李頌華

1996~2000，瀋陽建築工程學院機械電子工程專業，本科生；2000~2003，瀋陽建築大學機械電子工程專業，碩士研究生；2004~2011，大連理工大學機械製造及其自動化專業，博士研究生。

中國機械工程學會會員，機械工業金屬切削技術協會切削先進技術研究分會高級會員。

主要從事工程陶瓷精密加工技術、高精密陶瓷軸承技術、數控機床主軸系統技術、精密測試與控制技術等方面的研究工作。

1.工程陶瓷零件加工製造技術

工程陶瓷材料具有較高彈性模量、較低密度、耐高溫、抗腐蝕、高硬度等優點，已在機械、電子、化工、航空航天、生物工程、國防等領域的應用日益廣泛，並已逐步成為尖端技術不可缺少的關鍵材料。然而，由於陶瓷材料的高硬度和高脆性，使得工程陶瓷零件在加工過程中遇到了許多傳統的金屬切削、磨削加工過程中所不曾遇到過的難題。工程陶瓷精密加工技術已成為世界各國研究的熱點問題之一。本研究方向將重點圍繞工程陶瓷零件磨削加工過程中的微觀組織演化及其表面材料去除機理、陶瓷材料的可加工性與加工表面完整性、陶瓷零件的低成本、高效、精密加工工藝等基礎科學問題以及先進陶瓷材料的工程應用技術等開展研究，著力解決由於陶瓷材料的硬脆性而造成的加工難度大、加工效率低、加工成本高的“瓶頸”技術問題，促使工程陶瓷材料在數控機床關鍵功能部件以及更多領域得到更廣泛的應用。

2.數控機床關鍵部件系統及控制

以高切削速度、高進給速度、高加工精度為主要特徵的高速加工是當代四大先進位造技術之一，發展和應用高速加工技術的前提是必須有性能優良的高檔數控機床。高檔數控機床最為關鍵的部件——主軸系統是決定機床高速化和高效率的關鍵因素。高性能陶瓷電主軸利用高性能結構陶瓷作為主軸和軸承等主要旋轉部件的材料，其目的是為了減少主軸單元高速旋轉的離心力和慣性力，提高主軸系統的速度、剛度、精度、使用壽命和可靠性，以適應主軸系統高速化和精密化特性，使其更容易滿足高速加工對機床“高速度、高精度、高剛度、高可靠性及小振動”的要求。本研究方向將重點圍繞高檔數控機床所急需的核心功能部件—高性能陶瓷電主軸的設計、製造與運行控制所面臨的關鍵共性問題，揭示陶瓷主軸-軸承系統宏微觀動態潤滑接觸機制與實效機理、多場強作用下的熱力學與動力學耦合規律、電磁損耗機理等，發展面向預定性能的控形控性製造方法和控制策略，從而建立高性能陶瓷電主軸設計、製造與運行控制的新原理、新方法和新工藝等，為我國機床工業提供原創性核心技術和若干高性能主軸技術原型。

主持參與國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、國家“863”計劃、國家重點新產品計劃、國家火炬計劃、省科技攻關重大項目、建設部科技攻關計劃等科研課題30餘項。創造性的發明了一種高速無內圈式全陶瓷電主軸單元，並成功研製了高精度熱壓氮化硅陶瓷球軸承、高速大功率陶瓷軸承電主軸和高速無內圈式全陶瓷電主軸系列產品。其中，無內圈式全陶瓷電主軸單元的研製，國際上也未見有相關報道，其最高轉速達到30000~50000r/min，最大功率達到15~25kW，迴轉精度≤±0.001mm，其核心零件G3級陶瓷球和P4級陶瓷球軸承已實現低成本批量化生產，解決了數控機床電主軸所要求的高速、高剛度、高精度、長壽命等關鍵問題。參與研發的異型石材車銑加工中心HTM50200具有高速、高效和高可靠性特點，並填補了該類產品的國內空白，具有完全自主知識產權，解決了國內石材產業在高附加值異型製品方面的技術瓶頸。相關研究成果獲國家、省部級科技獎9項，其中"高速數控機床陶瓷電主軸單元"獲2010國家技術發明二等獎、“高精度熱壓氮化硅陶瓷球軸承”獲2005年國家科技進步二等獎。獲國家發明專利3項，實用專利3項。出版高水平學術著作1部，在國內外重要期刊上發表論文40餘篇，其中被SCI收錄5篇、EI收錄13篇。與瀋陽機床集團、上海材料研究所、洛陽軸研科技股份有限公司、山東博特精工股份有限公司、中科院瀋陽自動化所等企事業單位的廣泛聯繫與合作。

2005年以來主要論文及論著：

1. 吳玉厚，李頌華. 高速數控機床主軸系統，科學出版社，北京，2011。

2. S. H. Li, Y. H. Wu and K. Zhang. Parameter optimization for oil/air lubrication of a high speed ceramic motorized spindle without bearing inner rings. Applied Mechanics and Materials. 2010, vols. 37-38: 839~843。

3. S. H. Li, Y. H. Wu and L. X. Zhang. Development and experimental investigation of a high speed grinding spindle equipped with fully-ceramic bearings and ceramic shaft. Advanced Materials Research. 2010, vols. 156-157: 1366~1371。

4. S. H. Li, Y. H. Wu. High-efficiency and precision grinding technology of HIPSN all-ceramic bearing race. Key Engineering Materials. 2008, vols. 359-360:108~112。

5. S. H. Li, Y. H. Wu. A study on oil/air lubrication and preload of a high frequency fully ceramic motor spindle. IEEE International Workshop on Automatic Control, November 4-6, 2010, Zhengzhou, Henan, China.

6. S. H. Li, Y. H. Wu, K. Zhang. Simulation and investigation of direct torque control for high speed ceramic motorized spindles. Proceedings of the 8th International Conference on Frontiers of Design and Manufacturing, September 23-26, 2008, Tianjin, China.

7. S. H. Li, H. Guo and Y. H. Wu. Experimental investigations of machining characteristics and removal mechanisms of ceramic balls by the cone lapping method. Proceedings of the 8th Asia-Pacific Conference on Materials Processing, June 15-20, 2008, Guilin-Guangzhou, China.

8. Y. H. Wu, S. H. Li, K. Zhang. Lapping machining of high-speed and high-precision ceramic bearing balls ． Key Engineering Materials. 2005, Vol.291-292: 364~365。

9. Y. H. Wu, S. H. Li, K. Zhang. Experimental investigations of a high-efficiency grinding technology for HIPSN ceramic bearing race. Current Development in Abrasive Technology Proceedings of the 9th International Symposium on Advances in Abrasive Technology, September 26-29, 2006, Dalian,China.

10. 李頌華，李偉，王賀，吳玉厚. 基於PMAC-PC 的HIPSN 陶瓷套圈高速內圓磨削. 裝備製造技術，2007（8）：22~24。

11. 張俊萍，李頌華; 吳玉厚．高速磨削用陶瓷軸承電主軸單元的動特性分析．機械設計與研究，2008，24（04）。

2005年以來主持參與的主要科研項目：

1. 無內圈式全陶瓷電主軸單元關鍵技術及其動力學特性研究，編號：50975182，國家自然科學基金資助項目，2010.01～2012.12。

2. 高性能結構陶瓷的精密加工技術及其應用研究。編號：2008DFA70330，國際科技合作項目，2008.06～2011.12。

3. 複合加工中心高速加工異形石材製品動態特性及工藝研究, 編號：2010-K8-11，建設部科技計劃，2010.01～2012.12。

4. 數控加工中心全陶瓷電主軸單元關鍵技術及其虛擬樣機製造, 編號：JX-200909, 瀋陽建築大學重點實驗室開放基金項目，2009.01～2011.12。

5. 高速全陶瓷電主軸單元動特性與熱特性實驗研究，遼寧省自然科學基金，編號：20102186，2011.01～2012.12。

6. 大型工業建築設備安裝無腳手架施工裝備技術與產業化開發。編號：2008BAJ09B03，“十一五”國家科技支撐計劃課題，2008.10～2011.12。

7. 高速全陶瓷主軸部件的研製及其工程化應用研究。編號：2006AA03Z533，“十一五”國家高技術研究發展計劃，2007.01～2009.12。

8. 高速數控機床陶瓷電主軸單元技術的研究。編號：50475167，國家自然科學基金項目，2005.01～2007.12。

9. 高速數控機床大功率電主軸單元。編號：2006GH040178，2006 國家“火炬計劃”項目，2006.01～2008.12。

10. 異型石材多功能數控加工成套設備研究與產業化開發。編號：2006BAJ12B07，“十一五”國家科技支撐計劃項目，2006.11～2010.12。

11. 高精度熱壓氮化硅陶瓷軸承。編號：ED650005，國家新產品重點推廣計劃項目，2006.01～2008.12

12. 高速數控機床陶瓷電主軸單元技術研究。編號：2005220014，遼寧省科技攻關計劃項目，2005.01～2007.12。

13. 高速數控機床陶瓷主軸單元技術。編號：2006220024，遼寧省科技計劃重大項目，2006.01～2008.12。

14.工程陶瓷的低成本高效精密磨削技術研究。編號：2007222009，遼寧省科技攻關計劃項目，2008.01～2009.12。

15. 自動化立體倉庫巷道堆跺機最優控制研究。編號：(05-K1-2)，建設部科技攻關項目，2005.06～2007.12。

16. 精密數控機床陶瓷電主軸單元技術研究。編號：50416756，瀋陽市重點科技攻關項目，2005.01～2006.12。

17. 高速無內圈式全陶瓷電主軸單元動力學分析與實驗研究。編號：2009T081，遼寧省教育廳創新團隊項目，2009.01～2010.12。

18. 全陶瓷球軸承的設計及其應用技術研究。編號：JX-200606，瀋陽建築大學重點實驗室開放基金項目，2006.07～2008.06。

2011年入選遼寧省“百千萬人才工程”百人層次，獲第八屆遼寧青年科技獎“十大英才”稱號併入選中國青年科技獎候選人，入選遼寧省優秀人才支持計劃。