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国产数控机床和数控系统在航天制造领域应用示范(四)

2020年05月13日14:54
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       航天工业是机床行业的高端用户,对数控机床的需求特点是大型、复合、精密及多轴联动等,并且要求数控机床具有高刚性、高精度、高效率。
  
       发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。我国规划,2020年年底左右,我国要完成载人航天、探月工程、北斗导航、高分辨率对地观测系统等重大航天项目;2025年前后,全面建成国家民用空间基础设施,推动空间信息应用规模化、业务化、产业化发展;2030年实现整体跃升,跻身航天强国之列,以航天梦助力中国梦。
  
  
航天发射
  
2
  
神舟飞船
  
       目前,国内航天制造企业所使用的高端数控机床仍以进口为主,国产数控机床因技术成熟度、可靠性、自动化水平等原因,尚不能很好满足航天领域的制造需求。近年来,国家采取有力措施,鼓励国产数控机床和国产数控系统在航天制造领域的应用示范,使国产数控机床和国产数控系统逐步替代进口成为发展趋势。武汉华中数控股份有限公司与北京工研精机股份有限公司、四川普什宁江机床有限公司、上海拓璞数控科技有限公司、浙江日发精密机械股份有限公司、航天制造企业紧密合作,在此方面已经取得了很好成绩。
  
       应用案例
  
       华中数控与日发精机批量生产五轴立式加工中心应用于航天制造领域
  
       武汉华中数控股份有限公司(以下简称华中数控)与浙江日发精密机械股份有限公司(以下简称日发精机)合作,针对航空航天装备关键零件的高效数控切削和柔性生产线组线等需求,批量生产配置华中数控848D型高档数控系统的RFSV1500型五轴立式加工中心。目前,该机型已经形成批量销售,应用于航天装备制造领域关键零件的数控加工。
  
       一、机床特点介绍
  
       RFSV1500型五轴立式加工中心具有一次装夹完成铣、钻、镗、铰、攻丝多工艺复杂曲面零件加工能力,适用于航空、航天、汽车、预警装备等领域关键零件数控加工需求。机床主要特点:
  
       ※ 高动态性能:直线轴最大加速度1.1G,进给速度10m/min,快移20m/min。
  
       ※ 高加工精度:定位精度5μm,重复定位精度3μm,铣削孔圆柱度5μm以内(孔直径φ100mm)。
  
       ※ 高主轴配置:采用大扭矩电机,适配机械主轴,适合大背吃刀量切削;
  
       ※ 3+2工作台:避免多次装夹,一次加工多个平面;可以使用刚性更高的切削刀具与表面行成一定的角度加工,减少刀具移动距离;可以根据产品灵活调整工作台。
  
       ※ 高精度液压夹具:迅速对工件进行定位和夹紧,无需校正,提高效率,用于大批量加工。
  
  
华中数控与日发精机批量生产的RFSV1500型五轴卧式加工中心
  
       二、数控系统解决方案
  
  
华中数控HNC-848D高性能数控系统连接示意图
  
       1、数控系统主要功能;
  
       RFSV1500五轴卧式加工中心主要应用华中HNC-848D数控系统的五轴联动功能、五轴RTCP功能、五轴RTCP速度校验功能、五轴标定功能、五轴定向加工功能、五轴定向刀具半径补偿功能、旋转轴结构误差补偿功能、刀具矢量编程功能、法向进退刀功能、刀具测量和工件测量、空间误差补偿和全闭环控制功能、智能产线适配的全开放式网络接口功能、加工大数据采集和监控功能等高档控制功能。
  
       2、数控系统装置、伺服驱动和电机配置清单;
  
  
       三、应用效果
  
       配套华中数控HNC-848D高性能数控系统的RFSV1500五轴立式加工中心目前已在重点领域实现批量应用,用于航空航天装备关键零部件的数控加工、乘用车双离合变速器换挡毂等复杂零件的数控加工等,满足了这些高端制造领域的制造需求。
  
  
航天装备领域制造应用
  
  
航天装备领域制造应用
  
       项目总结:
  
       1、关键设备,自主可控
  
       为了确保航天产品质量,缩短制造周期,航天制造企业对数控机床和数控系统的自主可控、可靠性等提出了更高要求。以往我国航天制造领域大多数采用进口数控机床和数控系统,关键制造设备,受制于人,存在巨大风险。
  
       华中数控与相关机床企业、用户企业紧密合作,推动了全国产数控机床在航天大型零件制造中的示范应用和进口替代。国产高端数控机床及共性技术的可靠性、稳定性、实效性等到了充分验证,关键制造装备,实现了自主可控。同时,通过相关标准及规范的推广,实现国产高档数控机床的推广应用,对新一代航天装备制造水平的发展具有重要意义。
  
       2、批量使用,提高效率
  
       航天装备制造的特点是多系列、多品种、变批量复杂结构件的混线生产与柔性制造,对制造装备的配套能力、工艺方案提出了很高要求。
  
       华中数控与相关机床企业、用户企业紧密合作,实施国产高档数控装备与工艺系统的整体解决方案,开展国产高档数控装备、数控系统、刀具及共性技术在航天制造企业的规模化应用验证,实现了国产高档数控装备在航天领域柔性制造条件下的规模化示范应用。
  
       3、组线使用,智能制造
  
       航天装备制造技术在数控化和信息化等方面都有很大提升后,下一步重点是设备组线、联网,实现产品智能制造。但是苦于进口设备的封闭性,不同厂家接口的互不兼容,产品技术老化等,很难实施成套生产线及智能制造解决方案。
  
       华中数控与相关机床企业、用户企业紧密合作,实现了航天装备产数控系统设备组线和连线,大大提升了航天复杂结构件数控加工柔性和工艺适应性。

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