汽車制造
2011年5月14日,由東方電氣集團東方汽輪機有限公司、北京勝為弘技數控裝備有限公司、武漢華中數控股份有限公司和華中科技大學承擔的“高檔數控機床及基礎制造裝備”國家科技重大專項課題所研制的“大型葉片型面加工六坐標聯動數控砂帶磨床”,在四川省德陽市通過了由中國機械工業聯合會組織的科技成果鑒定。
由北京機床研究所徐性初院士、上海電氣集團姚俊、湖南大學盛曉敏、中國機床工具工業協會陳炎麟、北京機電院機床有限公司總工程師高琦、無錫透平葉片有限公司騰樹新、哈爾濱汽輪機廠武皓、四川成發航空科技股份有限公司魏大春、西安航空發動機有限公司吳百通等九名國內知名專家、教授組成的鑒定委員會,聽取了課題組所做的工作報告、技術報告、用戶報告及查新報告,并且現場考察機床加工使用情況。專家組一致認為:所研制的大型葉片型面加工六坐標聯動數控砂帶磨床、數控系統、加工工藝及編程軟件具有自主知識產權,創新性突出,總體技術達到同類產品的國際先進水平。
“六坐標聯動數控砂帶磨床”成果鑒定會會場?
汽輪機葉片是發電裝備的核心零件,其型面精度、表面質量、一致性影響到發電裝備的能量轉換效率。據悉,用于加工核電、火電等電站用汽輪機葉片形面加工的多軸聯動數控機床是電力設備制造領域的高檔關鍵設備。目前,我國一般采用手工拋磨方式加工大型葉片,葉面精度差,加工效率低,勞動條件非常惡劣。而此次通過鑒定的大型葉片型面加工六坐標數控砂帶磨床是用于大型葉片的磨削拋光精密加工的高端數控機床,能夠滿足以新一代核電大型汽輪機末級葉片、次末級葉片為代表的大型葉片的精密磨削拋光加工。
2007年,東方汽輪機有限公司、北京勝為弘技數控裝備有限公司、武漢華中數控股份有限公司和華中科技大學瞄準世界先進水平,產、學、研、用緊密結合,安排技術骨干全力參與,投入大量人力、物力,啟動加工六坐標數控砂帶磨床的研制工作。
2008年汶川大地震,位于四川漢旺鎮的東汽生產基地損失極為慘重。東汽的德陽新基地建設,受到中央領導高度關注。2010年,數控砂帶磨床課題得到了《高檔數控機床與基礎制造裝備》國家重大專項的立項支持。課題聯合研制團隊將結合東汽震后重建技改,建設一條由10臺以上數控砂帶磨床組成的大型葉片磨削拋光生產線,全部采用國家重點專項支持研發的華中8型總線式高檔數控系統。該生產線的建設,將對我國二代半核電機組和三代核電機組的制造品質起到強有力的保障作用。另外,國內葉片制造的專業企業---無錫葉片廠也將購買該設備作為行業的示范應用。
目前,該機床已經交付東方電氣集團東方汽輪機有限公司9臺,用于核電汽輪機末級和次末級葉片精密磨削拋光生產,累計生產葉片超過數千片,所加工葉片質量較以往手工打磨有本質的飛躍。數控機床和數控系統的使用穩定可靠。據東汽公司核電低壓轉子裝機測試反映,新設備所制造的葉片一致性非常好,低壓轉子在不經配重調整的情況下,高速動平衡效果已經優于法國某知名公司制造的轉子。該型號設備榮獲了中國機床工具工業協會授予的CCMT2008國產數控機床“春燕獎”,及國家能源局和工信部聯合頒發的2010年度優秀合作項目獎。
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2010年能源裝備應用國產數控機床優秀合作項目??CCMT2008國產數控機床“春燕獎
鑒定會期間,專家組深入到東汽生?產現場,實地了解機床和數控系統的使用效果、運行情況。該機床已批量用于核電葉片和大型汽輪機葉片的內弧、背弧、進汽邊和出汽邊的數控砂帶磨削加工,保證了葉片的一致性和機組動平衡對葉片性能的要求,提高了表面質量,實現了復雜葉片的高效和高質量的磨削與拋光,替代了傳統手工拋磨。由此,專家組一致認為該機床有以下三個創新點:
1、研制了中空C軸、BC雙擺頭結構、砂帶浮動機構和砂帶快換裝置,提高了砂帶磨削的剛性,實現了葉片隨形拋磨和強力磨削一體化,形成了可移植的砂帶磨削功能單元的模塊化,在國際上具有獨創性和先進性。
2、自主研制了六坐標聯動數控砂帶磨削國產專用高檔數控系統。實現了三回轉、三直線的六軸聯動數控插補控制、小線段樣條擬合、雙驅同步控制和磨削壓力控制技術,系統運行穩定可靠,滿足了復雜葉片的多軸聯動控制要求。
3、自主研發了葉片六坐標聯動數控砂帶磨削加工工藝編程軟件,實現了六坐標聯動雙矢量編程算法、加工參數優化和仿真、后置處理等功能,提高了編程的智能化水平,實現了自動編程與自動加工。
專家們還參觀了配華中8型高檔數控系統的九軸數控鉆孔機和五軸高速龍門雙驅木工銑床。目前,九軸數控鉆孔機已經在東方汽輪機公司天津風電公司投入使用。五軸高速龍門雙驅木工銑床也已經在德陽東汽新基地調試完畢,專門用于風電漿葉加工。該機床的龍門移動軸,在雙電機同步驅動下,可達到最高移動速度80米/分。
高檔數控系統是機床裝備的控制“大腦“。長期以來,五軸聯動的高檔數控系統國外對我國一直封鎖限制。華中數控在國家重大專項的支持下,成功研制華中8型高檔數控系統,實現了6軸聯動,并在汽輪機行業重點企業東汽公司成功批量應用,這對我國高檔數控系統的技術發展和示范推廣有非常重要意義。組織本次鑒定會的中國機械工業聯合會李冬茹副秘書長高興地指出:高檔數控機床國家重大專項實施過程中,這個課題是產、學、研、用相結合,主機、系統、用戶工藝相結合,服務于重點領域的成功案例。