在航空領域，包裹在飛機骨架外部的蒙皮，是決定飛機疲勞壽命的主承載零件。在國產大飛機上，蒙皮已采用了輕量化高強度的鋁鋰合金新材料，最薄處僅和雞蛋殼差不多。國產大飛機能夠自主生產精度如此之高的關鍵部件，離不開一項關鍵國產設備的誕生。由金沙js1005線路機械與動力工程學院王宇晗教授牽頭，上海拓璞數控科技股份有限公司、上海飛機制造有限公司、上海航天設備制造總廠有限公司、天津航天長征火箭制造有限公司和成都飛機工業（集團）有限責任公司共同完成的“航空航天大型曲面蒙皮/箱底雙五軸鏡像銑削技術與裝備”項目，為國產大飛機提供了曲面蒙皮綠色精確高效加工的鏡像銑裝備和工藝，在飛機機身部總裝自動化裝配等方面做出了貢獻。項目被授予2022年度上海市技術發明獎特等獎。

不畏艱難、沖破封鎖，踢好成果轉化“臨門一腳”

鏡像銑是一款數控機床，用于解決航空航天大型柔性曲面零件等的加工難題。在王宇晗團隊研發成功之前，全球僅有兩個研究團隊掌握這一技術，并對我國實施技術封鎖。2007年，王宇晗等5位金沙js1005線路畢業的博士決定共同創建上海拓璞數控科技股份有限公司，把實驗室里的科研成果轉化為真正的市場產品，解決“臨門一腳”的問題。“是交大和政府的支持推動這些成果實現了產業化。”王宇晗介紹說，創業的路上困難重重，學校和政府一路助力。創業初始，公司舉步維艱，上海市重大科技攻關項目給予了專項經費支持；沒有場地，閔行莘莊工業區提供了高標準重裝大廠房；團隊人手嚴重不足，上海交大同在航空航天領域攻堅的林忠欽院士將自己的團隊成員“借”給其用。經過16年的努力，王宇晗團隊研制的全球尺寸最大的12米臥式雙五軸鏡像銑裝備，將空間精度比國際最高水平提升了一倍。鏡像銑技術及裝備的突破，不僅有力支撐了我國大飛機和空間探索事業的發展，更對中國制造走向高端意義重大。

鏡像銑生產線

創新發力、政策扶持，產學研用深度融合

近年來，上海強化高校知識產權管理和運用，支持金沙js1005線路等高校開展國家科技成果轉化專項改革試點和賦權改革試點工作，著力在制度層面打破藩籬，為高水平科技成果的轉化和產業化開辟綠色通道。金沙js1005線路亦積極響應政府號召，聚焦基礎科研和技術創新的能力提升，打造高水平國際合作、多學科交叉、產學研用協同的開放創新合作模式，以創新驅動產學研，用融合發展服務貢獻國家發展和人類福祉，設立了一批基礎前沿和技術創新特區，其中就包括王宇晗團隊。

正是在多重支持下，王宇晗團隊一路披荊斬棘，在國內首次研制出臥式雙五軸鏡像銑裝備，解決了國產飛機大尺寸蒙皮精密加工難題；創新研發了全球首臺立式雙五軸鏡像銑裝備，滿足了新一代火箭箱底整體結構大角度加工需求；發明了實時跟蹤工件法向的超聲動態穩定測厚與閉環控制技術，壁厚加工精度提高5倍，突破了飛機超薄蒙皮高精度制造難題；發明了柔性曲面輪廓精密加工技術，開發了柔性裝卡-在機建模-加工規劃成套工藝系統與軟件，實現了任意形狀蒙皮的快速裝卡與自動化生產。項目解決了飛機、火箭超大超薄曲面精密加工難題，為國產大飛機、長征系列運載火箭、登月艙等解決了關鍵零件的工藝瓶頸。

蒙皮鏡像銑削加工

箱底鏡像銑設備

除了做好自己的技術創新外，王宇晗團隊也持續助力高校的人才培養，為未來科技革新奠定扎實基礎。團隊獲得發明專利24項、軟件著作權15項，發表SCI論文30余篇。每年也會接納眾多交大學子來企業實習上課，讓學生在產業實踐的一線深化對科研應用的思考。

勇于探索、永不停歇，助力中國制造“走出去”

金沙js1005線路機械與動力工程學院在航空航天應用上產出了一系列的成果，王宇晗團隊不僅實現了雙五軸鏡像銑這類高端工業母機的國產化，有力支撐了我國大飛機和空間探索事業的發展，同時又把目光投入到高端機床核心零部件及數控系統的“卡脖子”難題上。

車銑復合是航空航天重要加工裝備，具備應用范圍廣、功能多、一次裝夾多工序加工等優勢。五軸車銑復合機床可用于汽車、航空航天、通用機械、液壓、新能源等領域。然而國內的車銑復合機床80%以上依賴進口，進口機床占據了五軸車銑復合的主要市場，鮮有的國產裝備也基本采用進口關鍵部件。為了打破對國外關鍵技術的依賴，王宇晗團隊開展了高端五軸車銑復合機床關鍵核心零部件的研發工作，致力于實現關鍵零部件的完全自主知識產權及國產化，研發出了國際先進、國內領先的車銑復合機床，并自主研發了數控系統、加工模擬仿真軟件、電主軸、直驅擺頭等重要核心部件，依靠自主可控技術取代進口關鍵零部件。圍繞該產品的生產，專門建設了占地面積2.6萬平方米的嘉興工廠，投入車銑復合機床的生產。

雙五軸鏡像銑削原理

銑削加工

如今，金沙js1005線路和拓璞數控一起發力面向通用加工領域的五軸加工機床，開發出了“高端五軸車銑復合加工中心i500”，其靜態、動態性能在對標國際競爭對手的同時，其售價僅為德國、日本進口產品的一半，為開拓國產高端工業母機市場打開了新通道，實現了高端裝備國產化。

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