九軸六聯(lián)動(dòng)強力型面磨削隨型拋光整合國際首創(chuàng ) |
| 發(fā)布日期：2010-06-15 11:26:51 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽： |
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在CCMT展覽會(huì )上，由武漢華中數控股份有限公司、北京勝為弘技數控裝備有限公司和德陽(yáng)東汽工模具有限公司產(chǎn)、學(xué)、研、用聯(lián)合研制的，專(zhuān)門(mén)針對大型葉片精加工開(kāi)發(fā)的多軸聯(lián)動(dòng)高端數控機床TX-6九軸六聯(lián)動(dòng)數控砂帶磨床吸引了觀(guān)眾的目光。這是我國國內第一臺公開(kāi)展出的九軸六聯(lián)動(dòng)數控砂帶磨床，具有強力型面磨削和隨型拋光兩種功能，技術(shù)上尚屬?lài)H首創(chuàng )。
1.TX－6數控砂帶磨削拋光機床
TX－6九軸六聯(lián)動(dòng)數控砂帶磨床主要用于大型汽輪機葉片磨削拋光、核電葉片磨削拋光、大型燃汽輪機壓氣機葉片加工、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機風(fēng)扇葉片加工、機載外掛裝置型面磨削拋光、隨型磨削裝置可移植磨削風(fēng)力發(fā)電槳葉型面等。機床配置華中世紀星九軸六聯(lián)動(dòng)系統，采用砂帶磨削方式，A、B、C三個(gè)回轉軸與X、Y、Z（可橫向磨削與旋轉磨削）三個(gè)直線(xiàn)軸六聯(lián)動(dòng)插補加工，擁有從硬件結構、控制系統到專(zhuān)用編程后處理軟件的完全自主知識產(chǎn)權。
2.TX－6數控砂帶磨問(wèn)世秘密
2007年初，現北京勝為弘技總經(jīng)理劉樹(shù)生在視網(wǎng)膜治療恢復期間，偶然的機會(huì )，和來(lái)電問(wèn)候的從事葉片制造的客戶(hù)談到了目前大型葉片加工靠手工打磨的問(wèn)題，尤其是核電機組任務(wù)很重，傳統手工打磨拋光已經(jīng)越來(lái)越不滿(mǎn)足使用要求，動(dòng)平衡不好、精度低、影響氣流、影響發(fā)電效率等，而國內還沒(méi)有類(lèi)似的加工機床，國外又對中國實(shí)行技術(shù)封鎖，限制出口中國，這引起了劉樹(shù)生研究這個(gè)問(wèn)題的興趣！
靜下心來(lái)思考，劉樹(shù)生覺(jué)得國內應該有這個(gè)能力解決這個(gè)技術(shù)。從資源上看，所需無(wú)外乎是適應加工對象特點(diǎn)的機械結構、控制技術(shù)、軟件技術(shù)。以他對葉片加工工藝方法、特點(diǎn)的理解和多年機床行業(yè)的經(jīng)驗看，機械結構有難度但不是不能完成；數控系統采用國外高檔系統應該問(wèn)題不大，但要做就做自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)精品，只能選擇國內數控行業(yè)領(lǐng)頭羊一一華中數控；軟件技術(shù)要緊密結合工藝特點(diǎn)，這不是機床廠(chǎng)也不是系統廠(chǎng)商所擅長(cháng)的，只有選擇軟件開(kāi)發(fā)和編程能力強的東方汽輪機有限公司合作。思路清楚了，事情也就好開(kāi)始了。2007年四月初，華中數控董事長(cháng)陳吉紅到北京開(kāi)會(huì )時(shí)，兩人用了不到一小時(shí)的討論就一拍即合，決心把項目搞成！
五一期間，陳吉紅和劉樹(shù)生兩人在武漢又深人地探討了項目的實(shí)施問(wèn)題，并對可能的難點(diǎn)做了定性的評估，形成思想認識上的一致；在此基礎上與東方汽輪機有限公司溝通，邀請其作為用戶(hù)方共同開(kāi)展項目。對此請求，東方汽輪機有限公司給予了積極的支持，本身東方汽輪機有限公司也是一貫支持民族工業(yè)、堅持自主創(chuàng )新的企業(yè)典范。由于這是一個(gè)有相當水平和難度的重大課題，加之三方都是務(wù)實(shí)穩健的工作風(fēng)格，項目在保密的狀態(tài)下開(kāi)始了外松內緊的實(shí)質(zhì)性工作，并且前期進(jìn)展比較順利！隨著(zhù)項目開(kāi)展的深人，所面對的問(wèn)題也開(kāi)始多起來(lái)，甚至到了劉樹(shù)生和陳吉紅等都開(kāi)始懷疑項目的研發(fā)周期了，甚至幾乎動(dòng)搖了開(kāi)始的念頭，正如陳吉紅所說(shuō)的：“企業(yè)擔當起相應的社會(huì )責任是理所當然的，但是你要有腰桿去撐啊，比如一些數控編程方面，直接走是走不通的，只有先繞過(guò)這個(gè)問(wèn)題，解決了其他問(wèn)題才有可能，這不是常規的解決方法，是華中數控所沒(méi)有面臨過(guò)的。”這個(gè)項目的難度正如華中數控總經(jīng)理、華中科技大學(xué)博士向華所說(shuō)：“我們這個(gè)項目要堅持到底，可以有機床、控制和應用軟件等方面的五個(gè)以上的項目，至少可以培養四五個(gè)博士生和更多的碩士生出來(lái)！"
劉樹(shù)生在思考，他深信以現有華中系統的功能和性能完成多軸聯(lián)動(dòng)的數控整機是可以實(shí)現的，但問(wèn)題在于怎樣加工、編程，而在此之前進(jìn)行的磨削曲面加工試驗中包括東方汽輪機有限公司技術(shù)人員也沒(méi)有很好的解決方案，因為目前還沒(méi)有支持六坐標聯(lián)動(dòng)的軟件。此前的實(shí)驗都是明知非要六坐標聯(lián)動(dòng)不可，但抱著(zhù)僥幸心理試圖用五軸編程方法來(lái)解決砂帶磨削編程問(wèn)題，看來(lái)項目成功的關(guān)鍵是必須解決六坐標聯(lián)動(dòng)的編程方法問(wèn)題。關(guān)鍵時(shí)刻，東汽工模具公司的鐘工提出了一種解決第六軸矢量的方法，但這種方法需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，需要對數學(xué)和CAM都有良好的基礎。經(jīng)過(guò)和陳吉紅討論，任務(wù)落到了華中數控楊建中博士和他的學(xué)生杜鵬飛身上。正確的方法加上師生二人的聰明才智和鉆研精神，不到一周，一個(gè)“看上去很美”的矢量分析模型就做出來(lái)了，接著(zhù)刀路文件也可以描述出來(lái)了，但隨之新的問(wèn)題又出現了一一一如何后處理成機床的指令代碼？又一次！鐘工創(chuàng )造性地編寫(xiě)了后處理軟件，創(chuàng )造性地解決了問(wèn)題。剩下的就是等待整機的調試、試加工了。也許上天確實(shí)垂青這些勤奮的人，在后來(lái)的試加工中一次就成功了。擁有自主知識產(chǎn)權的軟硬件技術(shù)、控制系統的六坐標聯(lián)動(dòng)的數控砂帶磨床取得了成功！
可以說(shuō)，是三個(gè)公司振興民族數控的激情和低調務(wù)實(shí)的態(tài)度、毫無(wú)保留的合作、相互的信任和發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢，最終把這個(gè)項目堅持了下來(lái)，最終完成了看上去不可能的任務(wù)，讓這臺TX一6展現在我們面前。這期間，項目組成員從未動(dòng)搖，不急不躁、冷靜而低調地去解決一個(gè)接著(zhù)一個(gè)的問(wèn)題是項目成功的另一關(guān)鍵；即便是展會(huì )的成功，激動(dòng)之余，“做了一件有意義的事”還是他們面對贊揚的回答。目前，該項目還未直接面對市場(chǎng)，機床還在改進(jìn)中，預計半年到一年時(shí)間里能夠在大型汽輪機葉片加工中得到應用。
3.TX－6數控砂帶磨問(wèn)世意義
TX－6數控砂帶磨項目的意義不只在于它的強力型面磨削和隨型拋光兩種功能結合而填補了國際空白，不只在于九軸控制六軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)填補了國內空白，更大的意義在于這個(gè)項目帶出了一大堆可以研發(fā)而又在未來(lái)中國裝備制造業(yè)發(fā)展所不得不解決的課題。它讓我們實(shí)驗過(guò)程中發(fā)現了以前我們想都沒(méi)想到的問(wèn)題，讓我們在這個(gè)項目的研發(fā)過(guò)程中擁有了一些我們可以推廣應用的核心技術(shù)，目前我們已經(jīng)申請了七八項專(zhuān)利技術(shù)，而且還會(huì )多！”劉樹(shù)生興奮的談到。
TX一6數控砂帶磨不僅對未來(lái)有著(zhù)極大的意義，目前市場(chǎng)需求也非常巨大。從數控砂帶磨床的應用對象分析，由于國家對能源的需求導致大規模的核電項目建設，而目前國內的裝備能力只能滿(mǎn)足2套100萬(wàn)千瓦／年的產(chǎn)能（發(fā)改委計劃50套／10年），并且葉片全部是手工打磨，效率低、精度差，遠遠不能滿(mǎn)足節能降耗要求。現有的60萬(wàn)、30萬(wàn)機組也全部是手工打磨大葉片，表面質(zhì)量差已經(jīng)影響發(fā)電效能，亞需提高。大型燃氣輪機壓氣機葉片寬而薄容易變形，也需要磨削拋光，其對專(zhuān)用設備的需求亦隨大型船舶尤其是作戰船舶的需求猛增。大飛機風(fēng)扇葉片和壓氣機葉片寬而薄也是銑削加工的難點(diǎn)，需要靠數控砂帶磨解決，其設備需求不在少數。其他機載外掛裝置氣動(dòng)外形的打磨視技術(shù)要求日益提高也會(huì )使得數控砂帶磨的需求有所增加。因此，預計未來(lái)10年市場(chǎng)對六坐標數控砂帶磨得需求保守估計會(huì )有50臺－100臺。市場(chǎng)對此類(lèi)設備需求量將日益增長(cháng)，而國外對此類(lèi)設備一直對中國進(jìn)行封鎖限制。 |
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