华中数控

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高档数控国家科技重大专项“与工艺融合的高端多轴加工工艺与编程方法研究”课题通过技术终验收

发布日期:2017-12-21  字体显示:【大】   【中】   【小】

2017年12月21日,由武汉华中数控股份有限公司(以下简称“华中数控”)牵头承担的“与工艺融合的高端多轴加工工艺与编程方法研究”课题在用户现场东方电气集团东方汽轮机有限公司(以下简称“东方汽轮机”)顺利通过了工信部组织的技术终验收。

▼课题验收会议现场

课题验收专家组长由工业和信息化部装备司原副司长王富昌担任,沈阳高精数控智能技术股份有限公司董事长林浒为副组长,工信部装备司机械处处长佘伟珍、工信部产业发展促进中心副处长王峰丽参加会议,专家组成员包括成都飞机工业(集团)有限责任公司副总工程师汤立民、沈阳机床股份有限公司路远达研究员、中国机床工具工业协会行业发展主任娄晓钟高工、大连光洋科技工程有限公司总经理陈虎、中国航空制造技术研究院副总工程师孙年俊、西北工业大学姚倡峰教授、南京航空航天大学李迎光教授。

在课题验收会议上,首先由课题负责人华中数控副总工程师、高档数控国家科技重大专项“千人计划”专家李振瀚对本课题内容及成果做了全面汇报。随后华中科技大学、北京华大深蓝航空科技有限公司、西航莱特航空制造技术有限公司、东方汽轮机有限公司等 4 家课题参与单位分别做了汇报。主要企业东方汽轮机介绍了该课题成果 ----多轴加工工艺编程软件的试验验证和生产应用的详细情况。

▼课题负责人华中数控副总工程师李振瀚汇报课题执行情况

课题研究了汽轮机和燃气轮机叶片、航空发动机机匣、以及精密模具等复杂零件的多轴数控加工工艺优化、高效自动编程方法等关键技术。开 发了包括叶片、模具加工模块在内的完全自主知识产权的多轴加工工艺编 程软件。软件整体技术达到国外同类产品的先进水平,部分功能实现超越,具有重要的商业价值与技术竞争力。

课题完成的CAM软件以多目标优化算法实现了多个与工艺融合的多轴 加工轨迹计算模块,大大减轻软件对编程人员工艺经验的要求,免除了设置复杂加工参数的负担。上述先进的专有优化算法包括:基于场论的轨迹 优化数学模型、刀轴自动优化(平顺度、防过切提刀)、基于切削方向自动优化(包括行宽优化)、基于样条的轨迹平顺优化、Zig&Morphing 混合刀路、基于机床反馈的自适应进给优化等。

▼专家组参观由课题 CAM 软件加工出的叶片和模具测试件

▼王富昌副司长及专家组成员参观用户现场东汽叶片加工车间

▼专家组参观采用本课题编程软件所编程加工的叶片(60MW 燃气轮机 3 级静压动叶片)

参会领导和专家还参观了配备华中8型数控系统的九轴六联动叶片砂带磨削数控机床生产线。该课题“大型叶片型面加工六坐标联动数控砂带 磨床”在2017年12月13日已顺利通过了课题的技术终验收。

▼工信部装备司机械处处长佘伟珍、工信部产业发展促进中心副处长王峰丽参观配套华中8型数控系统的九轴六联动叶片砂带磨削数控机床

东方汽轮机有限公司先后使用多台叶片五轴加工中心进行某机型压气叶片制造,均采用课题成果“多轴加工工艺编程软件”的刀具路径和控制代码进行叶片型面部位的加工,加工效率提升明显,为公司创造了良好的经济效益。从目前统计的叶片加工情况来看,“多轴加工工艺编程软件”适合加工除含阻尼凸台、叶根变圆角等特殊结构外其余叶片型面部位。使用单位认为,软件稳定可靠,可以在行业内进行应用推广。

西安西航集团莱特航空制造技术有限公司应用本项目研究的机匣加工工艺优化方案,将某型机匣加工时间由198小时缩短至97小时,达到国外先进水平。

成都普瑞斯数控机床有限公司将其研制的PX500五轴联动叶片加工中心与本项目成果“多轴加工工艺编程软件”配套应用并销售,针对中小等规格的压气机叶片完成叶身分层多轴粗加工、叶身精加工、相贯面粗/精加工、清根粗/精加工等工作,加工叶片尺寸精度高,表面质量好。使国产高档数控机床与编程工艺技术深度融合,形成自主知识产权的国产高档数控机床的成套技术解决方案,增强了与进口机床的竞争力。

广东东莞市百优精密模具塑胶有限公司试用了“多轴加工工艺编程软件”的模具精加工功能,加工车灯外壳模具,获得了优秀的表面质量,满足产品要求。

作为国内第一款应用于叶片、模具零件实际生产的全自主知识产权CAM软件,其打破了国内复杂曲面零件铣削加工领域长期被国外CAM软件垄断的状态,标志着研发团队具备国际一流CAM研发能力。该软件的出现大幅降低企业生产中的CAM软件采购成本和应用学习成本,同时也使现场工艺经验和技术需求迅速融入软件功能成为可能。

课题研发的多轴加工工艺编程软件、轨迹拟合、刀轴优化、CAM软件平台等成果,与数控机床、数控系统、数控加工工艺深度融合,增强了为行业提供整体解决方案的能力,提高了国产数控装备和国产数控系统的市场竞争力。在与华中8型等国产数控系统和设备整合后,提高了国产装备的实用效果和竞争力。也为包括数控云平台、机器人离线编程软件等其他项目提供了有力支持。此外,课题还培养了一批高水平的CAM算法与软件研发人员,创立了 CNCM 国际学术年会,为我国数控与CAM技术的提升做出了应有的贡献。

专家组一致认为拥有自主CAM软件对推广国产高档数控机床具有重要意义,目前大部分先进的机床都是与先进的CAM软件配套,建议进一步加大平台成果的推广应用,加快软件的商业化进程,将软件加入到华中数控系统的选用模块中。华中数控董事长陈吉红指出,华中848型数控系统推出后,与这款软件结合的条件成熟度得到提高,能够填补上CAM软件与数控系统之间的鸿沟。

经由验收专家组提问、华中数控答疑、专家组内部讨论等环节后,一致认为高档数控国家科技重大专项“与工艺融合的高端多轴加工工艺与编程方法研究”课题通过技术终验收。

最后,工信部装备司机械处处长佘伟珍在总结发言中表示:感谢牵头单位华中数控和参与单位对“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题的支持,同意专家们提出的意见建议。佘处长希望大家积极响应国务院副总理马凯同志的指示,将04专项和两机专项进行更好的对接,加大对国产装备的支持,坚持创新驱动发展,深入实施“中国制造 2025”。