下表。设备清单一览表(下载后调至深色即可看清)序号设备名称型号规格单位数量生产厂家1五坐标立式加工中心HX-151X轴：1200 Y轴：390 Z轴：300台2瑞士Starrag-Heckert公司2四坐标立式加工中心2033 VMCX轴：850 Y轴：510 Z轴：510台4台湾福裕机床有限公司3单滑枕外表面立式拉床XS30-10022t台2英国辛纳提未勒克隆有限公司4数控成型磨床SMART-818H
