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國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)在航天制造領(lǐng)域應(yīng)用示范

2020-5-12 來源：-- 作者：-

航天工業(yè)是機(jī)床行業(yè)的高端用戶，對數(shù)控機(jī)床的需求特點是大型、復(fù)合、精密及多軸聯(lián)動等，并且要求數(shù)控機(jī)床具有高剛性、高精度、高效率。

發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強(qiáng)國，是我們不懈追求的航天夢。我國規(guī)劃，2020年年底左右，我國要完成載人航天、探月工程、北斗導(dǎo)航、高分辨率對地觀測系統(tǒng)等重大航天項目；2025年前后，全面建成國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施，推動空間信息應(yīng)用規(guī)?；I(yè)務(wù)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；2030年實現(xiàn)整體躍升，躋身航天強(qiáng)國之列，以航天夢助力中國夢。

航天發(fā)射

神舟飛船

目前，國內(nèi)航天制造企業(yè)所使用的高端數(shù)控機(jī)床仍以進(jìn)口為主，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床因技術(shù)成熟度、可靠性、自動化水平等原因，尚不能很好滿足航天領(lǐng)域的制造需求。近年來，國家采取有力措施，鼓勵國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床和國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在航天制造領(lǐng)域的應(yīng)用示范，使國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床和國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)逐步替代進(jìn)口成為發(fā)展趨勢。武漢華中數(shù)控股份有限公司與北京工研精機(jī)股份有限公司、四川普什寧江機(jī)床有限公司、上海拓璞數(shù)控科技有限公司、浙江日發(fā)精密機(jī)械股份有限公司、航天制造企業(yè)緊密合作，在此方面已經(jīng)取得了很好成績。

應(yīng)用案例

華中數(shù)控與上海拓璞數(shù)控科技有限公司合作生產(chǎn)的五軸車銑復(fù)合加工中心應(yīng)用于航天制造領(lǐng)域

武漢華中數(shù)控股份有限公司（以下簡稱華中數(shù)控）與上海拓璞數(shù)控科技有限公司緊密合作，針對航空航天裝備關(guān)鍵零件的數(shù)控加工需求，批量生產(chǎn)配置華中數(shù)控HNC-848D高性能數(shù)控系統(tǒng)的VMC-C100HMT五軸車銑復(fù)合加工中心。目前，雙方合作生產(chǎn)的五軸車銑復(fù)合加工中心已經(jīng)形成批量銷售，全部用于航天裝備制造領(lǐng)域重點企業(yè)的數(shù)控加工。

一、機(jī)床特點介紹

VMC-C100HMT五軸車銑復(fù)合加工中心是專為單機(jī)高效切削和柔性生產(chǎn)線組線開發(fā)的五軸車銑復(fù)合加工中心，數(shù)控系統(tǒng)采用HNC-848D型高檔數(shù)控系統(tǒng)。具有一次裝夾完成車、銑、鉆、鏜、鉸、攻絲多工藝復(fù)雜零件加工能力，特別適合于航空航天加工需求。

機(jī)床主要特點：

· 高動態(tài)性能：X、Y、Z三個坐標(biāo)導(dǎo)軌采用了高剛性的直線滾動導(dǎo)軌，直線軸最大加速度1G，進(jìn)給速度10 m/min，快移30m/min；

· 高加工精度：定位精度4μm，重復(fù)定位精度2μm；

· 高效率：機(jī)床主軸采用西門子異步電主軸，高轉(zhuǎn)速達(dá)12000rpm并具有內(nèi)部兩檔變速，可在滿足低速切削要求的同時滿足高速加工要求；

· 工件測量/刀具測量：采用雷尼紹rmp60紅外工件測量系列。產(chǎn)線生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確且自動地測量工件裝夾位置，及時發(fā)現(xiàn)刀具磨損，及工件中的殘次品，以達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的；

· 龍門同步/力矩同步：Y1Y2采用雙驅(qū)龍門同步結(jié)構(gòu)，加速度可以達(dá)到1g，A1A2搖籃采用雙驅(qū)力矩同步功能，最大速度可至40rev/min。

二、數(shù)控系統(tǒng)解決方案

1、數(shù)控系統(tǒng)主要功能；

VMC-C100HMT五軸臥式加工中心主要應(yīng)用華中HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)，在線刀具測量和工件測量、空間誤差補(bǔ)償和全閉環(huán)控制功能、智能產(chǎn)線的全開放式網(wǎng)絡(luò)接口功能、加工大數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能等高檔控制功能。

運用數(shù)控補(bǔ)償技術(shù)：

1）空間誤差補(bǔ)償：空間誤差補(bǔ)償功能用于補(bǔ)償機(jī)床空間幾何誤差，其中包括線性位移誤差、直線度誤差、垂直度誤差、俯仰角度誤差、旋轉(zhuǎn)角度誤差等。支持第三方測量空間幾何誤差數(shù)據(jù)快速導(dǎo)入。

2）撓度補(bǔ)償：撓度補(bǔ)償功能用于補(bǔ)償機(jī)床懸臂軸的懸垂誤差。

3）熱誤差補(bǔ)償：熱誤差補(bǔ)償功能用于補(bǔ)償機(jī)床主軸與進(jìn)給軸的熱變形。華中8型數(shù)控系統(tǒng)最大支持接入20個溫度傳感器。故障診斷技術(shù)：為了快速對故障進(jìn)行定義，減少維修時間，華中8型數(shù)控系統(tǒng)還提供了智能化診斷的模塊，當(dāng)故障發(fā)生時，除了提示對應(yīng)的報警信息，還會根據(jù)領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑脑\斷信息、當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)以及自檢結(jié)果直接或通過交互的方式給出故障原因及排除方法。

2、數(shù)控系統(tǒng)裝置、伺服驅(qū)動和電機(jī)配置清單；

機(jī)床配置華中數(shù)控HNC-848D/M數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模塊化、開放式體系結(jié)構(gòu)，基于具有自主知識產(chǎn)權(quán)的NCUC工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)。支持總線式全數(shù)字伺服驅(qū)動單元和絕對值式伺服電機(jī)，支持總線式遠(yuǎn)程I/O單元，集成手持單元接口，采用電子盤程序存儲方式，支持CF卡、USB、以太網(wǎng)等程序擴(kuò)展和數(shù)據(jù)交換功能。

三、應(yīng)用效果

華中數(shù)控與上海拓璞合作生產(chǎn)的VMC-C100HMT五軸車銑復(fù)合加工中心已經(jīng)在某重點航天裝備制造企業(yè)批量使用，與配置其他國外高端品牌數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床組線使用，用于加工航天裝備關(guān)鍵零部件。

該產(chǎn)線一共配置有4臺車銑復(fù)合加工中心，其中配置有華中數(shù)控2套華中8型高檔數(shù)控系統(tǒng)，對標(biāo)該產(chǎn)線中2臺西門子840DSL數(shù)控系統(tǒng)。該產(chǎn)線全自動化生產(chǎn)的主要指標(biāo)包括：自動化物流、自動化上下料、自動定位與夾緊、自動加工與在線測量報告、人工裝配區(qū)自動物流、信息數(shù)字化控制與流通等。

配置華中數(shù)控HNC-848D/M數(shù)控系統(tǒng)的五軸車銑復(fù)合加工中心

配置華中8型系統(tǒng)的加工生產(chǎn)線

（來源：武漢華中數(shù)控）

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