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九轴六联动强力型面磨削随型抛光整合国际首创 |
| 发布日期：2010-06-15 11:26:51 来源：互联网 浏览： |
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在CCMT展览会上，由武汉华中数控股份有限公司、北京胜为弘技数控装备有限公司和德阳东汽工模具有限公司产、学、研、用联合研制的，专门针对大型叶片精加工开发的多轴联动高端数控机床TX-6九轴六联动数控砂带磨床吸引了观众的目光。这是我国国内第一台公开展出的九轴六联动数控砂带磨床，具有强力型面磨削和随型抛光两种功能，技术上尚属国际首创。
1.TX－6数控砂带磨削抛光机床
TX－6九轴六联动数控砂带磨床主要用于大型汽轮机叶片磨削抛光、核电叶片磨削抛光、大型燃汽轮机压气机叶片加工、涡轮风扇发动机风扇叶片加工、机载外挂装置型面磨削抛光、随型磨削装置可移植磨削风力发电桨叶型面等。机床配置华中世纪星九轴六联动系统，采用砂带磨削方式，A、B、C三个回转轴与X、Y、Z（可横向磨削与旋转磨削）三个直线轴六联动插补加工，拥有从硬件结构、控制系统到专用编程后处理软件的完全自主知识产权。
2.TX－6数控砂带磨问世秘密
2007年初，现北京胜为弘技总经理刘树生在视网膜治疗恢复期间，偶然的机会，和来电问候的从事叶片制造的客户谈到了目前大型叶片加工靠手工打磨的问题，尤其是核电机组任务很重，传统手工打磨抛光已经越来越不满足使用要求，动平衡不好、精度低、影响气流、影响发电效率等，而国内还没有类似的加工机床，国外又对中国实行技术封锁，限制出口中国，这引起了刘树生研究这个问题的兴趣！
静下心来思考，刘树生觉得国内应该有这个能力解决这个技术。从资源上看，所需无外乎是适应加工对象特点的机械结构、控制技术、软件技术。以他对叶片加工工艺方法、特点的理解和多年机床行业的经验看，机械结构有难度但不是不能完成；数控系统采用国外高档系统应该问题不大，但要做就做自主知识产权的国产精品，只能选择国内数控行业领头羊一一华中数控；软件技术要紧密结合工艺特点，这不是机床厂也不是系统厂商所擅长的，只有选择软件开发和编程能力强的东方汽轮机有限公司合作。思路清楚了，事情也就好开始了。2007年四月初，华中数控董事长陈吉红到北京开会时，两人用了不到一小时的讨论就一拍即合，决心把项目搞成！
五一期间，陈吉红和刘树生两人在武汉又深人地探讨了项目的实施问题，并对可能的难点做了定性的评估，形成思想认识上的一致；在此基础上与东方汽轮机有限公司沟通，邀请其作为用户方共同开展项目。对此请求，东方汽轮机有限公司给予了积极的支持，本身东方汽轮机有限公司也是一贯支持民族工业、坚持自主创新的企业典范。由于这是一个有相当水平和难度的重大课题，加之三方都是务实稳健的工作风格，项目在保密的状态下开始了外松内紧的实质性工作，并且前期进展比较顺利！随着项目开展的深人，所面对的问题也开始多起来，甚至到了刘树生和陈吉红等都开始怀疑项目的研发周期了，甚至几乎动摇了开始的念头，正如陈吉红所说的：“企业担当起相应的社会责任是理所当然的，但是你要有腰杆去撑啊，比如一些数控编程方面，直接走是走不通的，只有先绕过这个问题，解决了其他问题才有可能，这不是常规的解决方法，是华中数控所没有面临过的。”这个项目的难度正如华中数控总经理、华中科技大学博士向华所说：“我们这个项目要坚持到底，可以有机床、控制和应用软件等方面的五个以上的项目，至少可以培养四五个博士生和更多的硕士生出来！"
刘树生在思考，他深信以现有华中系统的功能和性能完成多轴联动的数控整机是可以实现的，但问题在于怎样加工、编程，而在此之前进行的磨削曲面加工试验中包括东方汽轮机有限公司技术人员也没有很好的解决方案，因为目前还没有支持六坐标联动的软件。此前的实验都是明知非要六坐标联动不可，但抱着侥幸心理试图用五轴编程方法来解决砂带磨削编程问题，看来项目成功的关键是必须解决六坐标联动的编程方法问题。关键时刻，东汽工模具公司的钟工提出了一种解决第六轴矢量的方法，但这种方法需要进行二次开发，需要对数学和CAM都有良好的基础。经过和陈吉红讨论，任务落到了华中数控杨建中博士和他的学生杜鹏飞身上。正确的方法加上师生二人的聪明才智和钻研精神，不到一周，一个“看上去很美”的矢量分析模型就做出来了，接着刀路文件也可以描述出来了，但随之新的问题又出现了一一一如何后处理成机床的指令代码？又一次！钟工创造性地编写了后处理软件，创造性地解决了问题。剩下的就是等待整机的调试、试加工了。也许上天确实垂青这些勤奋的人，在后来的试加工中一次就成功了。拥有自主知识产权的软硬件技术、控制系统的六坐标联动的数控砂带磨床取得了成功！
可以说，是三个公司振兴民族数控的激情和低调务实的态度、毫无保留的合作、相互的信任和发挥各自优势，最终把这个项目坚持了下来，最终完成了看上去不可能的任务，让这台TX一6展现在我们面前。这期间，项目组成员从未动摇，不急不躁、冷静而低调地去解决一个接着一个的问题是项目成功的另一关键；即便是展会的成功，激动之余，“做了一件有意义的事”还是他们面对赞扬的回答。目前，该项目还未直接面对市场，机床还在改进中，预计半年到一年时间里能够在大型汽轮机叶片加工中得到应用。
3.TX－6数控砂带磨问世意义
TX－6数控砂带磨项目的意义不只在于它的强力型面磨削和随型抛光两种功能结合而填补了国际空白，不只在于九轴控制六轴联动技术填补了国内空白，更大的意义在于这个项目带出了一大堆可以研发而又在未来中国装备制造业发展所不得不解决的课题。它让我们实验过程中发现了以前我们想都没想到的问题，让我们在这个项目的研发过程中拥有了一些我们可以推广应用的核心技术，目前我们已经申请了七八项专利技术，而且还会多！”刘树生兴奋的谈到。
TX一6数控砂带磨不仅对未来有着极大的意义，目前市场需求也非常巨大。从数控砂带磨床的应用对象分析，由于国家对能源的需求导致大规模的核电项目建设，而目前国内的装备能力只能满足2套100万千瓦／年的产能（发改委计划50套／10年），并且叶片全部是手工打磨，效率低、精度差，远远不能满足节能降耗要求。现有的60万、30万机组也全部是手工打磨大叶片，表面质量差已经影响发电效能，亚需提高。大型燃气轮机压气机叶片宽而薄容易变形，也需要磨削抛光，其对专用设备的需求亦随大型船舶尤其是作战船舶的需求猛增。大飞机风扇叶片和压气机叶片宽而薄也是铣削加工的难点，需要靠数控砂带磨解决，其设备需求不在少数。其他机载外挂装置气动外形的打磨视技术要求日益提高也会使得数控砂带磨的需求有所增加。因此，预计未来10年市场对六坐标数控砂带磨得需求保守估计会有50台－100台。市场对此类设备需求量将日益增长，而国外对此类设备一直对中国进行封锁限制。 |
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