2024-04-23
基本信息
职务：博士生导师
职称：教授
学院：国家卓越工程师学院
研究方向：1.精密机床设计理论与方法；2.智能制造
招生专业：机械
Email：gaowg@tju.edu.cn
招收类型：全日制博士生、非全日制博士生
校企合作项目名称：面向用户工艺的精密坐标镗床热稳定性调控原理与方法
导师简介：面向国家重大需求，以提升国产高端数控机床热精度与热稳定性为目标，长期专注于机床热精度设计与主动调控关键技术研究，与通用技术机床公司等国内机床行业领军企业深度合作，系统提出并形成机床热误差建模与热平衡设计、热特性测试与热精度主动控制方法体系。发表学术论文76篇，其中，国际机床领域顶刊International Journal of Machine Tools & Manufacture（IF14.0）5篇；谷歌学术和CNKI他引955次。制定企业标准8项，授权中国发明专利20件，实施许可/转让5件。天津市科技评价中心组织的成果鉴定认定热平衡设计与热主动控制关键技术达到国际领先水平。研究成果支撑通用技术机床公司等十余家企业研制出系列产品，实现精度优于3μm精密卧式加工中心产品技术自主可控，满足了重点领域亟需，经济社会价值显著。获中国机械工业科学技术特等奖（排4）、天津市科技进步一等奖（排3）。目前指导在读博/硕士研究生共20人，其中，与通用技术集团联合培养工程博/硕士研究生5人，负责机械工程学院与通用技术集团联合培养工程博/硕士研究生的联系与协调工作；参与多项教改项目，获2018年天津市教学成果二等奖和2022年天津大学教学成果（研究生教育）特等奖。
项目简介：高端数控机床是装备制造业的“工作母机”，是支撑国防军工及国民经济发展、实现制造强国的重要基石。国家2035年远景目标纲要明确将高端数控机床列入创新发展的重要领域；根本改变我国工作母机核心技术受制于人的局面，具有重大战略意义。长期从事精密数控机床正向设计理论方法、热精度设计与主动调控技术研究，与工研精机、沈阳机床、昆明机床、天津一机床等通用技术集团机床公司下属的机床制造企业长期深度合作，围绕精密数控机床整机精度和静动热特性正向设计、热精度设计与主动调控技术、综合性能检测与评估、整机和主轴装配工艺优化与误差控制等共性前沿技术，开展了持续的产学研联合攻关，研究成果支撑了工研、昆机、宁江机床等国内机床企业研制出系列产品，实现了我国精密卧式加工中心单轴精度由8μm至3μm、体对角线误差由50μm至15μm的跨越，在航空航天、汽车等领域的高端市场占有率由不足2%提升至15~20%。成果获2018中国机械工业科学技术特等奖、2020天津市科技进步一等奖。目前正在与工研精机联合承担科技部试点项目，以研制达到国际先进水平的精密立式坐标镗床为目标，联合开展机床正向设计、热稳定性主动控制等核心关键技术研究，旨在打破国外技术封锁与产品禁运，实现精密立式坐标镗床核心技术自主可控。项目执行周期为2022.01-2024.12，目前首台机床已完成第三方检测，所有性能指标均已达标，后续申请人团队将继续配合工研完成后5台机床的装配测试及目结束后的机床性能跟踪测试。依托项目为国家自然科学基金-联合基金项目（批准号：U23B20102，执行期限：2024.01-2027.12，）。该项目针对精密坐标镗床热负载激励不“稳”、结构热特性不“明”、热精度预测与热稳定性调控不“准”等难题，拟研究面向用户工艺的多源动态热激励稳健建模、复杂结构-功能部件非均匀传热-热变形映射机理建模与表征、虑及结构-运动副热误差传递均化效应的热精度预测、机理与数据驱动的热稳定性主动控制、高效低耗流-固/气-固强化对流换热机理等关键科学问题，搭建工作空间热精度测试和主动调控软硬件平台，并面向典型零件的用户工艺开展试验验证，以期为提升国产精密坐标镗床的热精度及其稳定性奠定重要的技术基础。
企业导师介绍：企业导师-聂应新：博士，教授级高级工程师，北京工研精机股份有限公司总工程师，长期从事高档数控机床及其核心共性技术研究，获首届全国杰出工程师奖，享受国务院政府特殊津贴。
主要科研项目：
国家高质量专项课题“高精度卧式加工中心质量提升工程”；
国家863课题“精密卧式加工中心设计制造关键技术”；
国家04专项课题“高速、高刚度立卧式加工中心系列产品的研制”；
国家科技部重大课题“精密立式坐标镗床研制及关键技术攻关”；
国资委1025专项“精密卧式加工中心”课题。
主要科研奖励：
精密卧式加工中心关键技术研究及重点领域应用，获中国机械工业科学技术奖特等奖；
精密卧式加工中心正向设计方法及工程应用，获天津市科学技术进步奖一等奖；
μ2000/630HF卧式加工中心获中国机械工业科学技术奖二等奖。
个人主页：高卫国
