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九軸六聯動強力型面磨削隨型拋光整合國際首創 |
| 發布日期：2010-06-15 11:26:51 來源：互聯網 瀏覽： |
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在CCMT展覽會上，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東汽工模具有限公司產、學、研、用聯合研制的，專門針對大型葉片精加工開發的多軸聯動高端數控機床TX-6九軸六聯動數控砂帶磨床吸引了觀眾的目光。這是我國國內第一臺公開展出的九軸六聯動數控砂帶磨床，具有強力型面磨削和隨型拋光兩種功能，技術上尚屬國際首創。
1.TX－6數控砂帶磨削拋光機床
TX－6九軸六聯動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、渦輪風扇發動機風扇葉片加工、機載外掛裝置型面磨削拋光、隨型磨削裝置可移植磨削風力發電槳葉型面等。機床配置華中世紀星九軸六聯動系統，采用砂帶磨削方式，A、B、C三個回轉軸與X、Y、Z（可橫向磨削與旋轉磨削）三個直線軸六聯動插補加工，擁有從硬件結構、控制系統到專用編程后處理軟件的完全自主知識產權。
2.TX－6數控砂帶磨問世秘密
2007年初，現北京勝為弘技總經理劉樹生在視網膜治療恢復期間，偶然的機會，和來電問候的從事葉片制造的客戶談到了目前大型葉片加工靠手工打磨的問題，尤其是核電機組任務很重，傳統手工打磨拋光已經越來越不滿足使用要求，動平衡不好、精度低、影響氣流、影響發電效率等，而國內還沒有類似的加工機床，國外又對中國實行技術封鎖，限制出口中國，這引起了劉樹生研究這個問題的興趣！
靜下心來思考，劉樹生覺得國內應該有這個能力解決這個技術。從資源上看，所需無外乎是適應加工對象特點的機械結構、控制技術、軟件技術。以他對葉片加工工藝方法、特點的理解和多年機床行業的經驗看，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題不大，但要做就做自主知識產權的國產精品，只能選擇國內數控行業領頭羊一一華中數控；軟件技術要緊密結合工藝特點，這不是機床廠也不是系統廠商所擅長的，只有選擇軟件開發和編程能力強的東方汽輪機有限公司合作。思路清楚了，事情也就好開始了。2007年四月初，華中數控董事長陳吉紅到北京開會時，兩人用了不到一小時的討論就一拍即合，決心把項目搞成！
五一期間，陳吉紅和劉樹生兩人在武漢又深人地探討了項目的實施問題，并對可能的難點做了定性的評估，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，邀請其作為用戶方共同開展項目。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、堅持自主創新的企業典范。由于這是一個有相當水平和難度的重大課題，加之三方都是務實穩健的工作風格，項目在保密的狀態下開始了外松內緊的實質性工作，并且前期進展比較順利！隨著項目開展的深人，所面對的問題也開始多起來，甚至到了劉樹生和陳吉紅等都開始懷疑項目的研發周期了，甚至幾乎動搖了開始的念頭，正如陳吉紅所說的：“企業擔當起相應的社會責任是理所當然的，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，只有先繞過這個問題，解決了其他問題才有可能，這不是常規的解決方法，是華中數控所沒有面臨過的。”這個項目的難度正如華中數控總經理、華中科技大學博士向華所說：“我們這個項目要堅持到底，可以有機床、控制和應用軟件等方面的五個以上的項目，至少可以培養四五個博士生和更多的碩士生出來！"
劉樹生在思考，他深信以現有華中系統的功能和性能完成多軸聯動的數控整機是可以實現的，但問題在于怎樣加工、編程，而在此之前進行的磨削曲面加工試驗中包括東方汽輪機有限公司技術人員也沒有很好的解決方案，因為目前還沒有支持六坐標聯動的軟件。此前的實驗都是明知非要六坐標聯動不可，但抱著僥幸心理試圖用五軸編程方法來解決砂帶磨削編程問題，看來項目成功的關鍵是必須解決六坐標聯動的編程方法問題。關鍵時刻，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，但這種方法需要進行二次開發，需要對數學和CAM都有良好的基礎。經過和陳吉紅討論，任務落到了華中數控楊建中博士和他的學生杜鵬飛身上。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“看上去很美”的矢量分析模型就做出來了，接著刀路文件也可以描述出來了，但隨之新的問題又出現了一一一如何后處理成機床的指令代碼？又一次！鐘工創造性地編寫了后處理軟件，創造性地解決了問題。剩下的就是等待整機的調試、試加工了。也許上天確實垂青這些勤奮的人，在后來的試加工中一次就成功了。擁有自主知識產權的軟硬件技術、控制系統的六坐標聯動的數控砂帶磨床取得了成功！
可以說，是三個公司振興民族數控的激情和低調務實的態度、毫無保留的合作、相互的信任和發揮各自優勢，最終把這個項目堅持了下來，最終完成了看上去不可能的任務，讓這臺TX一6展現在我們面前。這期間，項目組成員從未動搖，不急不躁、冷靜而低調地去解決一個接著一個的問題是項目成功的另一關鍵；即便是展會的成功，激動之余，“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，機床還在改進中，預計半年到一年時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動技術填補了國內空白，更大的意義在于這個項目帶出了一大堆可以研發而又在未來中國裝備制造業發展所不得不解決的課題。它讓我們實驗過程中發現了以前我們想都沒想到的問題，讓我們在這個項目的研發過程中擁有了一些我們可以推廣應用的核心技術，目前我們已經申請了七八項專利技術，而且還會多！”劉樹生興奮的談到。
TX一6數控砂帶磨不僅對未來有著極大的意義，目前市場需求也非常巨大。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足2套100萬千瓦／年的產能（發改委計劃50套／10年），并且葉片全部是手工打磨，效率低、精度差，遠遠不能滿足節能降耗要求。現有的60萬、30萬機組也全部是手工打磨大葉片，表面質量差已經影響發電效能，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。大飛機風扇葉片和壓氣機葉片寬而薄也是銑削加工的難點，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外形的打磨視技術要求日益提高也會使得數控砂帶磨的需求有所增加。因此，預計未來10年市場對六坐標數控砂帶磨得需求保守估計會有50臺－100臺。市場對此類設備需求量將日益增長，而國外對此類設備一直對中國進行封鎖限制。 |
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