中國機械工業(yè)聯(lián)合會科技工作部 李冬茹
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8J “十五”期間，通過國家相關計劃的支持，我國在中高檔數(shù)控機床關鍵技術研究方面有了較大突破，創(chuàng)造了一批具有自主知識產(chǎn)權的研究成果和核心技術，打破國外的技術封鎖，在五軸聯(lián)動加工機床、車銑復合加工機床、高速加工機床、納米級分辨率數(shù)控車床等重大數(shù)控裝備上均有突破。開發(fā)出多種中檔數(shù)控機床產(chǎn)品，多軸控制的開放式數(shù)控系統(tǒng)等實現(xiàn)了商品化。各類功能部件，如轉(zhuǎn)塔刀架、電主軸、刀庫、滾珠絲杠等發(fā)展迅速，數(shù)控機床的技術水平、質(zhì)量水平、可靠性、外觀及工藝水平等取得了長足進步，促進了數(shù)控機床產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)升級和產(chǎn)業(yè)化。
YOqGFi~` - $>R;L 1 科技創(chuàng)新取得了一批原創(chuàng)性技術成果
>iDV8y XnV*MWv “ 十五” 期間， 通過科技創(chuàng)新，在數(shù)控機床領域取得了一批原創(chuàng)性科技成果，其中具有代表性的產(chǎn)品有：
K]1A,Q =bi:<%" 1.1 超精密球面加工機床
?Bno?\ /q0[T{Wz$ 北京機床所自主研制的超精密球面加工設備， 采用整體減震結(jié)構(gòu)、超精密氣浮主軸和回轉(zhuǎn)工作臺、精密的兩軸氣浮導軌，可滿足薄壁易變形、表面粗糙度要求高的球面和整球零件的超精密加工，加工超精密半球時，表面粗糙度Ra0.025μm。同時，通過大量有針對性的工藝試驗，摸索出了較完整的球體超精密加工的工藝技術，為批量生產(chǎn)奠定了基礎。該類設備也可服務于如透鏡模具、照相機塑料鏡片、條形碼閱讀設備、激光加工機光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等高技術產(chǎn)品。
ia?{]!7$ = ]K;" 1.2 數(shù)控砂帶凸輪軸磨床
S=*rWh8)%< Ys|tGU 上海機床廠有限公司在周勤之院士的帶領下，研制的采用共扼原理的數(shù)控砂帶凸輪軸成形磨床，可同時加工所有的凸輪型面。
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U 1.3 金屬板料無模成型制造系統(tǒng)
/PafIq *VG #SK 由吉林工業(yè)大學研制成功的金屬板料無模成型制造系統(tǒng)，以多點成形技術為核心，利用計算機控制一系列規(guī)則排列的沖頭點陣，通過調(diào)整沖頭高度形成所需的成形曲面，代替模具實現(xiàn)金屬板殼類件的無模、快速、數(shù)字化成形。通過攻克快速調(diào)形機構(gòu)及其控制系統(tǒng)、柔性壓邊、起皺與壓痕控制及回彈補償?shù)汝P鍵技術，開發(fā)出分段成形、反復成形、多道成形、閉環(huán)成形以及薄板多點成形等新工藝，研制出3150kN、2000kN、630kN和200kN四種規(guī)格的無模多點成形集成系統(tǒng)及配套的CAD/CAM專用軟件，并在長春軌道客車股份有限公司使用多點成形系統(tǒng)首次實現(xiàn)了流線形火車頭覆蓋件的無模多點成形。
+mIO*UQi |@`F !bnLr 1.4 大型龍門式五軸聯(lián)動混聯(lián)機床
&!SdO<agZ @G@,)`p4? 由齊齊哈爾二機床集團、清華大學和哈爾濱電機廠有限公司“產(chǎn)學研用” 密切合作開發(fā)的XNZD2415大型龍門式五軸聯(lián)動混聯(lián)機床，是我國在并聯(lián)機床研究方面的一個突破。該機床取得了/項國家發(fā)明專利，結(jié)合串聯(lián)結(jié)構(gòu)與并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，采用雙柱龍門工作臺移動式，用直線驅(qū)動實現(xiàn)虛擬空間坐標位置變換，結(jié)構(gòu)簡單，多自由度運動能力強，具有較高的柔性和工藝集成度。并聯(lián)運動采用兩組平行四邊形機構(gòu)，A/C擺角銑頭采用雙蝸桿消隙機構(gòu)驅(qū)動，交叉滾柱軸承支撐，剛度高，保證了主軸進給剛度及精度，實現(xiàn)A軸轉(zhuǎn)角±105°，C軸連續(xù)轉(zhuǎn)角0~400°，可實現(xiàn)葉片、導葉等復雜空間曲面的加工。由清華大學開發(fā)的基于RT-Linux的數(shù)控系統(tǒng)采用高精度控制算法，應用數(shù)控后置處理系統(tǒng)將標準刀位文件轉(zhuǎn)換為標準加工代碼。
^~'tQ}]!" )"`(+Ku&c 由于混聯(lián)機床的主運動集中在并聯(lián)構(gòu)件上，運動部件質(zhì)量輕，運動速度快， 可以完成高速切削加工。相比之下，機床重量可降低四分之一，制造周期可以縮短40%。XNZD2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機床通過在哈爾濱電機廠水電分廠近兩年時間的生產(chǎn)應用，在加工水輪機葉片和導葉曲面中，表明該機床性能可以滿足加工要求。
MqDz cB] <b.?G 由哈爾濱量具刃具集團、哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合開發(fā)的并聯(lián)機床采用典型的并聯(lián)機構(gòu)加一臥置（或立置）數(shù)控轉(zhuǎn)臺，形成并、串聯(lián)的七軸聯(lián)動機床，能實現(xiàn)五坐標聯(lián)動。在并聯(lián)機床裝自動刀庫，在機床上可自動標定及在線檢測。目前已有4臺用于哈爾濱汽輪機廠的葉片加工。
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